DE69924635T2

DE69924635T2 - Drehventil

Info

Publication number: DE69924635T2
Application number: DE69924635T
Authority: DE
Inventors: Charles Peter STACY
Original assignee: KCI Licensing Inc
Current assignee: KCI Licensing Inc
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: ES2238857T5; DE69924635T3; GB2344153B; GB2344153A; US6571825B2; WO2000032149A1; AU756860C; AU756860B2; GB9927891D0; AU1286300A; DE69924635D1; ATE292448T1; GB9826133D0; CA2351342A1; EP1133270B1; ES2238857T3; US20020121307A1; EP1133270B2; CA2351342C; EP1133270A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Drehventile und insbesondere auf Drehventile, die zum Steuern einer Luftzufuhr zu Wechseldruck-Patientenunterstützungssystemen verwendet werden.
Wechseldruckmatratzen werden üblicherweise zum Verhindern und Behandeln von Wundliegegeschwüren verwendet, und Wechseldruckpolster sind bei anderen Patientenunterstützungsausstattungen, wie beispielsweise Rollstuhlkissen, verwendet worden. Wechseldrucksysteme sind mit einer Pumpe oder einer anderen Luftdruckquelle über ein Steuerungssystem verbunden, welches verschiedene Zellen oder Zellensätze in der Patientenunterstützungsstruktur abwechselnd aufbläst und abbläst. Die Variation des Grenzflächendrucks zwischen der Haut des Patienten und der Matratze verringert das Auftreten von Wundliegegeschwüren.
Es sind zwei Methoden verwendet worden, um Luft zu den Matratzenzellen und von diesen weg zu verteilen, um den Wechseldruckeffekt zu erzeugen. Es handelt sich dabei um Drehventile und Mehrfachmagnetventile. In der Vergangenheit verwendete Drehventile haben eine Betätigerplatte eingeschlossen, die sich fortwährend gegen eine Ventilfäche dreht. Die Betätigerplatte ist mit Schlitzen und Löchern ausgebildet, die periodisch zu Löchern in der Ventilfläche ausgerichtet sind, wodurch Luftöffnungen geöffnet und geschlossen werden. Die Zyklusdauer ist von der Geschwindigkeit bestimmt, mit welcher sich der Betätiger über der Ventilfläche dreht, und das Timing jedes Öffnungs- und Schließungsvorgangs ist durch die Positionen und Abmessungen der Schlitze und Löcher im Ventilaufbau und der Drehgeschwindigkeit festgelegt.
Obwohl Drehventile dieses Typs relativ kostengünstig, einfach und zuverlässig sind, haben sie den Nachteil, dass der Energieverbrauch durch den fortwährenden Einsatz des Motors erhöht wird und das Timing der Öffnungs- und Schließungsvorgänge innerhalb eines Zyklus festgelegt ist.
Die zweite Methode zum Steuern von Wechseldruckmatratzen und anderen Unterstützungssystemen sind Magnetventile. Obwohl Magnetventile mittels eines Mikroprozessors einfach gesteuert werden können, haben sie die Nachteile, relativ teuer zu sein und eine beschränkte Flussrate zu geben, sodass Ventile mit einer großen Leistungsfähigkeit erforderlich sind. Sie sind zudem relativ laut, neigen dazu, in Verwendung unzuverlässig zu sein, und weisen einen hohen Energieverbrauch auf.
Das Dokument GB-A-2 212 058 offenbart den Oberbegriff von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung sieht ein verbessertes Drehventilsystem vor, welches die meisten Vorteile von konventionellen Drehventilen und Magnetventilen kombiniert.
Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Drehventil zum Steuern der Luftzufuhr zu einem Wechseldruck-Patientenunterstützungssystem vorgesehen, welches ein Körperglied mit einer Planarfläche und zumindest zwei Öffnungen zur Verbindung mit Zellen und/oder Zellsätzen im Patientenunterstützungssystem umfasst, sowie eine weitere Öffnung zum Verbinden mit einer Druckluftquelle, ein Betätigerglied, welches drehbar in flächigem Anlagekontakt mit der Planarfläche ist, wobei der Betätiger einen Ausnehmungsabschnitt aufweist, der eine Luftzufuhrkammer bildet, wenn er sich mit der Planarfläche in Kontakt befindet, und derart angeordnet ist, dass er ständig mit Luft aus der weiteren Öffnung versorgt ist, Antriebsmittel zum Drehen des Betätigers in Bezug auf das erste Glied und Erfassungsmittel zum Erfassen der Position des Betätigers relativ zum Körperglied und in Verbindung mit Steuermitteln zum Steuern des Timings und der Dauer der Luftzufuhr zu den Zellen oder Zellsätzen. Die Antriebsmittel sind in der Lage, den Betätiger in beide Richtungen zu drehen, und dies sieht eine größere Flexibilität für den Ablauf der Vorgänge, des Timings und der Dauer der Luftzufuhr zu den Zellen vor.
Vorzugsweise schließt der Betätiger auch eine Öffnung ein, durch welche man im Gegenzug von der/dem einen oder der/dem anderen der Zellen oder Zellensätze Luft entweichen lassen kann.
