RU198821U1 - Frame in a rehabilitation product - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к легкой промышленности, предназначена для людей с ограниченными двигательными возможностями.Технической задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является усиление защитных функций реабилитационных мешков для ног людей с ограниченной двигательной активностью за счет введения в конструкцию изделий внешних или внутренних сетчатых каркасов антропоморфной формы, своей разъемностью обеспечивающих удобство использования, изготовленных с использованием аддитивных технологий проектирования и 3D-печати, защищающих поверхность ног от механических повреждений, благодаря формированию каркасом вокруг ног защитной оболочки.Указанная задача и технический результат достигаются тем, что каркас в реабилитационное изделие, предназначенный для защиты нижних конечностей от механических повреждений, состоит из разъемных симметричных фрагментов подошвы, нижней, средней и верхней частей изделия сетчатой структуры, конфигурацией повторяющих пространственную форму соответствующих участков ноги, соединяемых в единое изделие посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов.The utility model refers to the light industry, intended for people with limited mobility. The technical task and technical result of the claimed utility model is to enhance the protective functions of rehabilitation bags for the legs of people with limited motor activity due to the introduction of external or internal mesh frames of an anthropomorphic shape into the design of products, their detachable, providing ease of use, manufactured using additive design technologies and 3D-printing, protecting the surface of the legs from mechanical damage, due to the formation of a protective shell around the legs by the frame. limbs from mechanical damage, consists of detachable symmetrical fragments of the sole, lower, middle and upper parts of the product of the mesh structure, the configuration repeating the spatial shape with the corresponding sections of the leg, connected into a single product by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments.

Description

Полезная модель относится к легкой промышленности, предназначена для людей с ограниченными двигательными возможностями.The utility model relates to light industry and is intended for people with limited mobility.

Известен межсезонный чехол с подошвой на аппарат внешней фиксации [1], предназначенный для защиты нижних конечностей пациентов от неблагоприятных условий внешней среды в период восстановительного лечения, состоящий из деталей, выполненных из двухслойного гибкого полотна и эластичной подошвы.Known off-season cover with a sole on an external fixation device [1], designed to protect the lower extremities of patients from adverse environmental conditions during the period of rehabilitation, consisting of parts made of a two-layer flexible cloth and elastic sole.

Недостатком является неполная защита чехлом ног человека от механических повреждений, поскольку в изделии усилена подошвой лишь нижняя ее зона, а зона пальцев и голени остается в изделии не защищенной от повреждений при возможных ударах о твердые предметы.The disadvantage is the incomplete protection by the cover of the human feet from mechanical damage, since in the product only its lower zone is reinforced with the sole, and the zone of the fingers and lower leg remains in the product not protected from damage in case of possible impacts against solid objects.

Известен мешок для ног для людей с ограниченными двигательными возможностями [2], предназначенный для фиксации положения ног человека и их защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды в осенне-зимний период, состоящий из деталей верха, пяточной части, подошвы, ребер жесткости, многослойных прокладок и фиксаторов плотности прижима изделия к поверхности ног.Known leg bag for people with limited mobility [2], designed to fix the position of the human legs and protect them from adverse environmental influences in the autumn-winter period, consisting of parts of the top, heel, sole, stiffeners, multilayer pads and clamps of the density of pressing the product to the surface of the legs.

Недостатком является неполная защита мешком ног человека от возможных механических повреждений от ударов о твердые предметы, т.к. многослойные прокладки выполнены из текстильных материалов и не достаточно гасят внешние удары. Недостатком является фрагментарное использование ребер жесткости, служащих для формосохранения изделия, а не защиты от внешних повреждений.The disadvantage is the bag's incomplete protection of a person's legs from possible mechanical damage from impacts against solid objects, because multilayer pads are made of textile materials and do not sufficiently absorb external shocks. The disadvantage is the fragmentary use of stiffeners, which serve to preserve the shape of the product, and not to protect it from external damage.

Известен мешок для ног в инвалидную коляску [3] предназначенный для фиксации положения ног человека и их защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды в осенне-зимний период, состоящий из деталей верха, подошвы, ребер жесткости, многослойных прокладок и фиксаторов плотности прижима изделия к поверхности ног. Изделие содержит в швах формозадающие ребра жесткости, трехмерная конфигурация которых анатомически подобна абрисам ног человека в поперечных и продольных плоскостях; изделие дополнено внешней подошвой с протектором.Known bag for legs in a wheelchair [3] designed to fix the position of human legs and protect them from adverse environmental influences in the autumn-winter period, consisting of parts of the top, soles, stiffeners, multilayer spacers and clamps for the density of pressing the product to the surface of the legs ... The product contains in the seams shaping stiffening ribs, the three-dimensional configuration of which is anatomically similar to the outlines of human legs in transverse and longitudinal planes; the product is complemented by an outer sole with a protector.

