Манжета сфигмоманометра, пресс-форма для ее изготовления и способ ее изготовления
Изобретение относится к медицине. Манжета сфигмоманометра выполнена из двух слоев вулканизированной резины, которые соединены между собой с образованием полой оболочки и в зоне соединения которых сформировано два отверстия. Большая часть соединения слоев выполнена бесшовной. В этой части сформированы отверстия. Раскрыты пресс-форма, позволяющая изготовить такую манжету, включающая две плиты, пластину и две заглушки, выполненные с возможностью установки с зазором между плитами, и способ изготовления такой манжеты. Технический результат заключается в повышении прочности, надежности и долговечности манжеты. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к устройствам для измерения артериального давления крови, средствам и способам изготовления таких устройств.
Традиционным устройством для измерения артериального давления крови является сфигмоманометр Рива-Роччи-Короткова. Он содержит полую манжету, соединенную с устройством для нагнетания воздуха (например, резиновой грушей) и манометром (ртутным, стрелочным или цифровым). Для измерения давления манжету оборачивают вокруг плеча (в некоторых устройствах вокруг запястья) пациента и надувают. При надувании манжета сдавливает плечо и манометр показывает величину давления в манжете в момент исчезновения и появления пульса. В некоторых современных устройствах вместо резиновой груши для нагнетания воздуха используют портативный насос с электроприводом.
Из вышесказанного очевидно, что манжета такого устройства должна обладать высокими прочностью, надежностью и долговечностью. Так, согласно требованиям Минздрава РФ манжета должна выдерживать 120 тыс. циклов надувания, сохраняя при этом воздухонепроницаемость.
Известна манжета сфигмоманометра, выполненная из двух слоев материала. Такая манжета и способ ее изготовления описаны в патенте США №6245023 от 12.06.2001, МКИ7 А61В 05/00. Как указано в описании (колонка 3, строки 31-33), эти слои могут быть выполнены из полимерной пленки, наклеенной или наплавленной на ткань. Слои склеены друг с другом по краю с образованием воздухонепроницаемой полости. При этом трубку, соединяющую манжету с устройством для нагнетания воздуха, вставляют между слоями (колонка 3, строки 57-59).
Принимая во внимание высокие требования, предъявляемые к манжетам сфигмоманометра, манжета, выполненная таким способом, не обладает достаточными прочностью, надежностью и долговечностью из-за того, что слои соединены между собой по шву, а также из-за недостаточно надежного крепления трубки, соединяющей манжету с устройством для нагнетания воздуха. Кроме этого, процесс изготовления манжеты таким способом не технологичен из-за большого количества операций.
Решением могло бы стать выполнение полой манжеты из двух наложенных друг на друга слоев не вулканизованной резиновой смеси, края которых соединяют при вулканизации под давлением в пресс-форме. При этом манжета изготавливается в виде воздухонепроницаемой полости как цельное изделие с минимальным количеством швов или их отсутствием. Такой подход позволяет обеспечить большую прочность, надежность и долговечность, чем сварка или склейка. Однако прочность, надежность и долговечность такого изделия все же являются недостаточными из-за того, что в месте присоединения вышеупомянутых трубок (изготавливаемых отдельно) к манжете образуется шов.
Кроме того, внутренние поверхности манжеты при вулканизации могут слипаться, так что она становится непригодной к использованию. Для предотвращения такого слипания обычно используют антиадгезивы. Как указано в описании к патенту РФ №2158746 от 10.11.2000, МКТУ C09D 183/04, В29С 33/64, антиадгезивы бывают «как химически инертными по отношению к резиновым смесям (тальк, мел), так и активными (нафталин в виде тонкого порошка)». Тальк благодаря его эффективности и дешевизне можно считать наиболее распространенным антиадгезивом, используемым при производстве резиновых оболочек. Однако ввиду требований, предъявляемых Минздравом РФ к манжетам сфигмоманометра, использование талька для предотвращения слипания внутренних поверхностей манжеты при вулканизации не представляется возможным, так как этот порошок остается в полости манжеты и может повредить чувствительной аппаратуре для измерения давления и/или здоровью больного.
Таким образом, до настоящего времени не удавалось создать манжету, которая, с одной стороны, обладала бы высокими прочностью, надежностью и долговечностью, а с другой стороны, не наносила бы вреда аппаратуре для измерения давления и здоровью больного.
