ITPI20080073A1 - Struttura di appoggio ortopedica - Google Patents

Description

TITOLO

STRUTTURA DI APPOGGIO ORTOPEDICA.

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad una struttura di appoggio ortopedica idonea ad un uso quotidiano, ad esempio, in ambito domestico, in ufficio e, in genere, dove una persona resta a lungo in posizione seduta.

L†̃invenzione à ̈, inoltre, adattabile a superfici per il riposo quali il materasso o altre superfici piane, oltre che alle sedute dei veicoli di trasporto quali camion, auto ecc., nonché ai cuscini, in modo da conferire, in ogni caso, un maggiore comfort, ma anche una corretta postura di decubito o seduta.

Descrizione della tecnica nota

Sono note numerose tipologie di sedie, poltrone o materassi ortopedici per il riposo, il relax o il sonno che migliorano le funzionalità di quelli tradizionali trasmettendo, cosi, all’utilizzatore un comfort e una comodità di decubito superiore. Infatti, tutte le volte che dobbiamo riposare, abbiamo il problema di collocarci nel modo più comodo in modo da risentire il meno possibile il contatto con le superfici di appoggio, in particolare, nelle posizioni assunte per periodi di tempo prolungati.

Tanto à ̈ vero che le dinamiche legate al decubito e alla posizione seduta rientrano e si riversano nella salute, nella terapia, nella rieducazione motoria, etc.

Ad esempio, un materasso à ̈ composto generalmente da un piano che accoglie la persona, adattandosi quanto possibile alle forme e ai carichi della persona, nonché alle posizioni che determinano di volta in volta il miglior rapporto fra corpo e superficie di appoggio. Più precisamente, il corpo, quando poggia su di una superficie, non vi poggia con tutte le sue porzioni nello stesso modo. Ragion per cui, alcune parti poggeranno maggiormente rispetto ad altre cosi da sopportare un carico statico più intenso e rappresentare uno stress che procura una sensazione molesta e nel complesso di stanchezza, fatica e perdita del benessere.

Un materasso o una superficie di seduta sono, normalmente, costituite da materiali spugnosi, dotati di un grado variabile di elasticità, consistenza e densità, all’interno dei quali sono alloggiate, generalmente, delle molle in modo da far mantenere al piano un volume ed una superficie di prospetto tale da non consentire appiattimenti eccessivi e quindi perdita del comfort.

Esistono, inoltre, materassi o superfici di seduta più evoluti che articolano la propria funzione attorno all’acqua oppure all’aria in modo da aumentare il comfort e limitare il carico. Quelli ad acqua sfruttano la capacità della stessa di fluire rapidamente da un comparto all’altro all’interno di una sorta di involucro flessibile tale da contenere l’acqua e da sfruttare le sue proprietà di movimento.

Il limite principale dell’acqua à ̈, tuttavia, la sua rigidità ed incomprimibilità, che in un appoggio prolungato e continuo, nonostante la fluttuazione, non riesce ad evitare le problematiche del decubito o della seduta.

Altri sistemi prevedono, invece, l’impiego dell’aria, per contrastare il decubito prolungato, fino a dispositivi che mutano periodicamente ed in modo programmabile la durezza delle varie porzioni di appoggio in modo tale da non rendere sempre uguale la risposta del piano su cui il peso si esercita.

Il problema dell’aria consiste, però, nell’inevitabile rigidità conseguente alla ridotta estensibilità dello strato di contenimento ed alla superficie troppo ampia di appoggio del corpo in rapporto alla spinta.

Altri dispositivi integrati in divani, poltrone e sedute in genere consentono, invece, un massaggio tramite lo spostamento di rulli e dispositivi meccanici sottostanti che generano un movimento benefico solo quando sono attivi.

Sono noti, inoltre, dispositivi pneumatici e/o oleodinamici che ammortizzano in toto la seduta con lo svantaggio di non distribuire il carico in funzione della posizione assunta dall’utilizzatore e quindi non assicurano una corretta postura.

Riassumendo, le varie tipologie di seduta e decubito soprascritte garantiscono solo un comfort parziale e, più importante, non sono tali che, in una seduta prolungata nel tempo, l’utilizzatore non risenta dello stress dovuto alla posizione assunta prolungatamente.

Sintesi dell'invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire una struttura di appoggio ortopedica che garantisca una corretta postura e un comfort ottimale, in particolare, nei decubiti e nelle sedute prolungate nel tempo.

