DE315181C

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Publication number: DE315181C
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Description

Bei der Herstellung von Kunstbeinen ist man stets bemüht, eine sichere Feststellvorrichtung an dem Kniegelenk anzubringen. Man ist dabei von der einfachen Verriegelung des Gelenkes immer mehr abgekommen, da sich hierbei große Nachteile gezeigt haben.

Um sowohl auf gestreckten als auch auf gebeugten Kunstbeinen stehen zu können, ist man dazu übergegangen, Kniegelenke herzustellen, die nicht J^nur gegen unfreiwilliges Durchknicken gesichert sind, sondern in jeder durchgeknickten Stellung auch festgestellt werden können. Von besonderer Wichtigkeit ist diese _k Feststellung beim Besteigen von

Treppen und beim Gehen auf schiefer Ebene. Man ist dabei zu Konstruktionen gekommen, welche beispielsweise die Anordnung eines Zahnrades mit Sperrklinke vorsehen odsr man hat das"^ Kunstbein mit dem sogenannten Bremsknie ausgestattet.

Diese Konstruktionen werden entweder

durch Fersendruck oder Schulterzug aus- und eingerückt bzw. gesteuert oder werden un-

• mittelbar "durch das Körpergewicht betätigt.

Das~Gelenk selbst wird hierbei immer durch ein einfaches, im Drehpunkte angeordnetes zylindrisches ^Zapfen- oder Bolzengelenk gebildet, so"^daß beim , Schwingen des Unterschenkels eine^Drehung um diesen'Gelenkbolzen

erfolgt. Damit dem Kunstbeinträger das Kunstbein nicht fortläuft, d. h., daß das Kunstbein in der gestreckten Lage beim Gehen nicht durchknickt, war es erforderlich, . daß das Zapfen- oder Bolzengelenk etwa 2 cm hinter der Längsmittelachse des Kunstbeines angeordnet wurde. Diese Verlegung des Drehpunktes hat jedoch wiederum zur 'Folge, daß die Längsmittelachse des Kunstbeines in der Beugestellung sich entsprechend vergrößert, wodurch dem Träger das Gehen, besonders auf unebenem Gelände, sehr erschwert wird.

Betrachtet man die natürliche Form des Femurkopfes am Knie, so zeigt sich, daß es sich hierbei nicht um ein einfaches Zapfenoder Kugelgelenk handelt, sondern daß der abrollende Femurkopf eine Krümmungsfläche besitzt, deren. Längsschnittkurven hinsichtlich ihrer Krümmungsform Kreisevolventen nahekommen. In der Beugestellung wird demnach die Längsmittelachse des Beines gegenüber der gestreckten Lage etwas kürzer.

Diese Funktion des natürlichen Kniegelenkes' ist dem Erfindungsgedanken zugrunde gelegt. Der Drehpunkt des Gelenkes wird entweder in die Längsmittelachse des Kunstbeines verlegt oder er kann auch in einer geringen Entfernung von dieser nach vorne hin angeordnet werden. Die Drehung erfolgt um zwei, in dem einen Gliede angeordnete, einander parallele Bolzen, welche in zwei, im.anderen Gliede vorgesehenen, konzentrisch um einen gemeinsamen, als kinematischen Drehpunkt wirkenden Mittelpunkt gekrümmten Führungsschlitzen gleiten. Diese Schlitze haben ungleichen Radialabstand vom Drehpunkt, oder sie werden auch der Form des Femurkopfes entsprechend gekrümmt.

Die Zeichnung stellt .zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar, und 'zwar zeigt '

Fig. ι das Kniegelenk mit konzentrischen Führungsschlitzen bei abgenommener vorderer Unterschenkelhälfte.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Kniegelenk nach Schnittlinie I-II der Fig. i.

Fig. 3 stellt das Kniegelenk in gebeugter und festgestellter Lage gemäß Fig. ι dar.

Fig. 4 zeigt "das Kniegelenk mit der Form des Femurkopfes entsprechend gekrümmten

ίο Führungsschlitzen.

Die Gelenkteile des Ober- und Unterschenkels sind beispielsweise aus Holz vorgesehen, der innere Teil, der Gelenkkopf a, gehört zum Oberschenkel, und die beiden Seitenteile, die Backen b und b_v gehören dem Unterschenkel -an.

In den seitlichen Backen b und O₁ des Unterschenkels befinden sich die beiden abseits vom kinematischen Drehpunkte und parallel zueinander angeordneten Bolzen d und e. Der Bolzen e ist in den Backen b und b₁ starr gelagert, während der Bolzen d in den Backen starr oder drehbar angeordnet ist. Beide Bolzen sind in Schlitze f und f₁ geführt, welche in den Gelenkkopf α konzentrisch zum Drehpunkte c eingelassen sind. Die seitlichen Flächen des Gelenkkopfes α werden zweckmäßig mit Metallplatten g und g₁ belegt, welche ebenfalls.mit entsprechenden Schlitzen f und f_x versehen sind. Die inneren seitlichen Flächen der Backen b und O₁, welche sich beiderseits an den Gelenkkopf α und an die Platten g und ^₁ anlegen, werden ebenfalls vorteilhaft .mit Metallplatten belegt.

Der obere Bolzen d erhält einen runden oder eckigen Querschnitt und wird in dem genau gleich breiten Schlitze f geführt, welch letzterer einen kleineren Radius erhält als der Schlitz"^.

