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Arbeitsarm für Armprothesen zum Halten von Werkzeugen
Die Erfindung betrifft einen Arbeitsarm für Armprothesen zum Halten von Werkzeugen, dessen Unterarmteil mit dem Oberarmteil durch ein Gelenk verbunden ist, welches in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen verdrehbar ist, wobei die Einstellung der Armteile in jeder Zwischenlage mit Hilfe von Bremsmittel fixier- bar ist. Die bei den bekannten Armprothesen dieser Art angewendeten Bremsmittel bestehen aus Bremsbacken und einem Bremskonus, welche mittels einer gemeinsamen, durch einen einzigen Spannhebel drehbaren Spannschraube gleichzeitig festspannbar sind. Diese Gelenke sind zwar zur Aufnahme grosser Hebelkräfte geeignet, haben jedoch den Nachteil der ausschliesslich gleichzeitigen Spannung oder Entspannung beider Bremsmittel durch ein einziges Spannorgan.
Es gibt aber auch Armprothesen, bei welchen der Arbeitsarm durch zahnartige Sperrmittel innerhalb eines beschränkten Einstellbereiches in Abhängigkeit von der Zahnteilung in wenige, im vorhinein festgelegte Winkellagen einstellbar eingerichtet ist. Dadurch wurde jedoch der Vorteil der beliebigen Einstellung des Unterarmes beseitigt und dafür eine sichere Feststellung des Unterarmes in wenigen Winkellagen gewährleistet. Die Anwendung von Zahnelementen erfordert aber eine sehr robuste, schwere Bauart des Arbeitsarmes, durch welche dieser schwer im Gewicht wird und zu seiner Verstellung eine gewisse Geschicklichkeit und Fingerkräfte benötigt.
Die Einstellung des Arbeitsarmes in die jeweilige Arbeitslage ist, trotzdem das Gelenk in den beiden zueinander senkrecht stehenden
Einstellebenen getrennt eingestellt und festgestellt werden kann, für den einarmigen Prothesenträger sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, so dass er zumeist zu dessen Verstellung fremde
Hilfe benötigt.
Alle diese Nachteile der bekannten Arm- prothesen werden gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass das Gelenk aus zwei in zueinander senkrechten Ebenen angeordneten, ein Drehlager für den Oberarmteil und ein Schwenklager für den Unterarmteil bildenden, jedoch miteinander zu einer starren Einheit vereinigten Bremsscheiben und zwei auf diesen sitzenden Bremsbändem besteht, von denen jedes unabhängig vom anderen mittels je eines Spannkeiles und einer
Spannschraubenmutter bzw. eines einen Kurven- schlitz aufweisenden Stellknopfes zur Fixierung des Arbeitsarmes in der jeweils eingestellten Lage festspannbar ist und beide Bremsbänder ein getrenntes Einstellen und Fixieren der beiden aus der Dreh-und Beugelage bestehenden Einstellbereiche des Arbeitsarmes gewährleisten.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Bremstrommeln und Bremsbänder ist es möglich, das ganze Gelenk in Leichtmetallausführung herzustellen und trotzdem einen genügend grossen Reibungsdruck im Gelenk aufzubringen, um auch für schwere Belastungen den erforderlichen Widerstand zu garantieren. Ausserdem ist der Dreh-und Beugebereich des Gelenkes durch die Bremstrommeln vergrössert, so dass der Arbeitsarm nach Möglichkeit allen Einsatzlagen gerecht werden kann.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform in der Fig. 1 in Ansicht in Verbindung mit einem Werkzeug und dem Armprothesenstummel veranschaulicht. Die Fig. 2 stellt den Ersatzarm in teilweisem Längsschnitt vor dem Anschluss an einen Prothesenstummel dar. Die Fig. 3-5 zeigen den Gelenkteil für den Unterarmteil samt dem Bremsband in drei verschiedenen Ansichten. Die Fig. 6,7 und 8 stellen das am Ende gegabelte Rohr, welches den Unterarmteil bildet, in drei verschiedenen Ansichten dar. Die zum Oberarmteil gehörige Bremstrommel ist in Verbindung mit ihrer Feststelleinrichtung in den Fig. 9,10 und 11 im Schnitt und in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt. In den Fig. 12-14 ist das Einstellmittel zur Betätigung des Spannkeiles in zwei verschiedenen Ansichten und im Längsschnitt gezeigt.