È anche scopo dell’invenzione fornire una struttura di appoggio ortopedica costruttivamente adattabile a qualsiasi tipologia di utilizzo inerente, ad esempio, la seduta in un’auto, in un camion, in aereo etc. ma anche un materasso, una poltrona e altre strutture.

È un altro scopo dell’invenzione fornire una struttura di appoggio ortopedica che consenta di regolare il comfort e la postura della superficie di appoggio in funzione dei parametri legati all’utilizzatore.

Questi ed altri scopi sono ottenuti mediante una struttura di appoggio ortopedica atta a sostenere un utilizzatore in una determinata postura caratterizzata dal fatto di comprendere:

una pluralità ordinata di elementi mobili aventi ciascuno un’estremità di appoggio, detti elementi mobili essendo disposti in modo che l’insieme di dette estremità di appoggio definisca una superficie di appoggio;

mezzi di attuazione di detti elementi mobili tali da conferire a detta estremità di appoggio un moto traslatorio, sostanzialmente ortogonale a detta superficie di appoggio, e fornire una forza di contrasto;

mezzi di connessione atti a connettere detti mezzi di attuazione in modo da formare un circuito chiuso;

in cui detta pluralità di elementi mobili si muove secondo detto moto traslatorio in modo che l’insieme dei movimenti di detti elementi mobili deformi detta superficie di appoggio, detti movimenti avvenendo in funzione di una forza esterna, opposta a detta forza di contrasto, detta forza esterna agendo sull’insieme di dette estremità di appoggio, detta forza esterna essendo, in particolare, il peso di detto utilizzatore.

In tal modo, la superficie d’appoggio risulta scomposta in una pluralità di punti d’appoggio, ognuno disposto a reagire in modo autonomo alla forza esterna, con una determinata forza di contrasto, ma nel contesto cooperativamente attraverso la comunicazione fra le singole unità attuative, tramite il circuito chiuso. Questo migliora notevolmente il comfort di decubito e seduta e riduce le conseguenze negative scaturite da un prolungato decubito.

In particolare, sono previsti mezzi di regolazione di detti mezzi di attuazione atti a modificare e controllare detta forza di contrasto in base alle esigenze dell’utilizzatore.

Vantaggiosamente, detti mezzi di attuazione sono attuatori pneumatici a fluido, in particolare aria, e detti mezzi di regolazione controllano il pre-carico di detto fluido in detto circuito chiuso. In tal modo, à ̈ possibile variare la risposta dinamica degli attuatori e, quindi, la forza di contrasto, in funzione, ad esempio, del peso dell’utilizzatore ma anche in funzione delle preferenze dell’utilizzatore.

Preferibilmente, detto circuito chiuso include, inoltre, un alimentatore di detto fluido in modo da regolare la portata di fluido nel circuito e quindi variare la forza di contrasto sviluppata da detti attuatori pneumatici. In tal modo, à ̈ possibile alimentare il circuito mediante l’introduzione di aria cosi da aumentare o mantenere costante la risposta degli elementi mobili e, quindi, la forza di contrasto da essi sviluppata.

Preferibilmente, detto circuito chiuso comprende, inoltre, un compressore che aziona detti attuatori pneumatici.

Vantaggiosamente, detti attuatori sono disposti ordinatamente su una serie di doghe parallele tra loro, ad una distanza predeterminata in modo che dette estremità di appoggio formino detta superficie di appoggio. In tal modo, al comfort relativo alla serie di attuatori si somma l’elasticità strutturale delle doghe.

In alternativa a quanto sopra, in una variante realizzativa dell’invenzione, detti mezzi di attuazione sono scelti tra attuatori idraulici, attuatori elettromeccanici o attuatori magnetici.

Vantaggiosamente, detta estremità di appoggio à ̈ una sfera con diametro compreso tra 20 mm e 35 mm.

Vantaggiosamente, al di sopra di detta superficie di appoggio definita dalla disposizione ordinata di dette estremità di appoggio à ̈ previsto un cuscino, tale da trasferire sul piano del cuscino l’azione differenziata di detti elementi mobili con una risultante che segue attivamente il corpo passo per passo.

