<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine mechanische Knieprothese mit durch Belastung seitens des Prothesenträgers steuerbarem Bremsgelenk, dessen als an einer Stelle des Umfanges offener Ring ausgebildetes Bremsband eine mit dem einen Gliederteil verbundene Bremstrommel umgibt und über eine an seinen beiden freien Enden angreifende Hebelanordnung mit dem andern Gliederteil gekoppelt ist.
Bei einfachen Beinprothesen wird die für das Gleichgewicht des behinderten Prothesenträgers wichtige Standfestigkeit durch die "Geradlinigkeit" oder "Axialität" erzielt, die nichts anderes ist, als die Überführung des Gelenkpunktes oder Drehpunktes (des künstlichen Knies) der Beinprothese in eine Lage hinter der Belastungsachse des Körpers des Behinderten, denn bei dem physiologischen Menschen (d. h. beim gesunden Körper) geht diese Achse vom Bewegungsmittelpunkt des Hüftgelenks aus, geht senkrecht durch die Querachse des Knies und endet in der Querachse des Fussknöchels.
Durch das Verlegen der Querachse des Knies auf einen hinter der senkrechten Belastungsachse des Körpers des Behinderten liegenden Punkt erreicht man die Standsicherheit des Prothesenträgers während des Gehens, vorausgesetzt, dass dieses Gehen auf einem festen und waagrechten Boden stattfindet. Wenn sich jedoch einer dieser Faktoren ändert, insbesondere derjenige der waagrechten Fläche, und der Behinderte auf einem schrägen oder steil abwärts führenden Weg gehen muss, nähert sich der Drehpunkt der Knieprothese umso mehr der Belastungsachse, je steiler der Abhang wird, bis zu dem Augenblick, in dem er über diese senkrechte Belastungsachse hinausgeht, wodurch der Behinderte seine Standfestigkeit verliert und zu Fall kommt.
Beim gesunden Menschen geschieht nichts von alledem, weil er zwei wichtige Eigenschaften besitzt, nämlich ein festes und starres Gerippe - sein Knochenskelett - und ein motorisches Element in Form seiner Muskulatur, die nicht nur seine Standfestigkeit beim Stehen im Ruhezustand sichern, sondern auch seine Bewegung während des regulären Gehens, gleichgültig, ob er nun auf ebenem Boden oder auf einer in beliebiger Richtung schrägen Fläche geht oder auch einen Abhang hinabsteigt.
Es sind auch bereits mechanische Knieprothesen der eingangs erwähnten Art bekannt, für deren Funktion die genannte "Geradlinigkeit" oder "Axialität" nicht erforderlich ist, indem der Mittelpunkt der Drehbewegung der Knieprothese in den anatomischen Punkt des physiologischen Menschen (des gesunden Körpers) gelegt ist und die vorübergehende Versteifung des Kniegelenks durch ein Bremssystem bewirkt wird, das ausschliesslich unter der Einwirkung der aus dem Körpergewicht des Behinderten bestehenden Last arbeitet, u.
zw. von dem Augenblick an, in dem er seinen Fuss auf dem Boden aufsetzt, da dann zwei Kräfte in entgegengesetzten Richtungen wirken, nämlich die Schwerkraft und die vom Boden ausgeübte Reaktion, was dazu beiträgt, dass durch das Zusammenwirken dieser beiden Kräfte das Bremssystem wirksam wird, sooft ein solches Zusammenwirken der beiden Kräfte stattfindet, jedoch nicht, wenn es aufhört, was in dem Augenblick der Fall ist, wenn der Behinderte das Gewicht seiner Prothese durch Abheben des Fusses vom Boden wegnimmt, worauf das Knie wieder frei schwingen kann. Bei den bekannten Knieprothesen sind durchwegs die Lagerung des Unterschenkels am Oberschenkelteil einerseits und die gesteuerte Bremseinrichtung anderseits gesonderte mechanische Konstruktionen, wodurch ein verhältnismässig hoher Aufwand an mechanischen Bauteilen entsteht.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Konstruktion des Bremsgelenks so weit wie möglich zu vereinfachen, ohne dessen Funktion zu beeinträchtigen. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einer mechanischen Knieprothese der eingangs erwähnten Art die Bremstrommel mit dem Oberschenkelteil verbunden ist, dass das Bremsband bei der Vorderseite der Knieprothese offen ist und dass seine ungefähr tangential abstehenden freien Enden flach sind, parallel zueinander liegen und fluchtende Bohrungen aufweisen, die von einem Spannbolzen durchsetzt sind, an dessen oberem Ende eine Stellmutter festgelegt ist und dessen unteres Ende ein Lagerauge aufweist, und dass an der Unterseite des Bremsbandes ein Lagerauge vorgesehen ist, an dem ein Hebel mit ungleichen Armen gelagert ist,
dessen kurzer Arm sich zur Vorderseite der Knieprothese erstreckt und am Lagerauge des Spannbolzens angelenkt ist und dessen langer Arm sich nach hinten abwärts in Richtung Kniekehle erstreckt und mit dem Unterschenkel verbunden ist. Bei der erfindungsgemässen Konstruktion bilden die Bremstrommel auch den Lagerzapfen und das ringförmige Bremsband auch die Lagerschale des Kniegelenks, so dass mit einem Minimum an Bauteilen das Auslangen gefunden wird, welche leicht innerhalb des Umrisses eines normalen menschlichen Knies unterzubringen sind, und zugleich eine betriebssichere und dauerhafte Konstruktion erzielt wird.