Der Erfasser umfasst vorzugsweise zumindest einen optischen Sensor, der in Nachbarschaft der Betätigers montiert und derart angeordnet ist, dass er die Position des Betätigers relativ zum Körperglied erfasst. In einer Ausführung wirkt der Sensor mit Öffnungen oder Schlitzen im Betätiger zusammen, die sich in geeigneter Weise rund um den Umfang befinden.
Eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Drehventils wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, bei welchen:
1 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Ventils ist;
2 eine perspektivische Ansicht der Betätigerplatte ist; und
3 eine perspektivische Ansicht des Ventilkörperglieds ist.
Mit Bezug auf die Zeichnungen umfasst das Drehventil ein Körperglied 10 und einen Drehbetätiger 12. Wie in 1 gezeigt, ist das Ventil auf einer Platte 15 montiert, unter welcher sich ein Zwei-Richtungs-Antrieb befindet, der einen Motor 16 und ein Getriebe 18 umfasst. Das Getriebe 18 schließt eine Antriebswelle 20 ein, die sich durch das Ventilkörperglied 10 erstreckt und mit der Betätigerplatte 12 in Eingriff bringbar ist, um die Platte relativ zum Ventilkörper zu drehen. Es ist eine Feder (nicht gezeigt) vorgesehen, um den Ventilkörper und den Betätiger aneinander zu drücken.
Das Ventilglied ist in 3 am besten ersichtlich, und es ist zu erkennen, dass das Glied eine Planarfläche 21 umfasst, die eine zentrale Öffnung 23 für die Antriebswelle für die Betätigerplatte und eine Öffnung 22 zur Aufnahme von Druckluft aus einer Pumpe aufweist. Die Pumpe ist in den Zeichnungen nicht gezeigt, wäre aber auf einer Seite des Körperglieds mit einem Lufteinlass 24 verbunden. Die Planarfläche 21 schließt zwei diametral einander gegenüberliegende Öffnungen 25 und 26 ein, die zur Verbindung mit den ersten und zweiten Zellensätzen mit den Auslassöffnungen 28 bzw. 29 verbunden sind. Die Planartläche 21 schließt auch einen gebogenen Schlitz 30 ein, der derart angeordnet sein kann, dass er andere Funktionen des Betts erfüllt, der in diesem Fall jedoch nicht verwendet ist.
In 3 ist auch ein optischer Schalter und Aufnehmer 32 gezeigt, der zur Verbindung mit einem Mikroprozessor mit einem Verbindungsstecker 34 verbunden ist.
2 zeigt die Betätigerplatte in Ansicht auf die Fläche 36, welche dazu vorgesehen ist, in flächigem Anlagekontakt mit der Planarfläche 21 angeordnet zu sein. Die Betätigerplatte 12 kann maschinell erzeugt sein, z.B. aus Metall oder Plastik, oder als Gussformteil hergestellt sein. Die Betätigerplatte schließt eine Ausnehmung 38 ein, die eine Kammer zum Zuführen von Luft zum Ventil bildet. Die Platte schließt auch die Öffnung 40 ein, um aus den zwei Zellensätzen Luft entweichen zu lassen.
Rund um den Umfang der Betätigerplatte ist eine Reihe von Indexschlitzen 42 vorgesehen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind rund um den Umfang neun Schlitze in verschiedenen Abständen angeordnet.
Im Einsatz tritt die Betätigerfläche 36 mit die Ventilfläche 21 in Kontakt und wird durch den Motor und das Getriebe 16, 18 unter der Steuerung des Mikroprozessors (nicht gezeigt) in die eine oder andere Richtung angetrieben. Der Antrieb auf die Platte ist durch die Nabe 44 angeordnet.
In Verwendung steht die Öffnung 22 immer mit der Zufuhrkammer 38 in Verbindung. Aufgrund der Gestalt der Kammer und der Position der Betätigerplatte auf der Ventilfläche wird Luft zum einen oder anderen Ventilsatz oder zu beiden Ventilsätzen zugeführt. Die Öffnungen oder Schlitze 42 im Umfang der Betätigerfläche wirken derart mit dem optischen Schalter 32 zusammen, dass die Steuermittel die Position und daher die Einsatzposition der Betätigungsplatte im Ventil erfassen können.
Die sich rund um den Umfang der Betätigerplatte befindenden Schlitze 42 stimmen jeweils mit einem Indexpunkt überein, der einen bestimmten Zustand bezüglich der beiden Zellengruppen darstellt. Die verschiedenen Indexpunktpositionen sind nachstehend gezeigt:
Es ist ersichtlich, dass vorstehend acht Positionen aufgelistet sind, dass der Betätigerumfang aber neun Schlitze aufweist. Dieser zusätzliche Schlitz wird benötigt, damit die Betriebs-Software beim Hochfahren des Geräts die Ausgangsposition findet. Beim ersten Anschalten der Vorrichtung hat das Ventil somit die Orientierung verloren, und deshalb dreht die Steuervorrichtung den Betätiger, bis der optische Schalter drei nahe beieinander liegende Schlitze erkennt. Beim dritten Schlitz ist sie in der Lage, diese Position als Indexpunkt 1 zu erkennen, und beim weiteren Einsatz der Vorrichtung wird dieser zusätzliche Schlitz nicht mehr verwendet.
Das vorstehend beschriebene Ventil kann in Verbindung mit jeglichem Typ von Wechseldruck-Unterstützungssystem verwendet werden, wobei ein Beispiel die im US Patent Nr. 5,396,671 beschriebene Matratze ist.