Недостатком является неполная защита мешком ног человека от возможных механических повреждений от ударов о твердые предметы, полноценно защищена только подошва стопы человека благодаря наличию у мешка внешней усиливающей жесткость детали с протектором. Многослойные прокладки в носочной и пяточной частях изделия выполнены из текстильных материалов и не защищают от внешних повреждений при ударах ног о твердые предметы. Недостатком является фрагментарное, только в швах, использование ребер жесткости, служащих для формосохранения изделия, а не защиты от внешних повреждений.The disadvantage is the bag's incomplete protection of a person's legs from possible mechanical damage from impacts against solid objects; only the sole of the person's foot is fully protected due to the presence of an external reinforcing part with a protector in the bag. Multilayer pads in the toe and heel of the product are made of textile materials and do not protect against external damage when the feet hit hard objects. The disadvantage is the fragmentary, only in the seams, the use of stiffening ribs, which serve to preserve the shape of the product, and not to protect it from external damage.

Известна съемная подошва, усиливающая жесткость нижнего участка обуви, и крепящаяся к изделию текстильными застежками [4].Known removable sole, which enhances the rigidity of the lower portion of the shoe, and attached to the product with textile fasteners [4].

Недостатком является локальность применения и отсутствие вентилируемости внутреннего пространства в носочной и пяточной частях.The disadvantage is the locality of application and the lack of ventilation of the inner space in the toe and heel parts.

Ближайшим аналогом является реабилитационный мешок для ног с каркасной системой [7].The closest analogue is a rehabilitation leg bag with a frame system [7].

Недостатком каркаса является его неразъемность, что затрудняет надевание реабилитационного мешка. Неразъемность каркаса усложняет процесс ухода за изделием - в случае несоблюдения режимов ухода, например при стирке мешка в стиральной машине, возможны его механические повреждения и поломка.The disadvantage of the frame is its inseparability, which makes it difficult to put on the rehabilitation bag. The non-detachable frame complicates the process of caring for the product - in case of non-observance of the care regimes, for example, when washing the bag in the washing machine, its mechanical damage and breakage are possible.

Технической задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является усиление защитных функций реабилитационных мешков для ног людей с ограниченной двигательной активностью за счет введения в конструкцию изделий внешних или внутренних сетчатых каркасов антропоморфной формы, своей разъемностью обеспечивающих удобство использования, изготовленных с использованием аддитивных технологий проектирования и 3D печати, защищающих поверхность ног от механических повреждений, благодаря формированию каркасом вокруг ног защитной оболочки.The technical task and technical result of the claimed utility model is to enhance the protective functions of rehabilitation bags for the legs of people with limited physical activity due to the introduction of external or internal mesh frames of an anthropomorphic shape into the design of products, providing ease of use by their separability, manufactured using additive design technologies and 3D printing , protecting the surface of the legs from mechanical damage, due to the formation of a protective shell around the legs by the frame.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что каркас в реабилитационное изделие предназначенный для защиты нижних конечностей от механических повреждений состоит из разъемных симметричных фрагментов подошвы, нижней, средней и верхней частей изделия сетчатой структуры, конфигурацией повторяющих пространственную форму соответствующих участков ноги, соединяемых в единое изделие посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов.The specified task and the technical result are achieved by the fact that the frame in a rehabilitation product designed to protect the lower extremities from mechanical damage consists of split symmetrical fragments of the sole, lower, middle and upper parts of the product with a mesh structure, the configuration repeating the spatial shape of the corresponding sections of the leg, connected into a single product by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments.

На фиг. 1 изображена модель каркаса в реабилитационное изделие: а - каркас в реабилитационное изделие; б - модель каркаса в реабилитационное изделие в разобранном виде; в - варианты сборки каркаса из фрагментов частей.FIG. 1 shows a model of a framework into a rehabilitation product: a - a framework into a rehabilitation product; b - disassembled model of the frame into a rehabilitation product; c - options for assembling the frame from fragments of parts.

На фиг. 2 изображен вид выпукло-вогнутых креплений составных частей каркаса.FIG. 2 shows a view of the convex-concave fasteners of the components of the frame.

На фиг. 3 изображены этапы проектирования трехмерной формы каркаса в реабилитационное изделие: а - каркас в реабилитационное изделие, б - виртуальный аналог реабилитационного изделия, в - виртуальный аналог ног человека; г - параметрическая поверхность, реабилитационного изделия.FIG. 3 shows the stages of designing a three-dimensional form of a frame into a rehabilitation product: a - a frame into a rehabilitation product, b - a virtual analogue of a rehabilitation product, c - a virtual analogue of human legs; d - parametric surface of a rehabilitation product.

