DE29905020U1

DE29905020U1 - Compensation system for prostheses

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Publication number: DE29905020U1
Application number: DE29905020U
Authority: DE
Original assignee: Medi Bayreuth Weihermueller und Voigtmann GmbH and Co KG
Current assignee: Medi Bayreuth Weihermueller und Voigtmann GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2009-03-20
Also published as: DE10012929A1; DE10012929C2

Description

Medi Bayreuth Weihermüller & Voigtmann GmbH & Co. KGMedi Bayreuth Weihermüller & Voigtmann GmbH & Co. KG

Kompensationssystem für ProthesenCompensation system for prostheses

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompensationssystem für Prothesen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a compensation system for prostheses with the features of the preamble of claim 1.

Ein Kompensationssystem für Prothesen wie Beinprothesen, Armprothesen oder dergleichen, wobei ein im wesentlichen formstabiler Schaft mit einem Innentrichter aus einem flexiblen Material den Stumpf aufnimmt und wobei wenigstens ein aufblasbares und evakuierbares Luftkissen für die Anpassung des Innenraums an den Stumpf zwischen dem Schaft und dem Innentrichter angeordnet ist, ist beispielsweise aus der DE-A-43 25 444 bekannt. Hier wird vorgeschlagen, den Innentrichter mit ovalen mit Luft füllbaren Kammern zu versehen, deren Längsachse etwa parallel zu dem Knochen des betreffenden Stumpfes verläuft. Die Kammern sind mit Schläuchen versehen, an deren Ende Ventile zum Befüllen und Entleeren angeordnet sind. In ähnlicher Weise schlägt dieDE-A-42 04 482 ein aufblähbares Kissen vor, mit dem das Schaftvolumen regulierbar ist. Auch hier ist ein Schlauch für das Befüllen vorgesehen, an den sich eine Luftpumpe nach dem Prinzip eines Parfümzerstäubers anschließt. Es wird vorgeschlagen, ein Druckbegrenzungsventil zu benutzen, um einen unabsichtlichen Überdruck zu verhindern. Die DE-U-94 192 208 zeigt wiederum ein ähnliches Kompensationssystem mit einer Luftpumpe mit einem Pumpenbalg und einem absperrbaren Auslaßventil, wobei diese Pumpe über einer Öffnung für die Schläuche auf dem Schaft angeordnet ist. Diese bekannten, mit Schläuchen zu betätigenden Systeme können wegen dieser Form der Zuleitung und Ableitung von Luft Probleme hervorrufen, insbesondere wenn die Schläuche relativ langA compensation system for prostheses such as leg prostheses, arm prostheses or the like, in which a substantially dimensionally stable shaft with an inner funnel made of a flexible material accommodates the stump and in which at least one inflatable and evacuatable air cushion is arranged between the shaft and the inner funnel for adjusting the interior to the stump, is known for example from DE-A-43 25 444. Here it is proposed to provide the inner funnel with oval chambers that can be filled with air, the longitudinal axis of which runs approximately parallel to the bone of the stump in question. The chambers are provided with tubes, at the end of which valves for filling and emptying are arranged. In a similar way, DE-A-42 04 482 proposes an inflatable cushion with which the shaft volume can be regulated. Here too, a hose is provided for filling, to which an air pump is connected based on the principle of a perfume atomizer. It is proposed to use a pressure relief valve to prevent unintentional overpressure. DE-U-94 192 208 again shows a similar compensation system with an air pump with a pump bellows and a lockable outlet valve, whereby this pump is arranged on the shaft above an opening for the hoses. These known systems operated with hoses can cause problems due to this form of supply and discharge of air, especially if the hoses are relatively long.

sind und von einer Pumpe zu betätigen sind, die irgendwo an oder in der Kleidung angeordnet ist. Auch die Anordnung außen auf dem Schaft führt zu Problemen bei der Betätigung, wenn unbeabsichtigte Pumpenhübe oder ein unbeabsichtigtes Betätigen des Ablaßventils erfolgen können. Zudem haben kosmetische Erwägungen bereits dazu geführt, die Pumpe sehr klein zu dimensionieren, was das Aufpumpen der Luftkammern umständlich macht.and are operated by a pump that is located somewhere on or in the clothing. The arrangement on the outside of the shaft also leads to problems with operation if unintentional pump strokes or unintentional activation of the release valve can occur. In addition, cosmetic considerations have already led to the pump being very small, which makes inflating the air chambers cumbersome.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kompensationssystem für Prothesen mit aufblasbaren Luftkammern zu schaffen, das einfach und sicher zu bedienen ist, bei dem die Gefahr eines unbeabsichtigtes Ablassens deutlich reduziert ist und das unter kosmetischen Gesichtspunkten vorteilhafter im Aufau ist.The object of the present invention is to create a compensation system for prostheses with inflatable air chambers which is easy and safe to use, in which the risk of unintentional deflation is significantly reduced and which is more advantageous in terms of cosmetic aspects.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt.This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1. Further developments and advantageous embodiments of the invention are included in the further claims.

