DE301108C

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Publication number: DE301108C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Beim Gebrauch künstlicher Glieder, insbesondere künstlicher Hände, wird es seitens des Trägers stets mißlich empfunden, daß beim Erfassen von Gegenständen wie überhaupt beim Arbeiten die Gefühlsübertragung entbehrt werden muß. · Wegen des mangelnden Tastgefühls ist der Amputierte fast ausschließlich auf den Gesichtssinn angewiesen; dieser allein gestattet ihm wohl, die künstliche Hand,

ίο Arbeitsklaue u. dgl. richtig an die gewünschte Stelle zu. bringen, ermöglicht ihm aber nicht zugleich eine genaue Kontrolle darüber, welchen Druck er Jeweils auf den erfaßten Gegenstand ausübt.

Dieser bei künstlichen Gliedern bestehende Mangel soll durch vorliegende Erfindung in einfacher und doch zweckmäßiger Weise behoben werden, und zwar ist dies derart gedacht, daß der beim Erfassen von Gegenständen oder

ao beim Berühren solcher auf das künstliche Glied, z. B. die Fingerspitze, ausgeübte Druck durch geeignete Mittel auf irgend einen natürlichen Körperteil des Trägers des Gliedersatzes übertragen wird.

Durch entsprechende Ausbildung der Übertragungsorgane und nach fleißiger Übung wird es sogar möglich werden, daß der Träger einer künstlichen Hand ζ. B., ohne auf die Hand sehen zu müssen, sich lediglich durch das Gefühl davon überzeugen kann, welcher Finger, bzw. welches Fingerglied in Berührung getreten ist. Im Prinzip ist die Ausführung so gedacht, daß von jeder Berührungsstelle aus ein besonderes Übertragungsorgan vorgesehen ist, das den mechanisch erzeugten Druck nach irgend einer Stelle des Körpers überträgt. Die Übertragung kann beispielsweise auf mechanischem, pneumatischem oder auch elektrischem Wege geschehen. Bei bewegbaren künstlichen Gliedern ist natürlich darauf zu achten, daß die Übertragungsmittel so angeordnet sind, daß sie bei der gewöhnlichen Bewegung der einzelnen Gelenke, z. B. der Finger, nicht in Mitleidenschaft gezogen werden und nur dann ansprechen, wenn eine wirkliche Berührung der Fingerspitze 0. dgl. mit irgend einem Gegenstand erfolgt.

Es unterliegt keinem Zweifel, daß erst durch die Möglichkeit einer Gefühlsübertragung der künstliche Gliedersatz, insbesondere der Handersatz, eine ganz wesentliche Steigerung seiner Gebrauchsfähigkeit erfährt.

Erst der Umstand, daß der Träger einer künstlichen Hand in der Lage ist, mit derselben Gefühle in ähnlicher Weise wie mit der natürlichen Hand, wenn auch vorerst nur in vergröbertem Maße, wahrzunehmen, wird ihm das künstliche Glied willkommener machen.

Die Tatsache, daß so viele Armamputierte sich lieber ohne einen künstlichen Arm helfen, darf wohl mit Recht zum großen Teil darauf zurückzuführen sein, daß bisher bei künstlichen Händen das Gefühl oder die Gefühlswahrnehmung ganz ausgeschaltet war.

In vielen Fällen hat es aber auch große Bedeutung, daß es dem Träger einer künstlichen Hand beim Erfassen von Gegenständen möglich wird, durch das Gefühl zu kontrollieren,

weichen Druck er auf den erfaßten Gegenstand ausübt. Nicht jeder Gegenstand und jedes Werkzeug soll oder darf stets mit der gleichen Kraft festgehalten werden. Der eine Gegenstand ist zerbrechlich oder leichter und erfordert daher nur einen gelinden Druck zum Festhalten, während der andere der vollen Kraftäußerung bedarf, damit er genügend festgehalten wird, um die gewünschte Arbeitsleistung zu ermöglichen.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt, aus denen zu ersehen ist, in welcher Weise zum Beispiel bei einer künstlichen Hand die Gefühlsübertragung von dem Ersatzglied zu irgend einem Körperteil des Trägers ermöglicht wird.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind damit aber keineswegs erschöpft.

Fig. ι zeigt die einfachste Form der Gefunkübertragung auf mechanischem Wege, und zwar bestehen in diesem Falle die Organe aus . im Innern der Finger untergebrachten Stäbchen α aus Holz, Metall o. dgl., die sich von den Fingerspitzen bis zu dem Stumpf s des Armes erstrecken. Zweckmäßig sind die beiden Enden der Stäbchen α verdickt, wobei das eine Ende den beim Erfassen oder Berühren eines Gegenstandes auftretenden Druck übernimmt und mit Hilfe der am entgegengesetzen Ende vorgesehenen Verdickung auf den lose damit in Berührung stehenden Armstumpf s überträgt. Die Hand selbst bzw. die Finger derselben bestehen in diesem Falle aus weichem, nachgiebigem Material! Die Stäbchen können entweder so angeordnet sein, daß sie sich innerhalb geringer Grenzen in ihrer Längsachse verschieben, oder sie können starr gelagert seiri, wobei die Nachgiebigkeit der die Hand bildenden Masse (Filz ο. dgl.) die Gefühlsübertragung zuläßt.

