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Eunsthand.
Die Erfindung betrifft eine Kunsthand, die aus einem Handteller mit an ihm drehbaren Fingern und Daumen besteht, und an einem Armstumpf angesetzt werden soll, derart, dass ein Handgelenk, Handteller, Finger und Daumen der Hand äusserlich und in ihrer Wirkungsweise nachgeahmt sind.
Die Erfindung bezweckt, die Bauart einer derartigen Kunsthand zu vereinfachen und ihre Bedienung zu erleichtern, ferner zu ermöglichen, dass nicht nur eine grössere Zahl untereinander verschiedener Gegen- stände erfasst werden können, sondern dass sie auch äusserlich einer natürlichen Hand ähnlicher wird und daher in grösserem Masse als bisher nach aussen verbirgt, dass es sich nicht um eine natürliche Hand handelt.
In den Zeichnungen bedeuten Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine künstliche Hand gemäss der Erfindung, Fig. 2 teils eine Vorderansicht, teils einen Schnitt durch die Kunsthand, vom Handteller aus gesehen, Fig. 3 eine Teildarstellung entsprechend Fig. 1 mit geschlossenen bzw. auf den Hand-
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dem Daumen und den Fingern gehalten wird, Fig. 5 einen senkrechten Querschnitt durch das Gelenk, welches das Handgelenk ersetzt, ähnlich Fig. 2, jedoch in anderer Stellung, Fig. 6 einen senkrechten
Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig. 7 einen horizontalen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1.
Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren gleiche Bedeutung.
In ihrer allgemeinen Bauart besteht die künstliche Hand aus einer Hülse 10 für den Unterarm die an dem Armstumpf in geeigneter Weise befestigt wird, ferner einem hohlen Handteller 12, der gelenkig mit dem Handgelenk verbunden ist, einer Mehrzahl gegliederter Finger 11, die am vorderen Ende des Handtellers so befestigt sind, dass sie nach innen in bezug auf den Handteller abgebogen und nach aussen zurückgestreckt werden können, und schliesslich einem Daumen 13, der drehbar an einer Seite des Handtellers befestigt ist. Die verschiedenen Glieder sind aus geeignetem Stoff, beispielsweise Metall, hergestellt und in einer geeigneten Weise überzogen.
Das Handgelenk und der Handteller sind so einstellbar miteinander verbunden, dass der Handteller relativ zum Handgelenk schief gestellt oder gedreht werden kann. Hiezu sind folgende Mittel vorgesehen :
Am Ende des Handgelenks ist eine hohlkugelförmige Fassung 14 angeordnet, in der eine Hohlkugel M gehalten ist, die mit dem hinteren Ende des Handtellers verbunden und in vorbestimmten Grenzen nach allen Richtungen in der Fassung 14 gedreht werden kann. An der Innenseite der Fassung 14 ist eine Mehrzahl von Rillen 16 angeordnet, die in der Längsrichtung des Handgelenks in entsprechendem Abstand voneinander verlaufen. Vom Grunde dieser Rillen nach der Aussenseite der Fassung verlaufen eine Reihe Riegelöffnungen 17.
Ein U-förmiger Riegelhebel besitzt einen inneren Arm oder Klinke 18 (Fig. 2,6), der innerhalb der Hohlkugel 15 angeordnet ist, und einen äusseren Arm 19 (Fig. 1, 2,5, 7), der vom oberen Ende des inneren Armes oder Klinke durch eine Öffnung 20 im Handteller hindurch-und dann nach hinten entlang der Aussenseite der Fassung 14 geführt ist. Dieser Doppelhebel ist an einem Zapfen od. dgl.