Erfindungsgemäß ist ein Kompensationssystem für Prothesen wie Beinprothesen, Armprothesen oder dergleichen, wobei ein im wesentlichen formstabiler Schaft mit einem Innentrichter aus einem flexiblen Material den Stumpf aufnimmt, wobei wenigstens ein aufblasbares und evakuierbares Luftkissen für die Anpassung des Innenraums an den Stumpf zwischen dem Schaft und dem Innentrichter angeordnet ist und wobei das Luftkissen mit wenigstens einem Ventil und einer Pumpe mit einem elastischen Balg verbunden ist, der manuell von außerhalb der Prothese betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft einen Durchbruch für den Balg aufweist und daß der Balg den Durchbruch in Länge und Breite im wesentlichen vollständig überdeckt. Mit diesem Merkmal ist es möglich, die Pumpe besser in den Schaft zu integrieren und die Größe des Pumpenbalgs und damit das Pumpvolumen zu erhöhen.According to the invention, a compensation system for prostheses such as leg prostheses, arm prostheses or the like, wherein a substantially dimensionally stable shaft with an inner funnel made of a flexible material accommodates the stump, wherein at least one inflatable and evacuatable air cushion for adapting the interior to the stump is arranged between the shaft and the inner funnel and wherein the air cushion is connected to at least one valve and a pump with an elastic bellows that can be manually operated from outside the prosthesis, characterized in that the shaft has an opening for the bellows and that the bellows essentially completely covers the opening in length and width. With this feature, it is possible to better integrate the pump into the shaft and to increase the size of the pump bellows and thus the pump volume.

Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung überragt der Balg die Außenfläche des Schafts und ein Einwegeinlaßventil und ein von außenAccording to the preferred embodiment of the invention, the bellows protrudes beyond the outer surface of the shaft and a one-way inlet valve and an externally

handbetätigbares Ablaßventil sind oberhalb der Außenfläche des Schafts seitlich in den Balg integriert. Vorzugsweise weist der Balg einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit zwei längeren und zwei kürzeren Seiten auf, wobei die Längsachse im wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse der Prothese verläuft und die Ventile an den Schmalseiten angeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, das Ablaßventil an der unteren Schmalseite anzuordnen, da dann in bestimmten Fällen ein unbeabsichtigtes Auslösen weiter erschwert wird.A manually operated drain valve is integrated into the bellows above the outer surface of the shaft. The bellows preferably has a substantially rectangular cross-section with two longer and two shorter sides, with the longitudinal axis running substantially parallel to the longitudinal center axis of the prosthesis and the valves being arranged on the narrow sides. It is advantageous to arrange the drain valve on the lower narrow side, as this makes it even more difficult for it to be triggered accidentally in certain cases.

Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Ablaßventil zugleich als Ein- und Ablaßventil für die Luftkammer ausgebildet und mit einer Öffnung zu der Luftkammer verbunden. Vorzugsweise ist eine Einheit aus Pumpe und Ventil einerseits auf die Luftkammer aufgeklebt oder aufgeschweißt und andererseits durch eine Rast- oder Klebeverbindung fest mit dem Schaft verbunden. Separate Zuleitungen wie Schläuche sind bei dieser Ausführung nicht vorhanden. Vorteilhafterweise weist das Einlaßventil einen Luftfilter auf, um Verunreinigungen der Luftkammern und der Pumpe durch Flusen oder dergleichen zu verhindern.According to the preferred embodiment of the invention, the drain valve is designed as both an inlet and outlet valve for the air chamber and is connected to an opening in the air chamber. Preferably, a unit consisting of pump and valve is glued or welded onto the air chamber on the one hand and firmly connected to the shaft by a snap-in or adhesive connection on the other. Separate supply lines such as hoses are not present in this embodiment. The inlet valve advantageously has an air filter to prevent contamination of the air chambers and the pump by fluff or the like.