Das in Fig. 1 dargestellte Beispiel kann zugleich auch für eine Ausführungsform dienen, | bei welcher die Übertragung des Gefühls auf pneumatischem Wege erfolgt. Die Stäbchen a würden in diesem Fall die Schlauchleitung vorstellen, während die Verdickungen an den Fingerspitzen als Luftbehälter, die natürlich eine entsprechende weitere Ausbildung erfahren müßten, aufzufassen wären. Die Übertragung des Gefühls erfolgt hierbei dadurch, daß bei einem Eindrücken des an den Fingerspitzen vorgesehenen Gummiballes die Luft durch die Schlauchleitung nach dem mit dem Armstumpf s in Berührung stehenden zweiten Luftbehälter verdrängt wird, diesen dadurch zu einer Ausweichung veranlaßt, die einen Eindruck auf den Armstumpf verursacht.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher durch Längsverschiebung des starren Übertragungsorganes b eine Rolle c o. dgl. die Gefühlsübertragung durch Massage bewirkt. Die in diesem Fall zweckmäßig geraute oder geriffelte Rolle oder Walze c steht beständig in Berührung mit dem Armstumpf s und bringt die Empfindung durch Abrollen auf der Haut zum Ausdruck.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Beispiel, bei welchem die Übertragung des Gefühles durch Seilzüge oder Bänder d erfolgt, die mit Hilfe geeigneter Winkelhebel e und Tastorganen f ebenfalls auf das vordere Ende des Armstumpfes oder sonst einen Körperteil einwirken. Da hierbei für jeden Finger evtl. auch für jedes eigene Glied des Fingers eine' besondere Druckstelle vorgesehen ist bzw. sein kann, so ist der Träger der künstlichen Hand in ' der Lage, die bei jedem Finger bzw. beim Daumen auftretende Druckwirkung, wie solche durch Berühren oder Erfassen von Gegenständen erfolgt, getrennt wahrzunehmen.

Handelte es sich bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen um künstliche Hände mit starren Fingern, so kommen für die weiteren in Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen solche mit beweglichen Fingern in Betracht.

Das erste in Fig. 5 dargestellte Beispiel zeigt lediglich das Gerippe von Daumen und Zeigefinger, wobei die Zugorgane g für die einzelnen Glieder und die Streckorgane h durch strichpunktierte Linien schematised angedeutet sind. Das Tastorgan besteht hierbei aus einem Seilzug i o. dgl., der am ersten Glied eines Fingers so freischwebend gespannt ist,, daß durch einen Eindruck in Richtung der eingezeichneten Pfeile seine Verkürzung bewirkt wird, die dann in gleicher oder ähnlicher Weise wie bei Fig. 4 den Eindruck des mit dem Körper (Armstumpf) in Berührung stehenden Tastorganes beeinflußt. Damit die Seilzüge i bei der Bewegung der einzelnen Fingerglieder keine Verkürzung oder Verlängerung erfahren, sind dieselben möglichst dicht über die Gelenkstellen k geführt.

Eine andere Art,, wie die Führung des als Tastorgan dienenden Seitenzuges i bei beweglichen Fingern erfolgen kann, zeigt Fig. 6,

Hier besteht das Tastorgan i aus einer endlosen über Rollen m geführten Schnur i, die durch Federspannung η stets straff gehalten wird. Erfolgt an irgend einer Stelle des Fingers ein Eindruck des Tastorganes, so verkürzt sich die endlose Schnur i und zieht damit den unter federnder Beeinflussung stehenden Rollenträger 0 an. Damit wird aber zugleich das mit dem Körper in Berührung stehende Tastorgan in gleicher Weise wie bei den früher beschriebenen Einrichtungen beeinflußt.

Das in Fig. 7 dargestellte Beispiel zeigt eine Einrichtung, bei der die Gefühlsübertragung auf elektrischem Wege erfolgt.

In diesem Falle werden die den Druck übermittelnden Bänder o, dgl. durch Kontakte j> ersetzt. Bei dem Beispiel ist für jedes Glied des Fingers und des Daumens ein besonderer Kontakt vorgesehen, dem natürlich korrespondierende in den Stromkreis eingeschlossene Tastorgane entsprechen, die mit irgend einer Stelle des Körpers in Verbindung stehen.

