DE841194C

DE841194C - Kuenstliches Fussgelenk

Info

Publication number: DE841194C
Application number: DEL7984A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Lemmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-28
Filing date: 1950-12-28
Publication date: 1952-06-13

Description

Künstliches Fußgelenk Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf künstliche Fußgelenke für Beinprothesen mit einem quer zur Laufrichtung gestellten Scharnier.
Jede Prothese sucht in ihrer Bauweise sich der natürlichen Form und der natürlichen Wirkungsweise des menschlichen Fußes anzunähern. Beim Fußgelenk ist eine solche Annäherung technisch besonders schwierig, weil sie Bewegungen um drei senkrecht aufeinanderstehende Achsen ausführen soll, zwecks Gewichtsersparnis kein oder nur wenig Metall verwendet werden darf, ferner weil sich die Prothese den Umrißformen des natürlichen Fußes bzw. den Ausmaßen des Schuhes einfügen muß, ohne daß das linöchelholz oder der Mittelfußbaustoff zu sehr geschwächt wird. Jeder Teil des Gelenkes muß olule WillellsimE) llls in die jeweilige Grundstellung oder Ausgangslage zurückkehren, und die ganze Einrichtung sollte auf einfache Weise gegen vorhandene, um nur eine Achse verschwenkbare künstliche Gelenke ausgewechselt werden können. Schließlich muß auch dafür gesorgt sein, daß die Teile einstellbar und auswechselbar sind.
Man hat versucht, diese Aufgaben in ihrer Gesamtheit dadurch zu lösen, daß man die Fußprothese mit der Unterschenkelprothese durch ein Kugelgelenk zu verbinden suchte. Diese Bauweise hat zwar den Vorteil allseitiger Bewegungsmöglichkeit für sich und gestattet auch, jede einzelne Drehung oder Schwenkung durch Puffer od. dgl. zu begrenzen, indessen fehlt ihr die Möglichkeit der Zurückstellung der Prothesenteile in die Grundlage ohne Anstoß oder Einwirkung von außen. Man könnte versucht sein, die Rücklauffunktion durch den natürlichen Sehnen und Muskeln entsprechende Bänder od. dgl. zu bewirken, verfügt aber noch nicht über geeignete Materialien, die bei hinreichender Stabilität zum Abfangen des Körpergewichtes die Kontraktionsfähig keit der natürlichen Muskeln besäßen.
Bisher hat man sich deshalb damit begnügt, das um eine Querachse schwingende Gelenk durch Gummi, Spiral- oder Blattfedern in engen Grenzen seitlich nachgiebig zu machen. Diese Maßnahmen erleichtern zwar dem Prothesenträger das Gehen, erreichen aber bei weitem nicht die natürliche Beweglichkeit des Fußes im Gelenk, die für alle drei Raumachsen bei durchschnittlich 25 Winkelgraden Abweichung von jeder Hauptrichtung liegt. Indessen schwanken die Abweichungen zwischen 15 und 300.
Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, die Kugel oder ein dieser entsprechendes Gelenkstück mit mindestens einem zweckmäßig abwärts gerichteten, in eine Scheibe oder Kugel auslaufenden Zapfen zu \versehen, der in seinem Ausschlag durch ein in einer Hülse geführtes Schraubenfederpaar beidseitig gepuffert und begrenzt wird. Hierzu ist die den beiden Schraubenfedern gemeinsame Führungshülse zweckmäßig mit einem Längsschlitz versehen, durch den der Kugelzapfen in den Hülseninnenraum greift.
Der Längsschlitz kann gegen die Kippachse etwas seitlich versetzt sein. Dadurch wird die Kippbewegung unter verschieden großen Abweichungswinkeln nach rechts und links bzw. oben und unten oder hin und her begrenzt.
Um das Angreifen der Schraubenfedern zu verbessern, ist zwischen Kugelzapfen und den inneren B'indungen der Schraubenfedern je ein Verschiebekolben eingebaut. Um ein Ausweichen der Schraubenfedern zu verhüten und ihre Spannung bzw. Vorspannung regulieren zu können, ist die Hülse durch mit Stützzapfen versehene einschraubbare Stellbuchsen beidseitig abgeschlossen.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist in gleicher Weise sowohl für Fußhängelager als auch für das sogenannte stehende Berliner Lager anwendbar. Sie kann sinngemäß auf jede der drei Hauptrichtungen Anwendung finden. Indessen hat sich gezeigt, daß aus einem querachsigen Scharnier und einer kippenden Rechts Links - Ausweichbewegung jede gewünschte Fußstellung bzw. Abkippung auf unebenem Boden resultiert, während die Verschwenkung der Fußspitze nach innen und namentlich nach außen zum Schutz gegen Umfallen nach vorwärts auswärts hilfsweise durch Verdrehen des Oberschenkelstumpfes erwirkt werden kann. l)ie Anpassung des erfindungsgemäßen Gelenkes an die vorhandenen Haupt typen von Gelenken, nämlich das stehende Berliner Lager einerseits und das hänwende Fußhängelager anderseits, bedingt eine etwas unterschiedliche Bauweise der beiden Gelenke, ohne den Sinn und das Prinzip der Erfindung zu verlassen. l)ie sich hieraus ergebenden hauptsächlichsten Unterschiede in der Bauweise der Gelenke gemäß der Erfindung sind folgende: Beim Berliner Lager verlaufen die quer gestellte I lauptscllwenkachse und die Federhülsenachse parallel zueinander in einer senkrechten Ebene, wobei die die Querbewegungen ermöglichende Kippachse zweckmäßig unterhalb der Hauptachse liegt. Beim Fußhängelager können die Hauptachse und Führungshülsenseele zusammenfallen. Das Segment schwenkt mit der Federhülse in Lagern, während die Kippachse zweckmäßig oberhalb der Haupt achse rechtwinklig zu dieser verläuft.