Die Luftkammern bestehen vorzugsweise aus individuell anpaßbaren randseitig miteinander verschweißten Folien und sind nicht transparent. Vorzugsweise ist der Balg außen mit einem gleitfähigen Stoff beschichtet, damit bei Bewegungen keine Bremswirkung zum Verrutschen der Oberbekleidung führt. Der gleitfähige Stoff kann aufgeklebt oder aufgeschweißt sein.The air chambers preferably consist of individually adjustable foils welded together at the edges and are not transparent. The bellows are preferably coated on the outside with a slippery material so that there is no braking effect that causes the outer clothing to slip during movement. The slippery material can be glued or welded on.

Vorteilhafterweise weist der Balg innen oder außen wenigstens teilweise in Betätigungsnchtung genchtete Profilierungen wie Rippen oder Rillen (46) auf, die nach einem Pumpenhub die Rückstellkraft zum Wiedergewinnen der ursprünglichen Form verstärken.Advantageously, the bellows has profiles on the inside or outside that are at least partially aligned in the actuation direction, such as ribs or grooves (46), which reinforce the restoring force to regain the original shape after a pump stroke.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher . beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below using drawings as examples. They show:

Fig. 1 schematisch einen Prothesenschaft mit Innentrichter und Durchbruch für den Pumpenbalg;Fig. 1 shows a schematic of a prosthetic shaft with an inner funnel and opening for the pump bellows;

Fig. 2 schematisch eine Luftkammer mit aufgeklebter Pumpe; 5 Fig. 2 schematically an air chamber with glued pump; 5

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Pumpe, den Schaft und den Innentrichter entlang der Linie A-A von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab;Fig. 3 is a cross-section through the pump, shaft and inner funnel along the line A-A of Fig. 2 on an enlarged scale;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 3 in verkleinertem Maßstab.Fig. 4 is a section along the line B-B of Fig. 3 on a reduced scale.

Fig. 1 zeigt eine Unterschenkelprothese, bestehend aus einem harten äußeren Schaft 1, in den ein Innentrichter 6 aus einem weichen, elastischen Material eingesetzt ist, der den Stumpf 2 des Patienten unten umschließt. Die Prothese ist unten mit einem Schuh 3 verbunden. Zwischen dem Schaft 1 und dem Innentrichter 6 sind in bekannter Weise Luftkammern (Pos. 5 in Fig. 2 und 3) angeordnet, die aufgepumpt und abgelassen werden können, um eine Anpassung der Prothese an den Stumpf durchführen zu können. Hierfür ist in dem Schaft 1 in einem Durchbruch eine Pumpe mit einem Balg 4 angeordnet, der von außen zu betätigen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Kompensationssystem für Prothesen überspannt der Balg 4 den gesamten Durchbruch in Schaft 1, um ein größtmögliches Pumpvolumen zu gewährleisten.Fig. 1 shows a lower leg prosthesis consisting of a hard outer shaft 1, into which an inner funnel 6 made of a soft, elastic material is inserted, which encloses the patient's stump 2 at the bottom. The prosthesis is connected to a shoe 3 at the bottom. Air chambers (item 5 in Fig. 2 and 3) are arranged in a known manner between the shaft 1 and the inner funnel 6, which can be inflated and deflated in order to be able to adapt the prosthesis to the stump. For this purpose, a pump with a bellows 4 is arranged in an opening in the shaft 1, which can be operated from the outside. In the compensation system for prostheses according to the invention, the bellows 4 spans the entire opening in the shaft 1 in order to ensure the greatest possible pump volume.

In Fig. 2 ist ein Beispiel einer Luftkammer 5 gezeigt, die aus zwei randseitig luftdicht verbundenen Folien besteht. Auf diese ist die Pumpe, wie in Fig. 3 näher erläutert, aufgeklebt. Der Orthopädiefachmann erhält die Luftkammer 5 mit aufgeklebter oder aufgeschweißter Pumpe. Die Größe der Luftkammer 5 ist durch Setzen von Schweißnähten variierbar. Zu erkennen sind hier Einlaßventil 41 und Auslaßventil 42, die jeweils an dem Schmalseiten des im wesentlichen flachen und im Horizontalschnitt rechteckigen Balgs angeordnet sind.Fig. 2 shows an example of an air chamber 5, which consists of two foils connected airtight at the edges. The pump is glued to these, as explained in more detail in Fig. 3. The orthopedic specialist receives the air chamber 5 with the pump glued or welded on. The size of the air chamber 5 can be varied by setting weld seams. Here you can see the inlet valve 41 and outlet valve 42, which are each arranged on the narrow sides of the essentially flat bellows, which is rectangular in horizontal section.