Schließlich ist in Fig. 8 ein Beispiel dargestellt, bei welchem die Gefühlsübertragung dadurch ermöglicht wird, daß der Gliedersatz innerhalb bestimmter Grenzen derart frei beweglich mit dem Körperteil (z. B. dem Armstumpf) in Verbindung steht, daß bei einer Bewegung des künstlichen Gliedes, wie solche durch Anstoßen oder Gegendrucken gegen einen Gegenstand verursacht wird, der dem Armstumpf zunächstliegende Teil des Ersatzgliedes an der einen oder anderen Stelle mit dem Körper (Armstumpf) in Berührung kommt.
Bei der in Fig. 8 dargestellten beispielsweisen Ausführungsform erfolgt die bewegliche Verbindung von Armstumpf und künstlicher Hand vermittels einer Schneckenfeder q. Die einzelnen Windungen dieser Feder liegen in geringem Abstand voneinander, so daß der Bewegungsausschlag durch die sich aneinander legenden Windungen der Feder q gleichzeitig begrenzt wird. Das als Tastorgan dienende rückwärtige Ende r der künstlichen Hand, das zweckmäßig aus etwas nachgiebigem Material, wie Gummi, Filz, Leder o. dgl. besteht, kann an seinem als Taster dienenden Rand wellenförmige Erhöhungen besitzen, oder es können in bestimmten Abständen knopfartige Gebilde vorgesehen sein. Durch letztere Maßnahme soll .eine bessere Gefühlsübertragung ermöglicht werden als wie dies bei einem glatten ringförmigen Rand des Tastorganes r möglich ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Künstliches Glied, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe" an den zur Berührung mit Gegenständen (z. B. Werkzeugen) bestimmten Stellen mit Tastorganen versehen ist, die mit irgend einer Stelle des Körpers in solcher Verbindung stehen, daß durch den bei der Berührung oder beim Erfassen eines Gegenstandes auftretenden Druck die Gefühlsübertragung auf irgend einen Körperteil erfolgt.

2. Künstliches Glied nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß als Tastorgan ein innerhalb des künstlichen Gliedes verschiebbar gelagertes Stäbchen («) o. dgl. dient, das durch achsiale Verschiebung den an der einen Stelle auftretenden Druck mit seinem anderen Ende auf den damit in Berührung stehenden Körperteil direkt oder indirekt überträgt.

3. Künstliches Glied nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch unter Federwirkung stehende Tastorgane (b), die an ihrem zum Angriff auf den Körper bestimmten Ende zweckmäßig Rollen oder Walzen (c) tragen, so daß bei einer entgegen der Federwirkung erfolgten Längsverschiebung der Tastorgane (δ) die Gefühlsübertragung durch Massage bewirkt wird.

4. Künstliches Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastorgane aus straffgespannten Bändern oder Schnüren (d) bestehen, die an der Taststelle so freischwebend gespannt sind, daß sie bei einem durch Eindruck bewirkten Durchbiegen eine Verkürzung erfahren, die dazu ausgenutzt wird, ein auf den Körperteil an irgend einer Stelle angreifendes besonderes Tastorgan (f) zu beeinflussen.

5. Künstliches Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tastorgan eine Luftleitung dient, die an ihren beiden Enden nächst der Berührungs- bzw. Taststelle in einen elastischen Luftbehälter ausmündet, so daß bei dem Eindrücken des einen an der Berührungsstelle angeordneten Luftbehälters gleichzeitig eine Ausdehnung des anderen mit dem Körperteil in Berührung stehenden Luftbehälters erfolgt.

6. Künstliches Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tastorgane elektrische Kontakte (p) dienen, die durch Vermittlung von Stromleitungen bei Berührung oder beim Erfassen eines Gegenstandes den Stromschluß einer zur Beeinfiussung des Körpers bestimmten elektrischen Kraftquelle bewirken.

7. Künstliches Glied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das künstliche Glied mit dem Körper innerhalb bestiminter Grenzen freibeweglich ■ verbunden ist, derart, daß durch den Ausschlag des künstlichen Gliedes nach der einen oder anderen Richtung die Gefühlsübertragung auf den Körperteil erfolgt, so daß also das künstliche Glied selbst als Tastorgan dient.

8. Künstliches Glied nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung zwischen dem künstlichen Glied und dem Körper (beispielsweise Armstumpf) vermittels einer Schraubenfeder (q) erfolgt, deren einzelne in geringem Abstand

des Ausschlages des künstlichen

voneinander befindliche Windungen durch gegenseitiges Anliegen zugleich zur Begrenzung
Gliedes dienen.

9. Künstliches Glied nach Anspruch i, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der alsTastorgan dienende, dem Körper (Stumpf) zunächstliegende Teil (r) des Gliedersatzes, der Ring- oder Schalenform besitzt, an seinem als eigentlicher Taster dienenden Rand (r) mit wellenförmigen, knopfartigen oder ähnlichen Erhöhungen versehen ist, durch welche eine Unterteilung der Berührungsstelle in mehrere Punkte erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.