Das Bremsgelenk ist im unbelasteten Zustand frei drehbar, bei jedem vom Oberschenkelteil auf den Unterschenkel übertragenen Druck wirkt jedoch die Reaktionskraft auf den langen Hebelarm und
<Desc/Clms Page number 2>
der kurze Hebelarm zieht mit entsprechender Kraftübersetzung das obere freie Ende des Bremsbandes gegen das untere Ende, wodurch das Bremsgelenk blockiert wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht teilweise im Schnitt dargestellt.
Die erfindungsgemässe mechanische Knieprothese mit möglicher Blockierung im Bedarfsfalle mittels eines Bremssystems gewährleistet, dass die Bremsfunktion und darauf folgende Verriegelung (Blockierung) in der Beugestellung des Oberschenkelteils --1-- mit Bezug auf den Unterschenkel --2-- über eine Halterung --3-- bewirkt wird, wenn wenigstens ein Teil des Körpergewichtes des Behinderten über die Prothese auf dem Boden abgestützt wird und auf einen zweiarmigen Hebel --5-- einwirkt, dessen Drehpunkt an einem Lagerauge --6-- gelagert ist und dessen kurzer Arm --5-- am Lagerauge --7-- eines Spannbolzens --8-- angelenkt ist, der dazu dient, ein Bremsband --9-- zu spannen, das eine Brems- trommel-10-- umgibt. Das Lagerauge --6-- für den zweiarmigen Hebel--4,
5--ist an der Unterseite des Bremsbandes --9-- in der Nähe des unteren freien Endes desselben angeordnet. Die Bremstrommel--10-- mit der Achse --11-- bildet mit einem am Oberschenkelteil --1-- befestigten Gehäuse --12-- ein Ganzes und kann mit diesem Gehäuse einstückig ausgebildet sein. Das Gehäuse --12-- ist an einer mit dem Oberschenkelteil --1-- verbundenen Halterung --15-- angeschraubt.
Der lange Arm --4-- des zweiarmigen Hebels erstreckt sich von der Lagerstelle am Lagerauge --6-- des Bremsbandes --9-- zunächst nach hinten in Richtung Kniekehle und daran anschliessend abwärts und endet in einem Gewindeabschnitt, der in der Halterung --3-- des Unterschenkels --2-- sitzt und dessen Lage zum Unterschenkel mittels einer Stellmutter --13-- festlegbar ist.
Der Spannbolzen --8-- durchsetzt fluchtende Bohrungen in den ungefähr tangential abstehenden freien, parallel zueinander liegenden flachen Enden des bei der Vorderseite der Knieprothese offenen Bremsbandes --9-- und an seinem oberen Ende ist eine Stellmutter --14-- festgelegt, so dass bei unbelasteter Prothese der Unterschenkel --2-- gegenüber dem Oberschenkelteil--l-ohne wesentliche Reibung schwenkbar ist. In der Zeichnung sind der Oberschenkelteil --1-- und der Unterschenkel--2-in gestreckter Lage dargestellt, in welcher der Spannbolzen --8-- bzw. die Stellmutter --14-- an einem mit der Halterung --15-- verbundenen Anschlag anliegt, wodurch ein weiteres Verschwenken des Unterschenkels --2-- gegenüber dem Oberschenkelteil --1-- über die Strecklage hinaus verhindert ist.
Beim Beugen des Kniegelenks entfernt sich das Ende des Spannbolzens --8-- mit der Stellmutter--14-vom Anschlag.
Das Bremsband --9-- wird immer dann gespannt, wenn zwischen Oberschenkelteil-l-und Unterschenkel --2-- eine Druckkraft übertragen wird, wobei der Spannbolzen --8-- und das Lagerauge --6-- am Bremsband-9-- auf der gleichen Seite der durch die Achse --11-- der Bremstrommel --10-gehenden Wirkungslinie dieser Druckkraft liegen. Die Funktion des Bremsens und somit der Verriegelung des Gelenks erfolgt bei einer Beugebewegung des Oberschenkelteiles --1-- gegenüber dem Unterschenkel u. zw. nur dann, wenn gleichzeitig der Fuss (am unteren Ende des Unterschenkels--2-) sich am Boden abstützt und wenigstens ein Teil des Körpergewichtes des Behinderten darauf liegt.
Diese Funktion hört in dem Augenblick auf wirksam zu sein, in dem diese Last nicht mehr ausreicht, das Bremsband --9-- zu spannen (zusammenzuziehen), von welchem Augenblick an der Unterschenkel --2-- wieder frei schwenkbar ist, um sowohl eine Beuge- als auch eine Streckbewegung auszuführen. Die Verriegelung des Gelenks kann bei der Beugebewegung jederzeit durch Belastung der Prothese erfolgen, wogegen die Streckbewegung immer frei (entriegelt) ist, da die einzige durch das Körpergewicht des Behinderten ausgeübte Wirkung dann darin besteht, das Gewicht (die Last) nicht auf das Bremsband zu legen, sondern es im Gegenteil zu entlasten.
Vorstehend wurde eine in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer mechanischen Knieprothese beschrieben. Gegenüber diesem Ausführungsbeispiel können verschiedene Ab- änderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.