Aus Fig. 3 und 4 ist aus dem Schnitt A-A zwischen dem Einlaßventil 41 und dem Auslaßventil 42 aus Fig. 2 der nähere Aufbau des KompensationssystemsFrom Fig. 3 and 4, the section A-A between the inlet valve 41 and the outlet valve 42 from Fig. 2 shows the detailed structure of the compensation system.

erkennbar. Die Pumpe besteht aus einem elastischen Balg 4, der einen Hohlraum umschließt und mit einem unteren, umlaufenden Rand 45 auf die Außenwand der Luftkammer 5 aufgeklebt ist. Der Rand 45 springt nach außen vor und bildet einen schrägen Absatz, mit dem er mit dem korrespondierend schräg geformten Rand des Durchbruchs in dem Schaft 1 der Prothese verklebt ist. Der Balg wölbt sich über die Oberfläche des Schafts 1 nach außen und ist an seinem Schmalseiten mit Ventilen versehen. Das Einlaßventil 41 ist als nach innen gerichtetes Einwegeventil aufgebaut und kann ein Membranventil, ein federbelastetes Ventil oder dergleichen sein. Vorzugsweise ist es mit einem Luftfilter versehen. Da es kleiner ist, als das Auslaßventil 42, das zugleich Ein- und Auslaßventil für die Luftkammer 5 ist, ist es einfach in die Wand des Balgs 4 eingesetzt. Für das Auslaßventil 42 ist ein schmaler Haltesteg 43 vorhanden, der sich zwischen der Oberseite des Balgs 4 und der Oberseite der Luftkammer 5 erstreckt. Vorzugsweise ist dieser Haltesteg 43 elastisch, um beim Pumpen durch Zusammendrücken des Balgs nicht hinderlich zu sein. Alternativ zu dieser Ausführung kann das Auslaßventil als separat gefertigtes Teil mit der seitlichen Wand des Balgs 4, durch die es nach außen geführt ist, verklebt oder verschweißt sein, so daß kein Haltesteg erforderlich ist. Das Auslaßventil 42 besteht aus einem ersten Teil, das durch den Balg ragt und mit einem federbelasteten Ventil versehen ist, das den Auslaß in der Regel verschließt, jedoch von außen mittels eines Knopfes zu öffnen ist und Luft aus dem Balg und der Luftkammer entweichen läßt. Ein zweites Teil des Auslaßventils ist in das Innere des Balgs 4 gerichtet und ist dort mit einem Einlaßventil versehen, das wiederum als federbelastetes Einwegeventil der als Membranventil aufgebaut sein kann.The pump consists of an elastic bellows 4, which encloses a cavity and is glued to the outer wall of the air chamber 5 with a lower, circumferential edge 45. The edge 45 protrudes outwards and forms an oblique shoulder, with which it is glued to the correspondingly obliquely shaped edge of the opening in the shaft 1 of the prosthesis. The bellows bulges outwards over the surface of the shaft 1 and is provided with valves on its narrow sides. The inlet valve 41 is designed as an inward-facing one-way valve and can be a diaphragm valve, a spring-loaded valve or the like. It is preferably provided with an air filter. Since it is smaller than the outlet valve 42, which is both the inlet and outlet valve for the air chamber 5, it is simply inserted into the wall of the bellows 4. For the outlet valve 42, there is a narrow retaining web 43 which extends between the top of the bellows 4 and the top of the air chamber 5. This retaining web 43 is preferably elastic so as not to be a hindrance when pumping by compressing the bellows. As an alternative to this design, the outlet valve can be glued or welded as a separately manufactured part to the side wall of the bellows 4 through which it is led to the outside, so that no retaining web is required. The outlet valve 42 consists of a first part which protrudes through the bellows and is provided with a spring-loaded valve which usually closes the outlet, but can be opened from the outside using a button and allows air to escape from the bellows and the air chamber. A second part of the outlet valve is directed into the interior of the bellows 4 and is provided there with an inlet valve, which in turn can be constructed as a spring-loaded one-way valve or as a diaphragm valve.

Zwischen den beiden Teilen des Auslaßventils 42 ist zu dem Haltesteg ein Luftdurchtritt vorhanden, der in eine Passage 7 des Haltestegs 43 mündet, die sich als Öffnung zu der Luftkammer 5 hin fortsetzt. Die Luftkammer 5 ist zwischen dem Schaft 1 und dem Innentrichter 6 eingeklebt oder durch Klettbänder oder ähnliches dort befestigt. Der Innentrichter liegt an dem Patientenstumpf 2' an.Between the two parts of the outlet valve 42 there is an air passage to the holding bridge, which opens into a passage 7 of the holding bridge 43, which continues as an opening to the air chamber 5. The air chamber 5 is glued between the shaft 1 and the inner funnel 6 or is attached there by Velcro or similar. The inner funnel rests against the patient's stump 2'.