21 an der Innenseite der Hohlkugel 15 in Nähe des Handtellers drehbar gelagert. Der Zapfen 21 verläuft quer zur Hohlkugel 15 und dem Handteller und geht durch eine Nabe 22 am Doppelhebel hindurch, so dass die Arme des letzteren radial auf die Umfläche der Hohlkugel und der Fassung zu und von diesen weg verschwenkbar sind. Der innere Arm des Verriegelungshebels ist in einem länglichen Führungsschlitz 23 in der Hohlkugel 15 angeordnet und an seinem Ende mit einem oder mehreren Zähnen 24 (vorzugsweise drei Zähnen) versehen, die in eine oder mehrere der Riegelöffnungen 17 einer Reihe eingreifen und derart den Handteller in jeder beliebigen Stellung verriegeln können, in die der letztere relativ zum Handgelenk verdreht sein mag.
Dieser Riegelhebelist nachgiebig in seiner Arbeitsstellung durch eine Schraubenfeder 25
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gehalten, die um den Zapfen 21 gewunden ist und mit ihren Enden 26 auf dem Handteller 12 bzw. dem
Hebelarm 18 aufliegt.
Soll nun der Handteller im Handgelenk eingestellt werden, so wird der Arm 19 des Riegelhebels nach innen gedrückt, wodurch sein gezahnter innerer Arm aus den betreffenden Riegelöffnungen der Fassung herausgezogen wird, worauf der Handteller und die Hohlkugel in die gwünschte Stellung relativ zum Handgelenk verdreht werden. Wenn der Handteller nun in eine andere Winkelstellung zum Handgelenk geneigt werden soll, dann braucht der Riegelhebel nur so weit nach innen gedrückt werden, dass seine Zähne aus den bezüglichen Riegelöffnungen austreten, ohne aber die Rille 16 zu verlassen ; in diesem Falle dient also die Rille 16 als solche zur Führung für den Riegelhebel und hiedurch auch für den Handteller bei seiner Relativbewegung zum Handgelenk.
Sobald die gewünschte Stellung des Handtellers erreicht ist, wird der nach innen gerichtete Druck auf den Riegelhebel aufgehoben, so dass seine Zähne in die erforderlichen Riegelöffnungen einspringen können und den Handteller in seiner neuen Stellung halten. Soll aber der Handteller um seine Längsachse relativ zum Handgelenk verdreht werden, dann muss der Riegelhebel so weit nach innen gedrückt werden, dass nicht nur die Zähne aus den Riegelöffnungen 17 herausspringen, sondern auch die zugehörige Rille 16 verlassen, worauf das Verdrehen des Handtellers erfolgen kann ; sobald die gewünschte Stellung erreicht ist, wird der Riegelhebel wieder losgelassen und der gezahnte Hebelarm 18 springt in die der neuen Stellung zugeordnete Rille 16 bzw. deren Riegel- öffnungen 17 ein.
Hiedurch dürfte es klar sein, dass eine universelle Einstellung des Handtellers relativ zum Handgelenk ermöglicht ist und der Handteller sowohl geneigt als auch verdreht werden kann in jene Stellung, die im besonderen Fall die geeignetste ist. Die Aussenseite des äusseren Armes des Riegelhebels wird vorteilhaft mit einer Abdeckung 27 aus gezacktem Gummi od. dgl. versehen, damit die andere Hand oder der Gegenstand, mit dem die Verstellung des Handtellers vorgenommen wird, nicht abgleiten kann.
Alle Finger der künstlichen Hand und die Mittel zu ihrer Bedienung sind gleichartig ausgeführt ; es genügt daher, wenn ein einzelner Finger nur im folgenden beschrieben wird.
28ist das innere oder erste Fingerglied, das an seinem Rückende mit dem Vorderende des Handtellers so verbunden ist, dass es nach innen und aussen relativ zum Handteller verschwenkt werden kann. Diese Verbindung wird vorzugsweise durch einen Zapfen 29 hergestellt, der durch die innenliegenden Teile der ersten Fingerglieder der verschiedenen Finger hindurchgeführt ist und zwischen diesen Fingergliedern durch Stützen 30 gehalten ist, u. zw. am Handteller, während die beiden äusseren Enden dieses Zapfens in den Seitenwänden des Handtellers gehalten sind (Fig. l, 2).