Vantaggiosamente, detta struttura di appoggio può essere applicata detta ad una superficie scelta tra: lo schienale di una sedia, la seduta di una sedia, i braccioli di una poltrona, il piano di un lettino. Ciò consente di ottenere una superficie di appoggio che applica i principi secondo l’invenzione sia su una seduta, ma anche alla schiena e alle braccia, nonché al corpo in posizione sdraiata.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione verrà ora illustrata con la descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

la figura 1 mostra una vista frontale della struttura di appoggio ortopedica, secondo l’invenzione;

la figura 2 mostra una vista ingrandita della struttura di appoggio ortopedica di figura 1, che mette in evidenza la disposizione ordinata dei mezzi di attuazione pneumatici a fluido;

la figura 3 mostra una vista laterale della struttura di appoggio ortopedica sulla quale à ̈ presente un utilizzatore in una determinata postura; la figura 4 mostra una vista ingrandita dal basso della struttura di appoggio ortopedica di figura 3 che evidenzia la funzionalità degli attuatori pneumatici.

Descrizione della forma preferita

Con riferimento alla figura 1, una struttura di appoggio ortopedica 10, realizzata su una sedia 100, atta a sostenere un utilizzatore 30, (visibile in figura 3) in una determinata postura, comprende una pluralità ordinata di elementi mobili 20 aventi ciascuno un’estremità di appoggio 21 e un asse 33, disposti in modo che l’insieme delle estremità di appoggio 21 definisca una superficie di appoggio 22.

La struttura comprende, inoltre, mezzi di attuazione 31 degli elementi mobili 20 tali da conferire all’estremità di appoggio 21 un moto traslatorio alternato sostanzialmente ortogonale alla superficie di appoggio 20 e una forza di contrasto 24 (visibile in figura 4). In aggiunta, si compone di mezzi di connessione 52 atti a collegare i mezzi di attuazione 31 in modo da formare un circuito chiuso.

Secondo il principio di funzionamento detta pluralità di elementi mobili 20 si muove secondo il moto traslatorio in modo che l’insieme dei movimenti degli elementi mobili 20 deformi la superficie di appoggio 22. I movimenti avvengono in funzione di una forza esterna 25 (visibile in figura 4), opposta alla forza di contrasto 24, che agisce sull’insieme delle estremità di appoggio 21; in particolare, la forza esterna 25 à ̈ il peso dell’utilizzatore 30.

In tal modo, la superficie d’appoggio 22 funziona come una superficie scomposta in una pluralità di punti d’appoggio 21, ognuno disposto a reagire in modo autonomo e preciso alla forza esterna 25, ma nel contesto in simultanea attraverso la comunicazione fra le singole unità attuative 31, tramite il circuito chiuso. Questo migliora notevolmente il comfort di decubito e riduce le conseguenze derivate da un’errata postura e da un prolungato decubito nel tempo.

Nella presente forma realizzativa la struttura di appoggio ortopedica 10 à ̈ costruita sotto forma di una sedia 100 ma la sua applicazione à ̈ adattabile a diversi scopi, ad esempio, per una struttura di seduta da auto, da camion, o per una postazione di un aereo ma anche per un materasso o per un cuscino trasportabile da utilizzare ad esempio allo stadio, al cinema etc.

In particolare, gli attuatori 31 sono disposti ordinatamente ad una distanza predeterminata su una serie di doghe 42 parallele tra loro, in modo che le estremità di appoggio 21 formino la superficie di appoggio 22. Ciò consente di migliorare ulteriormente il comfort trasmesso dalla serie di attuatori 31, secondo l’invenzione, in quanto a questo si somma l’elasticità strutturale delle doghe 42.

Con riferimento alla componentistica, la struttura di appoggio 10 di figura 1 prevede, inoltre, mezzi di regolazione 50 atti a controllare e mettere a punto i mezzi di attuazione 31 dai quali, dipende direttamente la forza di contrasto 24 sviluppata; una loro descrizione in dettaglio verrà effettuata successivamente.

La figura 2 mostra una vista ingrandita dei mezzi di attuazione 31 che nella presente forma realizzativa sono attuatori pneumatici a fluido, in particolare aria. In tal caso, quindi, il funzionamento prevede che i mezzi di regolazione 50 controllino il pre-carico del fluido nel circuito chiuso cosi che sia possibile variare la risposta dinamica degli attuatori 31 e, quindi, la forza di contrasto 24. Quest’ultima può essere adatta, ad esempio, al peso dell’utilizzatore 30 nonché, ad una preferenza di decubito o seduta dello stesso.