In der Zeichnung sind je ein Ausführungsbeispiel für jede dieser Hauptarten dargestellt, und zwar bedeuten Abb. I bis 3 ein Fußhängelager und Abb. 4 bis 6 ein Berliner Lager mit der erfindungsgemäßen Querschwenkeinrichtung.
Insbesondere bedeuten Abb. I und 2 zwei Ansichten eines Hängelagers und Abb. 3 einen Vertikalschnitt nach Linie A-B der Abb. 2, Abb. 4 und 5 zwei Ansichten eines stehenden Berliner Lagers und Abb. 6 einen Teilschnitt nach Linie C-D der Abb. 5.
Nach dem Ausführungsbeispiel eines Fußhängelagers mit Querschwenkeinrichtung in Abb. I bis 3 ist ein Gelenkstück I mit einem Kugelzapfen 2 versehen, der in seinem Ausschlag durch ein in einer Hülse 3 geführtes Schraubenfederpaar 4 und 5 beidseitig gepuffert und begrenzt ist. Die den beiden die Kugel teilweise umgreifenden Federn gemeinsame Führungshülse 3 ist mit einem Längsschlitz 3" versehen, durch den der Kugelzapfen 2 in den Hülseninnenraum greift. Dabei ist der Längsschlitz gegen die Kippachse etwas seitlich versetzt, so daß die Kippbewegung entsprechend der natürlichen, unterschiedlichen Begrenzung der Fußkippbewegung unter verschieden großen Abweichungswinkeln, z. B. 18" rechts und 27° links, abgefangen wird.
Zwischen Kugelzapfen 2 und den inneren Windungen der Schraubenfedern 4, 5 ist je ein verschiebbarer Kolben 6 und 7 angeordnet. Die Hülse 3 ist beidseitig durch einschraubbare Stellbuchsen 8 und 9 verschlossen, die ein Regulieren der Federspannung bzw. Vorspannung der Federn gestatten.
Das Gelenkstück I ist um ein in Lagerklötzen 10a und Iob (den Flanken des U-förmigen Segmentes Io) gehaltenes Kipprohr II innerhalb der durch den Kugelzapfen und den Hülsenlängsschlitz gegebenen Grenzen seitlich kippbar. Das U-förmige Segment 10 ist mitsamt den aus seinen Flanken gebildeten Lagerklötzen Ioa, Iob (Abb. 2) um das durch die Hülse 3 gebildete, seinerseits doppelt gelagerte Scharnierrohr schwenkbar. Das Scharnierrohr, also die Hülse 3, ist in an sich bekannter Weise in einsetzbaren Lagerschellen I3, 14 am Hackenholz drehbeweglich gehalten.
Die Schellen I3, 14 werden im Hackenholz der Fußprothese, der Stiel des Gelenkstückes I wird im Unterschenkelholz der Beinprothese befestigt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Abb. 4 bis 6) ist ein Gelenkstück I' kreuzrohrförmig ausgebildet, indem ein quer zur Laufrichtung gestelltes Haupt-oder Scharnierrohr mit einem in Laufrichtung gestellten Kipprohr ein festes Stück bildet. Das Kipprohr ist in einschraubbaren Lagerschellen I3' und I4' doppelt gelagert, und die Schellen stecken in Bohrungen einer Stützplatte I6'. Die Stützplatte ist ihrerseits mit der Führungshülse 3' aus einem Stück gearbeitet, und die Teile stehen nun so zueinander, daß der Kugel zapfen 2' des Gelenkstückes I' durch einen Längsschlitz in die Hülse 3' greift (Abb. 6).
An den Kugelzapfen greifen verschiebbare Kolben (1', , auf denen die Schraubenfedern 4', 5' auf sitzen, die ihrerseits durch die Hülse abschließende Stellbuchsen 8', 9'unterstützt werden. Hierbei ist zu beachten, daß die quer gestellte Hauptachse 21' und die Seele der Führungshülse 3' parallel zueinander in einer senkrechten Ebene x-y (Abb. 5) liegen müssen.
Die l. agerschellen sind aus Zweckmäßigkeitsgründen bei diesem Ausführungsbeispiel in Abweichung von der sonst üblichen Bauweise nicht nebeneinander, sondern voreinander angeordnet.
Die Lagerschellen werden in das Absatzstück (den Hacken) der Fußprothese eingebaut, und um das Querschwenkrohr werden die Ösen oder Schellen von mit der Unterschenkelprothese versehene ; Verbindungsstücken gelegt.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ergibt sich eine Kippbeweglichkeit des künstlichen Fußes auf unebenem Gelände, die durch die Doppelfederpufferung abgefangen wird. In beiden Ausführungsbeispielen wurden Doppelgelenke dargestellt, die ähnlich einem Kardangelenk die Freibeweglichkeit eines Kugel gelenkes erreichen, jedoch mit dem Unterschied, daß durch die beschriebenen Kugelzapfen eine Begrenzung in richtigen u inkeln erreicht wird. Die Stellbuchsen gestatten eine Einstellung oder Nachstellung der Federspannung sowie ein Füllen der innerhalb der Führungshülse zwischen Stellbuchsen und Kolben gebildeten Räume mit Fett, so daß die Federn ständig in Ö1 oder Fett laufen, nicht quietschen und nicht brechen. Nötigentalls kann eine Feder auch ausgewechselt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Künstliches Fußgelenk für Beinprothesen mit einem quer zur Laufrichtung gestellten Scharnier, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gelenkkugel oder ein dieser entsprechendes, um eine Kippachse schwenkbares Gelenkstück mit mingestells einem zweckmäßig abwärts gerichteten Kugelzapfen versehen ist, der in seinem Ausschlag durch ein in einer Hülse geführtes Schraubenfederpaar beidseitig gepuffert und begrenzbar ist.
2. Fußgelenk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubenfedern gemeinsame Führungshülse mit einem I,ängsschlitz versehen ist, durch den der Kugelzapfen in dcii Hülseninnenraiim greift.
3. Fußgelenk nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz gegen die Kippachse etwas seitlich versetzt ist, so daß die Kippbewegung entsprechend der natürlichen, unterschiedlichen Begrenzung der Fußbewegung unter verschieden großen Abweichwinkeln begrenzbar ist.
4. Fußgelenk nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kugelzapfen (2 bzw.