На фиг. 4 изображены виртуальные модели каркаса в реабилитационное изделие: а - варианты сетчатой структуры каркаса, б - визуализация антропоморфной формы каркаса в реабилитационное изделие.FIG. 4 shows the virtual models of the framework into the rehabilitation product: a - variants of the mesh structure of the framework, b - visualization of the anthropomorphic shape of the framework into the rehabilitation product.

На фиг. 5 изображен фрагмент процесса печати на 3D принтере каркаса в реабилитационное изделие.FIG. 5 shows a fragment of the process of 3D printing of a framework into a rehabilitation product.

Каркас в реабилитационное изделие (фиг. 1а) предназначен для защиты нижних конечностей от механических повреждений. Каркас в реабилитационное изделие (фиг. 1а) состоит из разъемных симметричных фрагментов подошвы (1a) и (1б), нижней части (2а) и (2б), средней части (3а) и (3б), верхней части (4а) и (4б), конфигурацией повторяющих пространственную форму соответствующих участков ноги. Разъемные фрагменты частей соединяются в единое изделие (фиг. 1б, фиг. 1в) посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов (фиг. 2). Все фрагменты изделия сетчатой структуры.The frame in the rehabilitation product (Fig. 1a) is designed to protect the lower extremities from mechanical damage. The frame in the rehabilitation product (Fig.1a) consists of split symmetrical fragments of the sole (1a) and (1b), the lower part (2a) and (2b), the middle part (3a) and (3b), the upper part (4a) and ( 4b), with the configuration repeating the spatial shape of the corresponding leg sections. Detachable fragments of parts are connected into a single product (Fig. 1b, Fig. 1c) by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments (Fig. 2). All fragments of the product have a mesh structure.

Симметричные фрагменты (2а) и (2б) нижней части каркаса в реабилитационное изделие анатомически повторяют форму стоп.Symmetrical fragments (2a) and (2b) of the lower part of the frame in the rehabilitation device anatomically repeat the shape of the feet.

Симметричные фрагменты каркаса в реабилитационное изделие (3а) и (3б) средней части, (4а) и (4б) верхней части конфигурацией повторяют пространственную форму голени.Symmetrical fragments of the frame in the rehabilitation product (3a) and (3b) of the middle part, (4a) and (4b) of the upper part repeat the configuration of the spatial shape of the lower leg.

Соединение фрагментов (1а, 1б, 2а, 2б, 3а, 3б, 4а, 4б) частей в единое изделие выполняется посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по их контурам (фиг. 2).The connection of the fragments (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) of the parts into a single product is performed by means of convex-concave fasteners located along their contours (Fig. 2).

В зависимости от условий использования, от каркаса в реабилитационное изделие могут быть отсоединены фрагменты верхней и средней частей (рис. 1в).Depending on the conditions of use, fragments of the upper and middle parts can be disconnected from the frame into the rehabilitation product (Fig. 1c).

Каркас в реабилитационное изделие (К) (фиг. 3а) проектируется в графической среде трехмерной системы автоматизированного проектирования (САПР) с использованием виртуальных моделей реабилитационных изделий (РИ) (фиг. 3б) и виртуальной модели ног (Н) (фиг. 3в), полученных сканированием портативными или стационарными сканерами. На начальном этапе с помощью инструментария графической программы определяются размерные параметры реабилитационного мешка, и выстраивается его параметрическая оболочка (ПО) относительно виртуальной модели ног (Н) (фиг. 3г). Первоначально выстраиваются опорные линии поверхности каркаса по основным (5), (7) (9) (11) и дополнительным (6), (8), (10) горизонтальным уровням (фиг. 3г). Основные горизонтальные уровни каркаса расположены: по нижнему краю реабилитационного изделия по контуру подошвы (5), в узком месте на участке щиколоток (7), в широком месте голени (9) и по верхнему краю (11), соответствующие аналогичным уровням реабилитационного изделия. Количество основных и дополнительных уровней зависит от модели реабилитационного изделия и может изменяться.The frame in a rehabilitation product (K) (Fig.3a) is designed in a graphical environment of a three-dimensional computer-aided design (CAD) system using virtual models of rehabilitation products (RI) (Fig.3b) and a virtual model of the legs (H) (Fig.3c), scanned by portable or stationary scanners. At the initial stage, using the tools of the graphic program, the dimensional parameters of the rehabilitation bag are determined, and its parametric shell (PO) is built relative to the virtual model of the legs (H) (Fig. 3d). Initially, the reference lines of the frame surface are built along the main (5), (7) (9) (11) and additional (6), (8), (10) horizontal levels (Fig.3d). The main horizontal levels of the frame are located: along the lower edge of the rehabilitation product along the contour of the sole (5), in a narrow place in the area of the ankles (7), in the wide area of the lower leg (9) and along the upper edge (11), corresponding to similar levels of the rehabilitation product. The number of main and additional levels depends on the model of the rehabilitation product and is subject to change.