In particolare, l’elemento attuativo 31 principio dell’appoggio ortopedico dinamico 10 à ̈ costituito, da un dispositivo pneumatico, essenzialmente composto da un cilindro 32 all’interno del quale scorre un pistone (non mostrato) dotato di un asse di prolungamento 33 comunicante con l’esterno del cilindro 32 stesso. Costruttivamente, i vari cilindri 32 sono alloggiati in fori situati lungo la serie di doghe 42 in modo da conferire alla struttura ortopedica un’ulteriore flessibilità propriamente strutturale. Inoltre, il cilindro 32 à ̈ servito, alle sue due estremità, da due fori che consentono l’alimentazione di fluido cosi da regolare il pre-carico del circuito .

In particolare, il pistone à ̈ disposto in asse alla linea di carico e, per allontanarsi dalla spinta della forza esterna 25, comprime l’aria accolta fra la sua superficie libera e un ugello 34 a valle del cilindro 32. Nel momento in cui il carico viene meno, il pistone, spinto dall’aria contenuta nella camera di compressione, tende a risalire, occupando la parte vuota che si crea nel cilindro 32. L’ugello 35 in testa al cilindro 32 accoglie, invece, nella versione costruttiva rappresentata, un dispositivo di scarico silenzioso (non mostrato dettagliatamente) che consente lo scambio d’aria fra la porzione superiore del cilindro 32 e l’ambiente esterno.

In tal caso quindi la regolazione del pre-carico mediante i mezzi di regolazione 50 significa in pratica variare il valore della colonna d’aria presente in ciascun cilindro 32 che si oppone alla forza esterna 25.

La figura 2 mostra inoltre, il circuito chiuso realizzato tramite i mezzi di connessione realizzati tramite una rete di tubi e raccordi snodati 52 a tenuta per consentire il movimento reciproco fra le varie unità attuative 23.

In aggiunta, il circuito pneumatico à ̈ alimentato da un compressore (non mostrato) in grado di mantenere le pressioni entro il range di esercizio desiderato nonché di variarlo a seconda del peso dell’utilizzatore, delle sue caratteristiche anatomiche e dei suoi movimenti. Il compressore viene gestito dal segnale fornito da un pressostato regolabile in funzione delle esigenze dell’utilizzatore 30.

Si precisa, inoltre, che i regimi pressori sono nell’ambito di 0,5 bar e quindi sono così bassi da comportare assenza di rischi durante l’impiego dei dispositivi.

Tra l’altro à ̈ possibile utilizzare pressioni così basse proprio perché la scomposizione degli elementi di base consente di impiegare piccole pressioni punto per punto, ottenendo un effetto globale che invece sostiene persone anche di peso notevole.

In aggiunta, nel circuito può essere previsto un contenitore esterno (non mostrato) del fluido collegato in modo da alimentare il circuito mediante l’introduzione di aria cosi da aumentare o mantenere costante la risposta degli elementi mobili 20 e, quindi, la forza di reazione 24.

In una forma realizzativa diversa i mezzi di attuazione possono essere scelti, inoltre, tra attuatori idraulici, attuatori elettromeccanici o attuatori magnetici.

Con riferimento sempre alla figura 2, à ̈ mostrata all’estremità libera dell’asse di prolungamento 33 la sfera che rappresenta l’estremità di appoggio 21, delle dimensioni comprese tra 20 mm e 35 mm, che offre una superficie tale da minimizzare il conflitto con la superficie del corpo.

La figura 3 unitamente alla figura 4, mostra una vista laterale della struttura di appoggio 10 nella quale si evidenzia cosa succede alla superficie di appoggio 22 quando vi si siede l’utilizzatore 30. In particolare, ad ogni elemento mobile 20 meno sollecitato dal carico pressorio corrisponderà un attuatore 31 pronto ad accogliere il peso maggiore in un’altra area. Di conseguenza, il corpo, nel poggiare sulla superficie 22 esercita in alcuni punti una spinta notevole, mentre in altri punti una spinta minore e in altri non tocca. La rappresentazione di figura 4, evidenzia in modo particolare questo effetto per cui sono visibili gli assi di prolungamento 33 con le rispettive sfere 21, sfalsati a diverse altezze l’uno rispetto all’altro in modo da rispecchiare globalmente l’anatomia dell’utilizzatore 30 che vi à ̈ seduto.