Известна также пресс-форма для изготовления резиновых технических изделий, включающая две плиты, снабженных обращенными друг к другу симметричными выемками. Такая пресс-форма описана, например, в книге Применение резиновых технических изделий в народном хозяйстве. Справочное пособие. / Под ред. Д.Л.Федюкина. - М.: Химия, 1986, с.110, рис. 3.22 (а) и (б). Такая пресс-фома не позволяет изготовить манжету сфигмоманометра, отвечающую вышеуказанным требованиям.
Задачей изобретения является создание манжеты сфигмоманометра, обладающей высокими прочностью, надежностью и долговечностью и не наносящей вреда аппаратуре для измерения давления и здоровью больного, разработка пресс-формы для ее изготовления и разработка способа изготовления такой манжеты.
Поставленная задача решена тем, что в манжете сфигмоманометра, выполненной в виде цельного изделия из двух слоев материала, которые соединены между собой с образованием полой оболочки и в зоне соединения которых сформировано по меньшей мере одно отверстие, в качестве материала использована вулканизированная резина, а часть соединения слоев выполнена бесшовной, и именно в этой части сформировано отверстие.
Благодаря тому, что часть соединения слоев выполнена бесшовной, прочность, надежность и долговечность такого соединения, а значит, и всей манжеты повышена. Кроме того, для специалиста очевидно, что крепление трубки, соединяющей манжету с устройством для нагнетания воздуха или манометром, в отверстии, сформированном в бесшовном соединении, более надежно, чем крепление такой трубки в отверстии, образованном в шве. Поэтому важнейшим преимуществом предлагаемой манжеты является то, что отверстие для установки трубки, соединяющей манжету с устройством для нагнетания воздуха и манометром, сформировано именно в бесшовной части соединения слоев.
Манжета может быть выполнена в форме прямоугольника, при этом бесшовным может быть выполнено соединение слоев вдоль трех сторон прямоугольника, а отверстий сформировано два. Таким образом, бесшовной выполнена большая часть соединения слоев, поэтому такой вариант является наиболее предпочтительным с точки зрения прочности манжеты. Наличие двух отверстий позволяет установить в манжете две трубки: одна для соединения с устройством для нагнетания воздуха, а другая для соединения с манометром.
Поставленная задача решена также тем, что в пресс-форме для изготовления полой манжеты сфигмоманометра, включающей две плиты, снабженных обращенными друг к другу симметричными выемками, каждая плита имеет доходящую до края плиты плоскую выемку и по меньшей мере одну примыкающую к ней полукруглую выемку, доходящую до другого края плиты, при этом пресс-форма также содержит пластину и по меньшей мере одну заглушку круглого сечения, причем указанные плиты, пластина и заглушка выполнены так, что при соединении плит пластина может быть с зазором установлена в полости, образованной плоскими выемками обеих плит, а заглушка может быть с зазором установлена в круглой полости, образованной полукруглыми выемками обеих плит, при этом заглушка находится в контакте с пластиной.
Как правило, плоские выемки и соответственно образованная ими полость имеют прямоугольную форму. В этом случае и плиты соответственно также имеют прямоугольную форму.
В предпочтительном варианте край плиты, до которого доходит плоская выемка, и край плиты, до которого доходят полукруглые выемки, взаимно перпендикулярны друг другу.
Прямоугольная форма плит обычно такова, что стороны прямоугольной плиты имеют разную длину, при этом край плиты, до которого доходит плоская выемка, расположен на короткой стороне плиты.
Как правило, каждая плита имеет еще одну полукруглую выемку, расположенную рядом с первой. Это позволяет сформировать в манжете два отверстия: одно для соединения с устройством для нагнетания воздуха, а другое для соединения с манометром.
Поставленная задача решена также тем, что при реализации способа изготовления манжеты сфигмоманометра, включающего размещение в вышеописанной пресс-форме невулканизованной резиновой смеси, плиты пресс-формы соединяют под давлением, при этом пластину устанавливают в полости, образованной плоскими выемками обеих плит, заглушку устанавливают в круглой полости, образованной полукруглыми выемками обеих плит, а также устанавливают в контакте с пластиной, а в зазоре между пластиной и заглушкой с одной стороны и плитами с другой стороны размещают резиновую смесь, нагревают плиты до температуры, необходимой для вулканизации, так что резиновая смесь в зазоре вулканизируется, извлекают пластину из сформированной таким образом манжеты через отверстие, а затем заделывают это отверстие.
Как правило, невулканизованную резиновую смесь формируют в виде двух слоев и размещают пластину между этими слоями, так что при вулканизации между этими слоями по их краю образуется бесшовное соединение с отверстиями, сформированными в месте расположения заглушки, при этом отверстие образовано частью края слоев, которая остается несоединенной, а заделывают это отверстие путем соединения слоев по этому краю.