Das zweite oder mittlere Fingerglied 31 eines jeden Fingers ist an seinem innenliegenden Ende durch einen Zapfen 32 od. dgl. mit dem äusseren Ende des ersten Fingergliedes drehbar verbunden, und das dritte Fingerglied 33 eines jeden Fingers ist schliesslich drehbar mit dem äusseren Ende des Zwischengliedes 31 mittels eines Zapfens 34 od. dgl. verbunden.
Das erste oder innere Fingerglied kann um den Zapfen 29, das zweite Fingerglied um das erste und das dritte Fingerglied um das zweite Fingerglied verdreht werden durch einen Lenker 35, der an seinem inneren Ende an einem Zapfen 129 am Vorderende des Handtellers und aussen in bezug auf den
Zapfen 29 drehbar angeordnet ist. Nahe seinem Vorderende ist der Hebel 35 durch einen Zapfen 36 mit dem zweiten Fingerglied verbunden ; der Zapfen 36 liegt innen in bezug auf den Zapfen 32. Ferner ist der Hebel 35 an seinem Vorderende durch einen Zapfen 38 mit einem Lenker 37 drehbar verbunden, welch letzterer an seinem äusseren Ende mit dem dritten Fingerglied durch einen Zapfen 39 verbunden ist, der wiederum innen in bezug auf den Drehzapfen 34 liegt (Fig. 1, 2 und 3).
Wird daher das erste Fingerglied verschoben, dann werden wegen dieser Lenkerverbindung auch die übrigen beiden Fingerglieder nach innen gebogen oder aber gestreckt, u. zw. gelangen die Fingerglieder in die Stellung gemäss Fig. 1 und 2, wenn das erste Fingerglied nach aussen geschwungen wird, während die Fingerglieder in eine gefaltete bzw. geschlossene Stellung relativ zueinander und zu dem Handteller gelangen, wenn das erste Fingerglied nach innen verschwenkt wird, wie in Fig. 3 dargestellt.
Die Finger sind in ihrer geschlossenen oder abgebogenen Stellung nachgiebig durch eine Schraubenfeder 40 gehalten, welche um den Zapfen 29 gewunden ist und mit ihren Enden 41, 42 an einem Vorsprung M2 des ersten Fingergliedes bzw. an einem Vorsprung am Handteller anliegt, welch letzterer Vorsprung im vorliegenden Fall durch eine Stange 43 gebildet wird, die quer durch den Handteller geführt ist, an den äusseren Enden in den Seitenwänden des Handtellers gefasst ist und zwischen diesen durch die bereits früher erwähnten Stützen 30 gleichfalls gehalten werden.
Die Verriegelung der Fingerglieder gegen Verschwenken nach aussen in irgendeiner Stellung wird durch eine Feststellstange 44 bewirkt, die im ersten und zweiten Fingerglied, u. zw. in der Längsrichtung derselben, sowie im Handteller angeordnet und drehbar an ihrem äusseren Ende mit dem Lenker 35 verbunden ist, vorzugsweise durch Befestigung am Drehzapfen 36. Die Feststellstange ist an ihrem inneren Teil an der äusseren Längskante mit einer Reihe von Sperrzähnen 45 versehen, während ein gezahntes
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Fingergliedes mitgenommen wird.
Die Feststellstange wird durch eine Feder in das Zahnsegment gedrückt, so dass die Sperrzähne der Feststellstange nachgiebig in Eingriff mit dem Zahnsegment gehalten werden
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Diese Feder 48 ist vorzugsweise schraubenförmig ausgebildet und um den Drehzapfen 36 herumgewunden derart, dass ihre gegenüberliegenden Enden am Lenker bzw. der Feststellstange anliegen. Eine Stellschnur 49 ist über eine Führungsrolle 50 an der Stange 43 geführt und ist einerseits mit dem inneren Ende der Feststellstange verbunden, während sie anderseits durch eine Öffnung 51 in der Hülse 10 für den Unterarm nach aussen geführt ist und dort bedient werden kann.