Claims

Drehventil zum Steuern der Luftzufuhr zu einem Wechseldruckpatientenunterstützungssystem, welches ein Körperglied (10) mit einer Planarfläche (21) und zumindest zwei Öffnungen (25, 26) zur Verbindung mit Zellen oder Zellsätzen im Patientenunterstützungssystem umfasst, sowie eine weitere Öffnung (22) zum Verbinden mit einer Druckluftquelle, ein Betätigungsglied (12), welches drehbar in flächigem Anlagekontakt mit der Planarfläche ist, wobei der Betätiger einen Ausnehmungsabschnitt (38) aufweist, der eine Luftzufuhrkammer bildet, wenn er sich mit der Planarfläche in Kontakt befindet, und derart angeordnet ist, dass er ständig mit Luft aus der weiteren Öffnung versorgt ist, Antriebsmittel (16, 18) zum Drehen des Betätigers in Bezug auf das erste Glied und Erfassungsmittel (32) zum Erfassen der Position des Betätigers relativ zum Körperglied und in Verbindung mit Steuermitteln zum Steuern des Timings und der Dauer der Luftzufuhr zu den Zellen oder Zellsätzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel in der Lage sind, den Betätiger in beide Richtungen zu drehen.
Ventil gemäß Anspruch 1, bei welchem der Betätiger auch eine Öffnung einschließt, durch welche man im Gegenzug von der/den einen oder der/den anderen der Zellen oder Zellensätzen Luft entweichen lassen kann.
Ventil gemäß Anspruch 1 oder 2, in welchem die Erfassungsmittel zumindest einen optischen Sensor umfassen, der in Nachbarschaft der Betätigers montiert und derart angeordnet ist, dass er die Position des Betätigers relativ zum Körperglied erfasst.
Ventil gemäß Anspruch 3, in welchem der Sensor mit Öffnungen oder Schlitzen im Betätiger zusammenwirkt.
Patientenunterstützungssystem mit zumindest zwei aufblasbaren Zellen oder Zellsätzen, bei welchem die Luftzufuhr zu den Zellen durch ein Drehventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche gesteuert ist.