Die Form des unteren Bolzens e wird zweckmäßig derart gewählt, daß die in die Backen b und J₁ eingreifenden Teile quadratisch sind, während die obere Kante des mittleren Teiles, der an der oberen, mit einer Zahnleiste bedeckten Begrenzungsfläche des Schlitzes f_x entlangführt, entsprechend diesen Zähnen etwas abgeschrägt ist. Die Breite des Schlitzes f₁ wird derart vorgesehen, daß der Bolzen e sich auf" der unteren glatten Begrenzungsfläche des Schlitzes leicht verschieben kann, ohne in die obere^Zahnung einzugreifen. Andererseits ist wiederum ein unnötig großer Spielraum zu vermeiden.

Wie bereits erwähnt, liegt der Drehpunkt des Gelenkes im geometrischen Mittelpunkte c der kreisförmig gekrümmten Schlitze, so daß beim Anheben des Oberschenkels der Unterschenkel frei schwingen kann. Hierbei wird der Bolzen d in dem Schlitze f geführt, und der Bolzen e gleitet. durch das Eigengewicht des Unterschenkels auf der unteren glatten Begrenzungsfläche des Schlitzes f_t. Ein Durchschwingen des Unterschenkels nach vorn kann nicht eintreten, da die Schlitze am oberen und vorderen Ende Anschlagflächen für die Bolzen bilden.

Wird nun beispielsweise beim Gehen das Kunstbein gestreckt auf dem Boden aufgesetzt, so wirkt als Drehpunkt des Gelenkes zunächst der Bolzen d, da der letztere außerhalb der Längsmittelachse nach vorn verlegt ist. Das Kunstbein hat jetzt das Bestreben, nach vorn auszubiegen oder auch um den Bolzen d einzuknicken ; infolgedessen tritt sofort der untere Bolzen e in die Zähne der Zahnleiste ein. Das Gelenk ist also hierdurch gesichelt,

j so daß ein weiteres Einknicken nicht mehr j erfolgen kann.

! Soll das Kunstbein in der Kniebeugestellung festgestellt werden, z. B. beim Besteigen einer Treppe, so wird der Oberschenkel dementsprechend angehoben und vorgebracht. Der Unterschenkel bleibt hierbei nahezu in der senkrechten Stellung, in welcher der Bolzen e beim Aufsetzen des gebeugten Beines sofort wieder in der Zahnleiste festgehalten und das Gelenk so gesichert wird.

Damit nun das Kunstbein der Arbeitsweise des natürlichen Kniegelenkes möglichst gleichkommt, wird der innere Führungsschlitz h (Fig. 4) der Form des Femurkopfes entsprechend gekrümmt. Der äußere Schlitz A₁ erhält ebenfalls eine entsprechende Kurvenform, seine innere Begrenzungsfläche "wird in der oben beschriebenen Weise ausgeführt. Der Unterschenkel rollt sich bei dieser Ausführungsform. in ähnlicher Weise auf dem Gelenkkopfe ab wie der Femurkopf beim natürlichen Kniegelenk. Hierdurch wird erreicht, daß die Längsmittelachse des Kunstbeines in der ioo' Beugestellung etwas kürzer wird als in der gestreckten Lage.

Der Erfindungsgedanke bietet ferner noch die Möglichkeit, diese Gelenkkonstruktion in einfacher Weise zu einem Bremsknie auszubilden. Hierbei wird der untere Schlitz /\ oderVi₁ derart ausgebildet, daß die obere Begrenzungsfläche als Bremsfläche für den unteren Bolzen e dient. Der Schlitz wird zu diesem Zwecke nach oben etwas verbreitert und erhält auf seiner ganzen Länge einen Belag aus' Gummi, Leder o. dgl. Bei Belastung des Kunstbeines drückt sich nun der Bolzen e an die Bremsfläche an, so daß eine Feststellung des Gelenkes infolge der Reibungswirkung in jeder Lage erfolgen kann.

Claims

P ATENT-Ansprüche:

i. Kniegelenk für Kunstbeine, gekennzeichnet durch zwei in dem einen Gliede angeordnete, einander parallele Bolzen (d und e), welche in zwei im anderen Gliede

vorgesehenen, konzentrisch um einen gemeinsamen, als kinematischen Drehpunkt wirkenden Mittelpunkt (c) gekrümmten Führungsschlitzen (f und /^₁) gleiten, die einen ungleichen Radialabstand von diesem Mittelpunkt haben.
2. Kniegelenk nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine an der oberen Begrenzungsfläche des in größerem Radialabstand vom Drehpunkt befindlichen Schlitzes (/\) angebrachte Zahnleiste, in die bei einer Belastung des Oberschenkels der in diesem Schlitz geführte untere Bolzen (e) eingreift, so daß das Kniegelenk dadurch festgestellt wird.
3. Kniegelenk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der beiden Führungsschlitze der Form des Femurkopfes am Knie entspricht, so daß sich der Unterschenkel in möglichst gleicher Weise auf dem Gelenkkopfe abrollt, wie bei dem natürlichen Kniegelenk.
4. Kniegelenk nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzungsfläche des unteren Schlitzes {f_l oder A₁) durch Belegen mit Stoffen, wie Gummi, Leder o. dgl., die als Reibungsmittel zum Ersatz der Zahnleiste dienen, zur Bremsfläche für den in diesem Schlitze geführten Bolzen (e) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.