Normal wird jeder Finger in seiner Schliessstellung durch seine zugehörige Feder 40 gehalten und gegen Öffnen durch die Feststellstange 44gesichert, die in das Riegelsegment 46 eingreift. Um den Finger zu gebrauchen, muss er daher zunächst geöffnet werden durch Ziehen % n der Stellschnur 49, wodurch zuerst die Stellstange aus dem Zahnsegment ausgehoben und sodann oder Finger gestreckt wird. Sodann wird der Finger in Nachbarschaft des zu erfassenden Gegenstands gebracht und der Zug an der Stellschnur nachgelassen, wodurch die Feder 40 den Finger selbsttätig so weit schliesst, bis er am Gegenstand anliegt.
Während dieser Schliessbewegung des Fingers schleift die Feststellstange über das Zahnsegment so lange, als die Schliessbewegung des Fingers anhält, und gelangt in ihre Riegelstellung im Zahnsegment, sobald die Bewegung des Fingers aufhört, wodurch der letztere in der erreichten Stellung verriegelt wird und nunmehr den erfassten Gegenstand festhält ; die Feststellstange wird in dauernden Eingriff mit dem Zahnsegment durch die Feder 48 erhalten.
Der Daumen 13 besteht aus einem inneren Glied 52, das drehbar mittels eines Zapfens 53 mit dem rückwärtigen Teil des seitlichen Handtellers verbunden ist, und einem äusseren Glied 54, das mittels eines Zapfens 55 drehbar mit dem inneren Glied so verbunden ist, dass diese beiden Glieder nach innen auf den Handteller zu und nach aussen von diesem fort gebogen werden können. Das innere Daumenglied ist nachgiebig in seiner offenen gestreckten Lage durch eine Feder 56 gehalten, die um den Zapfen 53 gewickelt ist und deren Enden an dem inneren Daumenglied bzw. dem Handteller anliegen (Fig. 1 und 4).
Das äussere Daumenglied wird abgebogen bzw. geschlossen, wenn das innere Daumenglied geöffnet ist (Fig. 1) und es wird gestreckt bzw. geöffnet, wenn das innere Daumenglied eingebogen bzw. geschlossen wird (Fig. 4) ; hiezu ist ein Lenker 57 vorgesehen, der an seinem inneren Ende mittels eines Zapfens 58 mit dem Handteller verbunden ist, u. zw. innen in bezug auf den Drehzapfen 53, während das äussere Ende dieses Lenkers durch einen Drehzapfen 59 mit dem äusseren Daumenglied neben der gelenkigen Verbindung zwischen dem äusseren und inneren Daumenglied verbunden ist.
Das innere Daumenglied kann in seiner mehr oder weniger nach innen gebogenen bzw. geschlossenen Stellung mittels einer winkligen Klinke verriegelt werden, die einen oberen Querarm 60 besitzt, der an seinem äusseren Ende an den Lenker 57 mittels eines Zapfens 61 angelenkt ist, während sein unterer Längsarm 62 vom inneren Ende des Querarmes ausgeht und durch eine seitliche Öffnung 63 im unteren Teil des Handtellers herausgeführt ist. Am oberen Querarm 60 sind eine Reihe von Haken oder Zähnen 64 ausgebildet, die in Eingriff mit einem Widerlager am Handteller in Form eines Zapfens 65 gelangen können.
Eine Feder 66 zwischen dem inneren Daumenglied und der Klinke sucht diese Zähne 64 nachgiebig in Eingriff mit dem Zapfen 65 zu erhalten. Diese Zähne an der Klinke sind nach aussen geneigt, so dass sie über den Zapfen 65 gleiten können, wenn das innerste Daumenglied nach innen auf den Handteller zu gedrückt wird, während beim Aufhören dieses Druckes auf dieses Daumenglied der Eingriff mit dem Zapfen hergestellt und hiedurch der Daumen in der erreichten Stellung durch die Klinke verriegelt wird.
Wird jedoch der untere Arm 62 der Klinke von aussen her nach innen gedrückt, so wird die Verriegelung unter Überwindung der Kraft der Feder 66 aufgehoben und man kann das Daumenglied wieder nach aussen verschwenken in seine offene, nicht abgebogene Stellung.