Die Klemmenrichtung für das Einspannfutter ist im Längsschnitt in der Fig. 15 dargestellt. Die Schelle dazu ist in der Fig. 16 veranschaulicht, und die mit den Spannbacken versehene Spannschraube mit Knopf zeigen die Fig. 17, 18,19, 20 und 21.
Die Teile des Spannfutters sind in den Fig. 22-25 in Ansicht veranschaulicht.
Der Arbeitsarm setzt sich zusammen, wie
Fig. 2 zeigt, aus dem von dem Armprothesen- stummel gebildeten Oberarmteil 1, dem Gelenk und dem Unterarmteil2, welcher das Spannfutter zum Festhalten verschiedener Werkzeuge trägt.
Der Unterarmteil 2 (Fig. 6-8) besteht im wesent- lichen aus einem Rohr, das an einem Ende zu
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einer Gabel 3 ausgebildet ist. Das Gelenk (Fig. 3,4, 5) ist aus einer Bremsscheibe 4 und einer Bremstrommel 5 (Fig. 9,10) zusammengesetzt, welche Teile durch eine Gelenkgabel 6 in zwei zueinander senkrechten Ebenen festgehalten und miteinander zu einem starren Ganzen verbunden sind. Die Gelenkgabel 6 umfasst zu diesem Zweck die Bremsscheibe 4 seitlich, u. zw. so, dass ihre Schenkel mit der Bremsscheibe 4 fest verbunden sind. Die Bremstrommel 5 (Fig. 10) dagegen sitzt mit ihrem Vierkantloch 7 auf einer vierkantigen Stufe 8 (Fig. 3 und 4) des Gelenkzapfens 9, auf der sie mittels einer in eine Axialbohrung einschraubbaren Schraube 10 gegen Drehung gesichert sitzt.
Auf dem Gelenkzapfen 9 ist eine Anschlusskappe 11 frei drehbar gelagert, welche sich einerseits am Gelenkflansch 12, andererseits unter Zwischenlage eines Filzringes 13 an der Bremstrommel 5 so abstützt, dass sie dem Gelenk einen sicheren seitlichen Halt bietet. Diese Anschlusskappe 11 umschliesst die Bremstrommel 5 mit entsprechendem Umfangsspiel und enthält in einer Radialbohrung eine Führungsbüchse 14 für einen mit letzterer fest verbundenen Drehknopf 15.
In der Führungsbüchse 14 ist eine Gewindebohrung vorgesehen, in welche ein die beiden Enden eines die Bremstrommel 5 umschliessenden Bremsbandes 16 festhaltender geteilter Schraubenbolzen 17 mit keilförmigem Kopfprofil eingreift.
In der einen Drehrichtung des Drehknopfes 15 wird der Schraubenbolzen 17 in die Gewindebohrung der Führungsbüchse 14 hineingezogen und dadurch sein geschlitzter Schraubenkopf so weit zusammengedrückt, dass das mit seinen Kopfteilen fest verbundene Bremsband 16 fest über den Umfang der Bremstrommel 5 gespannt wird. Die Bremstrommel J ist in diesem Zustand des Bremsbandes 16 festgehalten, so dass eine Drehung des Gelenkes 4, 5, 6 um seine Gelenkzapfen 9 ausgeschlossen ist. Erst durch die Drehung des Drehknopfes 15 im entgegengesetzten Drehsinn wird der Schraubenbolzen 17 aus der Führungsbüchse 14 herausgeschoben und dadurch das Bremsband 16 entspannt und die Bremstrommel J zur Drehung des Gelenkes 4, 5, 6 freigegeben.
Die Anschlusskappe 11 ist an ihrem Umfang mit Gewindebohrungen versehen, die mit
Löchern einer am Prothesenstummel 1 an- gebrachten Steckkappe 18 übereinstimmen, welche auf die Anschlusskappe 11 zügig aufsteckbar ist und durch lösbare Schrauben 22 od. dgl. mit letzterer starr zu verbinden ist. Die Steck- kappe 18 besitzt selbstverständlich eine dem
Durchmesser der Führungshülse 14 ent- sprechende Ausnehmung 19, um einen möglichst weitgehenden Übergriff der beiden Kappen 11 und 18 übereinander zu gewährleisten.