2') und Schraubenfedern (4, 5 bzw. 4', 5') je ein verschiebbarer Kolben (6, 7 bzw. 6', 7') angeordnet ist.
5. Fußgelenk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse zum Regulieren der Federspannung bzw. Vorspannung durch einschraubbare Stellbuchsen (8, 9 und 8', 9') beidseitig abgeschlossen ist.
6. Fußgelenk nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück (I) um ein in Lagerklötzen (ion, Iob) eines U-förmigen Segmentes (Io) gehaltenes Kipprohr (11) seitlich kippbar ist.
7. Fußgelenk nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipprohr (II) in einem U-förmigen Lagersegment (Io) gehalten ist, das seinerseits durchbohrt und mit dem doppelt gelagerten Scharnierrohr (3) schwenkbar ist.
8. Fußgelenk nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnierrohr (3), welches drehbeweglich in Lagerschellen (13, I4) gehalten ist, zugleich als geschlitzte Führungshülse für die Schraubenfedern und Kolben ausgebildet ist.
9. Fußgelenk nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück als in Lager klötzen gehaltenes Kipprohr ausgebildet ist.
IO. Fußgelenk nach Anspruch I bis 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipprohr mit dem Scharnierrohr ein Kreuzrohrstück bildet.
II. Fußgelenk nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (3') mit einer Stützplatte (I6'), in dem die Lagerklötze stecken, zu einem Stück ausgebildet ist.
12. Fußgelenk nach Anspruch I bis 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerklötze unmittelbar als einsetzbare Lagerschellen (13', I4') ausgebildet sind und in Bohrungen der Stützplatte (I6') stecken.
13. Fußgelenk nach Anspruch I bis 5 und I2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des mit dem Gelenkstück (I') verbundenen Kipprohres und die Achse der Federhülse in einer senkrechten Ebene parallel zueinander liegen.