Форма, размеры и количество ячеек (фиг. 4а) каркаса в реабилитационное изделие, а также их толщина, выбираются в зависимости от дизайна каркаса, его физических свойств и свойств пластиков, из которых будет печататься каркас. Наилучшее решение - это антропоморфная форма каркаса с ячейками в виде шестигранника (фиг. 4б).The shape, size and number of cells (Fig. 4a) of the frame in the rehabilitation product, as well as their thickness, are selected depending on the design of the frame, its physical properties and the properties of the plastics from which the frame will be printed. The best solution is the anthropomorphic shape of the frame with hexagonal cells (Fig. 4b).

Детали каркаса в реабилитационное изделие изготавливают симметричными для левой и правой частей изделия.The details of the frame in the rehabilitation product are made symmetrical for the left and right parts of the product.

Детали каркаса в реабилитационное изделие (фрагменты нижней, средней, верхней частей и подошвы) изготавливают послойной 3D печатью на 3D принтерах (фиг. 5) из специальных пластиков-филаменов, например, PET (полиэтиленгликольтерефталат), нейлон, SBS (стирол-бутадиен-стирол).The details of the frame in a rehabilitation product (fragments of the lower, middle, upper parts and sole) are made by layer-by-layer 3D printing on 3D printers (Fig. 5) from special filament plastics, for example, PET (polyethylene glycol terephthalate), nylon, SBS (styrene-butadiene-styrene ).

Каркас в реабилитационное изделие соединяют из фрагментов частей (фиг. 1б, фиг. 1в) в единое изделие посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов (фиг. 2).The frame into a rehabilitation product is connected from fragments of parts (Fig. 1b, Fig. 1c) into a single product by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments (Fig. 2).

На первом этапе сборки каркаса соединяют между собой фрагменты левой части (1а, 2а, 3а, 4а), потом правой части (1б, 2б, 3б, 4б), посредством защелкивания выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов (фиг. 2).At the first stage of the frame assembly, the fragments of the left side (1a, 2a, 3a, 4a) are connected together, then the right side (1b, 2b, 3b, 4b), by snapping in the convex-concave fasteners located along the contours of the fragments (Fig. 2) ...

Позиционируют каркас поверх реабилитационного изделия, надетого на ноги.The frame is positioned over the rehabilitation product worn on the legs.

Затем соединяют левую и правую части каркаса посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов.Then, the left and right parts of the frame are connected by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments.

Сетчатая структура каркаса в реабилитационное изделие образует вокруг ноги защитную поверхность, выдерживающую механические нагрузки, вызванные, например, случайным ударом ноги о препятствие.The mesh structure of the frame in the rehabilitation product forms a protective surface around the leg that can withstand mechanical loads caused, for example, by an accidental blow of the leg against an obstacle.

Благодаря антропоморфной форме, конфигурация которой может быть как типовой, так и персонифицированной, полученной при сканировании ног человека, каркас в реабилитационное изделие может использоваться как ортез в восстановительный посттравматичный период, для позиционирования ног и стоп человека в определенном положении, предотвращая смещение костей и суставов.Due to the anthropomorphic shape, the configuration of which can be both typical and personalized, obtained by scanning a person's legs, the frame in a rehabilitation product can be used as an orthosis in the post-traumatic recovery period, for positioning the legs and feet of a person in a certain position, preventing the displacement of bones and joints.

Свойства пластиков (филаменов для 3D печати) обеспечивают необходимую ударопрочность, защищая ногу человека от возможных механических повреждений и износостойкость (длительный период эксплуатации) как самому каркасу, так и реабилитационному изделию.The properties of plastics (filaments for 3D printing) provide the necessary impact resistance, protecting the human leg from possible mechanical damage and durability (long service life) of both the frame itself and the rehabilitation product.