Das erfindungsgemäße Kompensationssystem funktioniert, wie im folgenden beschrieben. Ein Zusammendrücken des Balgs 4 durch die Hand von außen preßtThe compensation system according to the invention functions as described below. Compressing the bellows 4 by hand from the outside presses

darin befindliche Luft durch das als Einwegeeinlaßventil ausgebildete zweite, innere Teil des Auslaßventils 42 durch die Passage 7 in die Luftkammer 5. Wird der Druck auf den elastischen Balg 4 weggenommen, geht dies in seine ursprüngliche Form zurück, wodurch es durch das Einwegeeinlaßventil 41 wieder Luft einsaugt. So kann über einen oder mehrere Pumpenhübe der gewünschte Druck der Luftkammer 5 eingestellt werden. Soll Druck abgelassen werden, wird der Knopf 44 des äußeren ersten Teils des Auslaßventils 42 gegen die Kraft einer Feder nach innen gedrückt und gibt damit einen Luftweg nach außen frei. Der Druck baut sich dann selbständig ab, wobei die Evakuation durch Druck auf die Luftkammer beschleunigt werden kann. Um die Rückstellkraft des Balges 4 nach dem Zusammendrücken bei einem Pumpenhub zu erhöhen, ist dieser hier innen mit Rillen 46 versehen, die in Betätigungsrichtung verlaufen.the air contained therein passes through the second, inner part of the outlet valve 42, which is designed as a one-way inlet valve, through the passage 7 into the air chamber 5. If the pressure on the elastic bellows 4 is removed, it returns to its original shape, whereby it sucks in air again through the one-way inlet valve 41. In this way, the desired pressure of the air chamber 5 can be set using one or more pump strokes. If pressure is to be released, the button 44 of the outer first part of the outlet valve 42 is pressed inwards against the force of a spring, thereby opening up an air path to the outside. The pressure then dissipates automatically, and the evacuation can be accelerated by applying pressure to the air chamber. In order to increase the restoring force of the bellows 4 after it has been compressed during a pump stroke, it is provided with grooves 46 on the inside that run in the direction of actuation.

Die seitliche Integration der Ventile in den elastischen Balg der Pumpe ermöglicht einen besonders flachen Aufbau bei Erhalt eines relativ großen Pumpvolumens. Somit wird den Ansprüchen an Bedienungs- und Tragekomfort bestmöglich Genüge getan.The lateral integration of the valves into the elastic bellows of the pump enables a particularly flat design while maintaining a relatively large pump volume. This means that the requirements for ease of use and comfort are met in the best possible way.

Claims

Medi Bayreuth Weihermüller & Voigtmann GmbH & Co. KG Compensation system for prosthetics Claims

1. Compensation system for prostheses such as leg prostheses, arm prostheses or the like, wherein a substantially dimensionally stable shaft with an inner funnel made of a flexible material accommodates the stump, wherein at least one inflatable and evacuatable air cushion for adapting the interior to the stump is arranged between the shaft and the inner funnel, and wherein the air cushion is connected to at least one valve and a pump with an elastic bellows which can be manually operated from outside the prosthesis,
characterized in that the shaft (1) has an opening for the bellows (4), and that the bellows (4) essentially completely covers the opening in length and width.

2. Compensation system according to claim 1, characterized in that the bellows (4) projects beyond the outer surface of the shaft (1).

3. Compensation system according to claim 2, characterized in

that a one-way inlet valve (41) and an externally manually operable drain valve (42) are integrated laterally into the bellows (4) above the outer surface of the shaft (1).

4. Compensation system according to claim 3, characterized in

that the drain valve (42) is simultaneously designed as an inlet and drain valve for the air chamber (5) and is connected to an opening to the air chamber. 10

5. Compensation system according to one of the preceding claims, characterized in that a unit comprising a pump and a valve is glued or welded onto the air chamber (5) on the one hand and is firmly connected to the shaft (1) by a snap-in or adhesive connection on the other hand.

6. Compensation system according to claim 3, characterized in that the inlet valve (41) has an air filter.

7. Compensation system according to one of the preceding claims, characterized in that the air chamber (5) consists of individually adaptable foils welded together at the edges.

8. Compensation system according to claim 7, characterized in that the films are not transparent.

9. Compensation system according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows (4) is coated with a slippery material.

10. Compensation system according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows (4) has at least partial profiles on the inside or outside, such as ribs or grooves (46), which increase the restoring force to regain the original shape after a pump stroke.