Die Finger und der Daumen können somit in der beschriebenen Weise mehr oder weniger geschlossen werden, so dass Gegenstände verschiedenster Form sicher gehalten werden können.
Es können besondere Mittel vorgesehen werden, um einen Bleistift 70 od. dgl. sicher zwischen dem inneren Daumenglied bzw. dessen Spitze und den Spitzen oder äusseren Glieder der Finger zu halten, so dass man beispielsweise schreiben kann in fast gleicher Weise wie mit einer natürlichen Hand.
Solche Mittel können beispielsweise in einem Widerlager oder Halteglied 67 (Fig. 2) bestehen, das in Nähe der Spitze oder sonstwie geeignet, vorzugsweise am inneren Daumenglied 54 derart angebracht ist, dass es an der Innenseite des Daumengliedes in eine Arbeitsstellung vorspringen und aus dieser wieder zurückgezogen werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet dieses Halteglied einen Hebel, der im äusseren Ende der hohlen Spitze bzw. des äusseren Gliedes des Daumens drehbar um einen Querzapfen 68 angeordnet ist und durch eine Feder 69 nachgiebig in seiner Arbeitsstellung erhalten wird, in welcher das Halteglied seitlich an der Innenseite der Daumenspitze vorspringt so weit, bis der im Daumen liegende Arm 72 des Hebels an der Innenseite der Daumenspitze anliegt und somit die Weiterbewegung des Hebelarmes 67 begrenzt.
Soll dann ein Blei od. dgl. gehalten werden, dann wird die Spitze oder das äussere Glied des mittleren oder zweiten Fingers auf dieses Halteglied 67 hin gebogen und durch das letztere an einer Weiterbewegung entlang des Daumens gehindert. Der Bleistift, die Schreibfeder od. dgl. 70 wird dann längs des äusseren Endes des Daumens und jener Seite des Mittelfingers, die gegenüber dem ersten Finger liegt, gelegt, hierauf wird der erste Finger abgebogen so weit, dass seine Spitze oder äusseres Glied auf jener Seite des Bleistifts od. dgl. anliegt, die gegenüber der vom zweiten Finger erfassten Seite des Bleistifts od. dgl. liegt (Fig. 4), wodurch der Bleistift an drei Punkten gefasst und sicher beim Schreiben
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gehalten wird ; in ähnlicher Weise können andere Handhabungen leicht ausgeführt werden.
Der Bleistift oder ein sonstiger Gegenstand (Werkzeug) können dann in einfacher Weise dadurch losgelassen werden, dass man die Finger und den Daumen von ihm abhebt. Soll jedoch irgendein anderer Gegenstand erfasst werden, der in seiner Form von derjenigen eines Bleistifts abweicht, so wird das Halteglied 67 in die Daumenspitze leicht verschwenkt, so dass es nicht den Gebrauch der Hand stört.
Wie ersichtlich können also bei der künstlichen Hand gemäss der Erfindung der Handteller, die Finger und der Daumen leicht und bequem in die verschiedensten Stellungen übergeführt werden, so dass sie wenig auffallend und wenig hinderlich im Gebrauch ist, darüber hinaus aber einen praktischen Gebrauch in erheblichem Ausmass ermöglicht und in ihren Bewegungen und Stellungen eine natürliche Hand fast vollkommen nachahmt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Kunsthand, deren Handteller mit einem Gelenkteil eines aus einer kugelförmigen Fassung und einer in dieser gehaltenen Kugel bestehenden Handgelenkes verbunden ist, wobei diese Teile in einer beliebigen gegenseitigen Stellung durch eine Verriegelungsvorrichtung feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (18) an einem der Gelenkteile (14 oder 15) beweglich befestigt ist und mit dem anderen Gelenkteil (15 oder 14) in verschiedenen gegenseitigen Stellungen der beiden Gelenkteile in Sperreingriff gebracht werden kann.