Die
Steckkappe 18 kann hiebei entweder nach der
Fig. l der Zeichnung mit einem halbkugel- förmigen Teil 20 den Prothesenstumpf 1 stirnseitig umfassen oder durch einen an dem
Prothesenstumpf 1 anschraubbaren Schraub- zapfen 21, wie dies die Fig. 2 zeigt, mit dem Prothesenstumpf fest, jedoch lösbar verbunden sein.
Die Bremsscheibe 4 für den Unterarmteil 2 ist gleichzeitig als Gelenk für denselben ausgebildet und zu diesem Zweck mit zwei von beiden Scheibenseiten koaxial einschraubbaren Schrauben 23 ausgestattet, welche als Achse für die mit den Augen auf ihnen schwenkbar sitzende Gabel 3 des rohrförmigen Unterarmteiles dienen. Die Bremsscheibe 4 wird von einem Bremsband 24 umschlossen, dessen Enden verstärkt sind und in das Rohr 2 hineinragen. Das eine Bremsbandende 25 ist innenseitig an der Rohrwandung mittels einer Schraube 26 od. dgl. festgelegt, wogegen das andere Bremsbandende 27 keilförmig ausgebildet und im Rohr 2 radial beweglich ist. Dem keilförmigen Bremsbandende 27 gegenüber ist ein Spannteil 28 im Rohr 2 auf der gleichen Rohrwandstelle längsverschiebbar gelagert.
Dieser Spannkeil greift mit einem Zapfen 29 durch einen geraden Langschlitz 30 des Rohres 2 hindurch in einen Kurvenschlitz 31 (Fig. 13) einer mit dem Stellknopf 32 fest verbundenen Büchse 33 ein. Bei der Drehung des durch einen Bund 34 und einen Stellring 35 gegen Axialverschiebung gesicherten Stellknopfes 32 wird der Kurvenschlitz 31 mitbewegt, wodurch der in ihm eingreifende Zapfen 29 samt seinem Spannkeil 28 veranlasst wird, sich im Sinne des geraden Langschlitzes 30 innerhalb des Rohres 2 axial zu verschieben. Durch diese geradlinige Keilverschiebung wird das Keilförmige Bremsbandende 37 mehr oder weniger radial nach innen gegen die ideelle Rohrachse gedrückt und dadurch das Bremsband 24 im selben Verhältnis um den Umfang der Bremsscheibe 4 gespannt.
Die schraubengangförmige Kurvennut 31 ermöglicht ein festes Anziehen des Bremsbandes 24 ohne wesentliche Fingerkraft durch einfache Griffdrehung. Der Spannkeil 28 verhindert eine unfreiwillige Lockerung des Bremsbandes 24, da dessen verstellbares Ende 27 den Spannkeil 28 zwischen sich und der Rohrwandung 2 in der Spannlage festhält.
Mittels beider Bremstrommeln 4, 5 und Bremsbänder 16, 24 ist es somit möglich, den Arbeitsarm in jede beliebige gewünschte Stellung einzustellen und mittels der durch Drehknöpfe 15, 32 einfach betätigbaren Spannmittel 16, 24 in der jeweiligen Lage zu fixieren. Der Einstellbereich für den Arbeitsarm wird hiebei durch die Gelenkgabel 6 begrenzt, weil deren Schenkel den Schwenkbereich der Rohrgabel 3 auf das erforderliche Mass beschränken.
Am Ende des den Unterarm darstellenden Rohres 2 ist eine aus der Fig. 15 ersichtliche
Klemmeinrichtung für das Spannfutter angebracht. Diese besteht aus einer Schelle 36, zwei Klemmbacken 37, 38 und einer die beiden
Klemmbacken zusammenspannenden Spann- schraube 39 mit einem Drehknopf 40 am Ende.