Per compensare e minimizzare tale effetto, al di sopra della superficie di appoggio 22 definita dalla disposizione ordinata delle estremità di appoggio 21 à ̈ situato un cuscino 51, tale da dissipare l’acuità dell’appoggio sulle sfere 21 e contemporaneamente trasferirne sul piano del cuscino 51 l’azione differenziata con una risultante che segue attivamente il corpo passo per passo.

Il particolare, la figura 4 fa risaltare come il carico 25 distribuito sulla superficie del cuscino 51 che rappresenta la forza esterna 25, ossia il peso dell’utilizzatore 30, sia contrastato da un insieme di forze di contrasto 24 corrispondenti a ciascun attuatore 31. Ciò consente, oltre che a sostenere la persona che vi si poggia, di ottimizzarne la sua postura senza far risentire alcuno stress dovuto ad un decubito o ad una seduta prolungata nel tempo.

Inoltre, le varie unità costitutive di base sono assemblate in un complesso che ne amplifica il numero e la densità per superficie. Per esempio, se si vuole ottenere una regolazione più fine, come una risoluzione maggiore, si aumenta il numero di unità 31 e si ottiene un effetto più preciso e puntiforme.

Vantaggiosamente, detta struttura di appoggio può essere applicata altresì allo schienale della sedia nonché ai braccioli. Ciò consente di ottenere una superficie di appoggio che applica i medesimi principi, secondo l’invenzione, anche alla schiena e alle braccia.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica à ̈ in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (9)

1. NUOVE RIVENDICAZIONI 1. Una struttura di appoggio ortopedica atta a sostenere un utilizzatore in una determinata postura comprendente: - una pluralità ordinata di elementi mobili aventi ciascuno una estremità di appoggio, detti elementi mobili essendo disposti in modo che l’insieme di dette estremità di appoggio definisca una superficie di appoggio; - mezzi di attuazione di detti elementi mobili tali da conferire a detta estremità di appoggio un moto traslatorio sostanzialmente ortogonale a detta superficie di appoggio e una forza di contrasto; in cui detta pluralità di elementi mobili si muove secondo detto moto traslatorio tale che l’insieme dei movimenti di detti elementi mobili deforma detta superficie di appoggio, detti movimenti avvenendo in funzione del peso di detto utilizzatore agente sull'insieme di dette estremità di appoggio in opposizione a detta forza di contrasto, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre mezzi di connessione atti ad interconnettere tra loro ciascuno di detti mezzi di attuazione in modo da formare un circuito chiuso, ciascuna di dette estremità di appoggio cooperando con le restanti estremità di appoggio, attraverso l'interconnessione di detti mezzi di attuazione tramite detto circuito chiuso, per reagire in modo autonomo al peso di detto utilizzatore.
2. 2. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi di regolazione di detti mezzi di attuazione atti a modificare e controllare detta forza di contrasto.
3. 3. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di attuazione sono attuatori pneumatici a fluido, in particolare aria, e detti mezzi di regolazione controllano il pre-carico di detto fluido in detto circuito chiuso.
4. 4. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detto circuito chiuso include un alimentatore di detto fluido in modo da regolare la portata di fluido in detto circuito chiuso e quindi variare la forza di contrasto sviluppata da detti attuatori pneumatici.
5. 5. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detto circuito comprende un compressore che aziona detti attuatori pneumatici.
6. 6. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detti attuatori sono disposti ordinatamente su una serie di doghe parallele tra loro, ad una distanza predeterminata, in modo che dette estremità di appoggio formino detta superficie di appoggio.
7. 7. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detti mezzi di attuazione sono scelti tra attuatori idraulici, attuatori elettromeccanici, attuatori magnetici.
8. 8. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detta estremità di appoggio à ̈ una sfera con diametro compreso tra 25 mm e 35 mm.
9. 9. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui al di sopra di detta superficie di appoggio definita dalla disposizione ordinata di dette estremità di appoggio à ̈ situato un cuscino, tale da trasferire sul piano del cuscino l’azione differenziata di detti elementi mobili con una risultante che segue attivamente il corpo ad ogni movimento. 0. Una struttura di appoggio ortopedica, secondo la rivendicazione 1 , in cui detta struttura di appoggio à ̈ applicata ad una superficie scelta tra: lo schienale di una sedia, la seduta di una sedia, i braccioli di una poltrona, il piano di un lettino.