Соединение части края слоев, оставшейся несоединенной, может быть выполнено путем размещения между этими слоями по их краю полосы невулканизованной резиновой смеси и вулканизации этой полосы.
В сформированных отверстиях затем устанавливают трубки, соединяющие манжету с устройством для нагнетания воздуха и манометром. Эти трубки, как правило выполненные из резины, выбирают так, что внешний диаметр трубки соответствует диаметру отверстия. Трубки устанавливают любым известным способом, например вклеивают.
Далее следует подробное описание примера выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает вид сбоку в разрезе, выполненном по оси полукруглой части выемки пресс-формы с разъединенными плитами;
фиг.2 изображает вид сбоку в разрезе по той же оси, что и на фиг.1, пресс-формы с соединенными плитами;
фиг.3 изображает разрез по линии 3-3 на фиг.2;
фиг.4 изображает вид сверху нижней плиты пресс-формы;
фиг.5 изображает вид в перспективе готовой манжеты сфигмоманометра, выполненной согласно изобретению.
Как показано на фиг.1, 2, и 3, предлагаемая пресс-форма для изготовления полой манжеты сфигмоманометра включает две прямоугольных металлических плиты: нижнюю плиту 1, которая служит матрицей пресс-формы, и верхнюю плиту 2, которая служит крышкой пресс-формы. Плита 1 имеет плоскую выемку 3, которая, как видно из фиг.3 и 4, доходит до короткого края 4 плиты 1. Как наиболее наглядно показано на фиг.4, к выемке 3 примыкают две одинаковых полукруглых выемки 5 переменного сечения, каждая из которых доходит до другого, длинного, края 6 плиты, перпендикулярного краю 4.
Плита 2 выполнена с выемками, обращенными к выемкам плиты 1 и симметричными с ними, а потому подробно здесь не описанными. Пресс-форма также содержит пластину 7, форма которой такова, что при соединении плит пластина 7 может быть с зазором установлена в полости, образованной плоскими выемками обеих плит 1 и 2, как показано на фиг.2. Кроме того, пресс-форма содержит две одинаковых заглушки 8 круглого сечения, форма которых такова, что каждая заглушка может быть с зазором установлена в круглой полости, образованной полукруглыми выемками обеих плит, при этом пластина 7 находится в контакте с заглушками 8, как показано на фиг.2.
Заглушка 8 имеет следующие части, выполненные в ней за одно целое: стержень 9, предназначенный для формирования отверстия для установки трубки, соединяющей манжету с устройством для нагнетания воздуха или манометром, заплечик 10, предназначенный для позиционирования и фиксации заглушки в круглой полости пресс-формы, и ручку 11.
Изготовление манжеты сфигмоманометра с использованием описанной пресс-формы происходит в следующей последовательности. При соединении плит 1 и 2, осуществляемом под давлением, невулканизованную резиновую смесь, сформированную в виде двух слоев 12 и 13, размещают между плитами 1 и 2. Между этими слоями размещают пластину 7, а заглушки 8 устанавливают в контакте с ней. Этот контакт необходим для того, чтобы обеспечить сообщение полости манжеты, формируемой пластиной 7, с отверстием, формируемым заглушкой 8. Пластину 7 устанавливают в полости, образованной плоскими частями выемок плит, а заглушки устанавливают в двух круглых полостях, образованных полукруглыми частями выемок плит. При этом резиновая смесь оказывается размещена в зазоре между пластиной и заглушками с одной стороны и плитами с другой стороны.
Процесс вулканизации осуществляют путем нагрева плит до температуры вулканизации. При этом благодаря высоким температуре и давлению вязкая резиновая смесь равномерно распределяется в зазоре. Таким образом, при вулканизации резиновой смеси в зазоре между слоями 12 и 13 по их краю образуется бесшовное соединение. При этом в месте расположения заглушек формируются отверстия 14 и 15 для установки трубок, соединяющих манжету с устройством для нагнетания воздуха и манометром (см. фиг.5). Однако часть края слоев в том месте, где плоская выемка доходит до другого края плит, остается несоединенной, так как у края 4 плиты пластина 7 препятствует их соединению, как видно из фиг.3. По окончании вулканизации плиты 1 и 2 разъединяют и пластину 7 извлекают через часть края слоев, оставшуюся несоединенной.