Für die beiden Klemmbacken 37, 38 ist im Rohr 2 eine entsprechende Ausnehmung 41 (Fig. 6 und 7) vorgesehen, durch welche die Klemmbacken 37,
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38 hindurchgreifen und auf den Umfang des hülsenartigen Spannfutters 42 unter dem Schraubdruck der Spannschraube 39 zur Anlage kommen. Das Spannfutter 42 ist der Länge nach dreimal abgestuft und dementsprechend mit drei Axialbohrungen von verschiedenem Durchmesser ausgebildet. Zum Einspannen des Werkzeuges dient die grösste Bohrung.
Die kleinste Umfangsstufe 43 wird von zwei Lagerbacken 44 umfasst, die den Bund 45 des Spannfutters 42 hintergreifen und durch mehrere das Rohr 2 durchsetzende Schrauben 46 innerhalb des Rohres 2 festgehalten werden. Das Spannfutter kann einerseits durch diese Lagerbacken 44 drehbar, jedoch axial unverrückbar im Rohr 2 festgehalten und durch die Klemmeinrichtung 36-40 in jeder Drehstellung im Rohr 2 festgestellt werden.
Der Spannkopf 47 des Spannfutters 42 ist in der bekannten Art mit einem Gewinde versehen, in welches eine Ringmutter 48 eingreift, mittels welcher das in das Spannfutter eingesteckte Werk- zeug, in diesem Falle ein Haken 49, feststellbar ist.
Durch die Anwendung von Bremsbändem als Feststellmittel und die Ausbildung der Gelenk- teile zu Bremstrommeln bzw. Bremsscheiben ist es möglich, alle wesentlichen Teile des Arbeits- armes aus Leichtmetall herzustellen, ein Umstand, welcher für derartige Ersatzteile von ganz grosser
Bedeutung ist.
Der Arbeitsarm sitzt infolge der Anordnung der Steckkappe sehr fest an dem Prothesen- stummel 1, kann jedoch leicht von diesem gelöst werden. Für die Einhandbedienung durch den
Prothesenträger ist es von ausschlaggebender
Bedeutung, dass alle Verstellmöglichkeiten aus- schliesslich durch Drehen der Spannmittel bzw. der Gelenkteile durchführbar sind.
PATENTANSPRÜCHE : l. Arbeitsarm für Armprothesen zum Halten von Werkzeugen, dessen Unterarmteil mit dem
Oberarmteil durch ein Gelenk verbunden ist, welches in zwei zueinander senkrecht stehenden
Ebenen verdrehbar ist, wobei die Einstellung der Armteile in jeder Zwischenlage mit Hilfe von Bremsmitteln fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk aus zwei in zueinander senkrecht stehenden Ebenen angeordneten, miteinander zu einer starren Einheit vereinigten Bremsscheiben oder Bremstrommeln (4, 5) und zwei auf diesen sitzenden Bremsbändem (16, 24) besteht, von denen jedes unabhängig vom anderen mittels je eines Spannkeiles (28 bzw. 17) und je einer Spannschraubenmutter (14) bzw.
eines einen Kurvenschlitz (31) aufweisenden Stellknopfes (32) zur Fixierung des Unterarmteiles in der jeweils eingestellten Lage festspannbar ist und beide Bremsbänder (16, 24) ein getrenntes Einstellen und Fixieren der beiden aus der Drehund der Beugelage bestehenden Einstellbereiche des Unterarmteiles gewährleisten.
2. Arbeitsarm für Armprothesen nach An-
EMI3.1
Gelenkzapfen (9) mit einer die Bremsscheibe (4) des Unterarmteiles (2) seitlich festhaltenden Gabel (6) verbunden ist und in einer sie mit Spiel umgebenden Anschlusskappe (11) drehbar sitzt, welche der das Bremsband (16) haltenden Spannmutter (14) als Lager dient und zum Anstecken und Befestigen des Arbeitsarmes an dem Armprothesenstummel (1) ausgebildet ist.
3. Arbeitsarm für Armprothesen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterarmteil rohrförmig gestaltet und mit einer Gabel (3) auf den Achszapfen (23) der Bremsscheibe (4) schwenkbar gelagert und innerhalb eines durch die Schenkel der die Bremsscheibe (4) festhaltenden Gelenksgabel (6) begrenzten Schwenkbereiches verschwenkbar ist.
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