По желанию потребителя каркас может быть расположен по внутренней поверхности реабилитационного изделия. Для этого, вначале собираются левая и правая части каркаса. Далее они позиционируется вокруг ноги (или обеих ног сразу, если реабилитационное изделие спроектировано для обеих ног) и соединяются между собой посредством защелкивания выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов. Далее надевается реабилитационное изделие.At the request of the consumer, the frame can be located on the inner surface of the rehabilitation product. For this, the left and right parts of the frame are first assembled. Further, they are positioned around the leg (or both legs at once, if the rehabilitation product is designed for both legs) and are connected to each other by snapping in the convex-concave mountings located along the contours of the fragments. Then a rehabilitation product is put on.

Сетчатая структура каркаса обеспечивает необходимую вентиляцию внутреннего пространства под реабилитационным изделием, воздухообмен и вывод излишков тепла и влаги происходит через пустоты ячеек каркаса и слои материала реабилитационного изделия.The mesh structure of the frame provides the necessary ventilation of the inner space under the rehabilitation product, air exchange and the removal of excess heat and moisture occurs through the voids of the cells of the frame and layers of the material of the rehabilitation product.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Леонтьева Л.В., Московенкова Е.Н., Леонтьев А.Н. Межсезонный чехол с подошвой на аппарат внешней фиксации // Патент на полезную модель №188409 RU; заявл. 08.01.2019; опубл. 11.04.2019.1. Leontyeva L.V., Moskovenkova E.N., Leontiev A.N. Off-season cover with sole for external fixation device // Utility model patent No. 188409 RU; declared 01/08/2019; publ. 04/11/2019.

2. Гусева М.А., Андреева Е.Г., Клочкова О.В., Гусев И.Д. Мешок для ног для людей с ограниченными двигательными возможностями / Патент на полезную модель №166649 RU; заявл. 08.06.2016, опубл. 10.12.2016.2. Guseva M.A., Andreeva E.G., Klochkova O.V., Gusev I.D. Leg bag for people with reduced mobility / Utility model patent No. 166649 RU; declared 08.06.2016, publ. 10.12.2016.

3. Гусева М.А., Андреева Е.Г., Клочкова О.В., Гусев И.Д., Кащеев О.В., Лобжанидзе С.К. Мешок для ног в инвалидную коляску / Патент на полезную модель №185890 RU; заявл. 21.12.2018; опубл. 21.12.2018.3. Guseva M.A., Andreeva E.G., Klochkova O.V., Gusev I.D., Kascheev O.V., Lobzhanidze S.K. Wheelchair leg bag / Utility Model Patent No. 185890 RU; declared 12/21/2018; publ. 21.12.2018.

4. Модель кроссовок со съемной подошвой «Matthew М. Williams х Nike Free TR 3 SP» https://esquire.ru/style-and-grooming/107322-5-luchshih-par-krossovok-kotorye-vyydut-na-sleduyushchey-nedele-s-24-po-30-iyunya/#part0.4. Model of sneakers with removable sole "Matthew M. Williams x Nike Free TR 3 SP" https://esquire.ru/style-and-grooming/107322-5-luchshih-par-krossovok-kotorye-vyydut-na-sleduyushchey -nedele-s-24-po-30-iyunya / # part0.

5. Гусев И.Д., Кащеев O.B., Разин И.Б., Гусева М.А., Андреева Е.Г., Петросова И.А., Докучаева Т.Ю. Формозадающие каркасные системы в швейные изделия с функцией фиксации положения ног // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы: сб. материалов XXII Междунар. науч.-практ. форума «SMARTEX-2019», 25-27 сентября 2019 года. - Иваново: ИВГПУ, 2019. Ч. 2. С. 86-89.5. Gusev I.D., Kascheev O.B., Razin I.B., Guseva M.A., Andreeva E.G., Petrosova I.A., Dokuchaeva T.Yu. Shaping frame systems in garments with the function of fixing the position of the legs // Physics of fibrous materials: structure, properties, science-intensive technologies and materials: collection of articles. materials XXII Intern. scientific-practical Forum "SMARTEX-2019", September 25-27, 2019. - Ivanovo: IVGPU, 2019. Part 2.P. 86-89.

Claims (1)

Каркас в реабилитационное изделие, предназначенный для защиты нижних конечностей от механических повреждений, состоящий из разъемных симметричных фрагментов подошвы, нижней, средней и верхней частей изделия сетчатой структуры, конфигурацией повторяющих пространственную форму соответствующих участков ноги, соединяемых в единое изделие посредством выпукло-вогнутых креплений, расположенных по контурам фрагментов.A frame in a rehabilitation product designed to protect the lower extremities from mechanical damage, consisting of detachable symmetrical fragments of the sole, lower, middle and upper parts of the product with a mesh structure, with a configuration that repeats the spatial shape of the corresponding sections of the leg, connected into a single product by means of convex-concave fasteners located along the contours of the fragments.

Images