В полученной прямоугольной заготовке, в которой слои 12 и 13 по трем сторонам соединены бесшовным соединением, остается только соединить четвертую сторону, оставшуюся несоединенной. Это соединение осуществляют путем размещения между этими слоями по их краю полосы невулканизованной резиновой смеси и вулканизации этой полосы, например, путем зажатия этого края между двумя плоскими нагретыми поверхностями. Полученное соединение также является весьма прочным, хотя и менее прочным, чем бесшовное соединение, которым соединены три остальных стороны прямоугольной манжеты. Однако важнейшим преимуществом предлагаемой манжеты является то, что отверстия для установки трубок, соединяющих манжету с устройством для нагнетания воздуха и манометром, сформированы именно в бесшовной части соединения слоев 12 и 13 воедино с манжетой. Это обеспечивает возможность более прочного и надежного крепления этих трубок в этих отверстиях. Следует отметить, что описанный способ соединения части, оставшейся несоединенной после извлечения пластины, не является существенным с точки зрения технического результата, достигаемого изобретением. Наряду с этим способом может быть использован любой другой известный способ, обеспечивающий прочное и надежное соединение.
В сформированных отверстиях 14 и 15 затем устанавливают трубки, соединяющие манжету с устройством для нагнетания воздуха и манометром (не показаны). Эти трубки, как правило, тоже выполняют из резины и выбирают так, что внешний диаметр трубки соответствует диаметру отверстия. Трубки устанавливают любым известным способом, например вклеивают или через жесткий цилиндрический переходник.
Для повышения комфорта при контакте больного с манжетой она может быть по меньшей мере с одной стороны покрыта тканью. Это покрытие может быть выполнено самыми разными способами - от наклеивания тканевой полосы до выполнения манжеты с тканевым чехлом.
1. Манжета сфигмоманометра, выполненная из вулканизированной резины в виде полой оболочки, имеющей форму прямоугольника из двух слоев, три стороны оболочки соединены без образования шва в процессе вулканизации, а четвертая сторона соединена с помощью полосы невулканизированной резины, при этом отверстие для установки трубки выполнено в части бесшовного соединения сторон прямоугольника.
2. Манжета по п.1, отличающаяся тем, что в ней сформировано второе отверстие для установки трубки.
3. Пресс-форма для изготовления манжеты сфигмоманометра, включающая две плиты, снабженные обращенными друг к другу симметричными выемками, отличающаяся тем, что содержит пластину и по меньшей мере одну заглушку круглого сечения, каждая плита имеет доходящую до края плиты плоскую выемку и по меньшей мере одну примыкающую к ней полукруглую выемку, доходящую до другого края плиты, пластина выполнена с возможностью установки с зазором в полости, образованной плоскими выемками плит, а заглушка - с возможностью установки с зазором в круглой полости, образованной полукруглыми выемками обеих плит и возможностью при этом находиться в контакте с пластинкой.
4. Пресс-форма по п.3, отличающаяся тем, что плоские выемки и соответственно образованная ими полость имеют прямоугольную форму.
5. Пресс-форма по п.4, отличающаяся тем, что плиты имеют прямоугольную форму.
6. Пресс-форма по п.5, отличающаяся тем, что край каждой плиты, до которого доходит плоская выемка, и край плиты, до которого доходит полукруглая выемка, перпендикулярны друг другу.
7. Пресс-форма по одному из пп.4, 5 или 6, отличающаяся тем, что край прямоугольной плиты, до которого доходит плоская выемка, расположен на короткой стороне плиты.
8. Пресс-форма по одному из пп.4, 5 или 6, отличающаяся тем, что каждая плита имеет еще одну полукруглую выемку, расположенную рядом с первой.
9. Способ изготовления манжеты сфигмоманометра, включающий размещение в пресс-форме невулканизованной резиновой смеси, отличающийся тем, что пресс-форму выполняют по п.3, плиты пресс-формы соединяют под давлением, при этом пластину устанавливают в полости, образованной плоскими выемками плит, заглушку устанавливают в круглой полости, образованной полукруглыми выемками плит, в контакте с пластиной, резиновую смесь размещают в зазоре между пластиной и заглушкой с одной стороны и плитами с другой стороны, плиты нагревают до температуры вулканизации резиновой смеси в зазоре, извлекают пластину из сформированной таким образом манжеты через отверстие, которое затем заделывают.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что невулканизованную резиновую смесь формируют в виде двух слоев и размещают пластину между этими слоями с образованием при вулканизации между этими слоями по их краю бесшовного соединения с отверстиями, сформированными в месте расположения заглушки, при этом отверстие образуют частью края слоев, которая остается несоединенной, а заделывают это отверстие путем соединения слоев по этому краю.
11. Способ по п.10, в котором соединение части края слове, оставшейся несоединенной, осуществляют путем размещения между этими слоями по их краю полосы невулканизованной резиновой смеси и вулканизации этой полосы.
