DE10013331A1 - Haltevorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (1, 20), insbesondere für Körperteile wie ein Kniegelenk oder für den Körperteilen entsprechende Prothesen (101), mit zwei Klemmelementen (3, 4, 29, 30) und einem Druckelement (11.5, 22.1), welche derart zueinander angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Zwischenraum (100) von drei Seiten einschließen und über eine Antriebseinrichtung (7, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) derart miteinander verbunden sind, daß beim Bewegen der Klemmelemente (3, 4, 29, 30) in Richtung des Zwischenraums eine auf ein im Zwischenraum befindliches Objekt (101) einwirkende Klemmkraft erzeugt wird. Die Antriebseinrichtung (14, 15, 23, 24) umfaßt einen Hebelantrieb derart, daß jedes Klemmelement (3, 4, 29, 30) mit einem Antriebshebel (16, 17, 25, 26, 27, 28) gelenkig verbunden ist, so daß die Klemmelemente (3, 4, 29, 30) unter Verringerung ihres relativen Abstands in Richtung des Zwischenraums (100) sowie relativ zu dem Druckelement (11.5, 22.1) bewegbar sind, und daß die Antriebseinrichtung einen Druckantrieb (11, 14 bzw. 22, 23) für das Druckelement (11.5, 22.1) aufweist, welcher eine Bewegung des Druckelements (11.5, 22.1) in Richtung des Zwischenraums (100) erzeugt.
Description
Die Erfindung betrifft eine bei der chirurgischen Behandlung eines Gelenks oder
einer Gelenkprothese, insbesondere beim Implantieren einer Kniegelenkprothese,
einsetzbare Haltevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE-OS 197 00 474 A1 ist ein zangenartiges
chirurgisches Instrument bekannt, mit welchem ein Fixierungselement zum Halten
von Knochenelementen gespannt werden kann. Dazu sind zwei als Branchen
bezeichnete Schwenkarme vorgesehen, die an einem Grundkörper gelagert sind.
Zum Spannen des Fixierungselements wird durch Verschwenken der Branchen ein
Arbeitsglied relativ zum Grundkörper bewegt.
Das Arbeitsglied weist zwei an das Fixierungselement anlegbare Spannbacken auf,
welche beim Schwenken der Branchen mit einer axialen Zugkraft beaufschlagbar
sind. Das Fixierungselement besteht aus zwei relativ kleinen Fixierplatten, welche
durch die axiale Zugkraft gegeneinander bewegt werden und dadurch einzelne
Knochenelemente festhalten können.
Ein derartiges Instrument kann jedoch in nachteiliger Weise nicht für die chirurgi
sche Behandlung eines Gelenks oder einer Gelenkprothese, insbesondere Kniege
lenkprothese, eingesetzt werden, da hier Fixierungselemente erforderlich sind,
welche - bezogen auf die Längsachse des Instruments - im wesentlichen in radialer
Richtung wirkende Haltekräfte erzeugen können. Zur Sicherung einer ausreichenden
Fixierung zwischen der Haltevorrichtung und den Außenseiten der Prothese müssen
die Haltekräfte darüberhinaus gegeneinander gerichtet sein.
Es ist bei dem bekannten chirurgischen Instrument des weiteren von Nachteil, daß
die vorgesehenen Halteelemente kleinflächig ausgebildet sind und dadurch ein
relativ hoher Kraftaufwand erforderlich ist, um die gewünschte Fixierung der
entsprechenden Elemente zu erreichen.
Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb
die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Gattung
anzugeben, mit welcher bei relativ geringem Kraftaufwand auf einfache Weise
gegeneinander und/oder quer zueinander gerichtete Kraftkomponenten erzeugt
werden können. Die Kraftkomponenten sollen im wesentlichen gleichgroß sein, um
ein sicheres, außenseitiges Verspannen der Haltevorrichtung an einem Gelenk oder
an einer Gelenkprothese, insbesondere einer Kniegelenkprothese, zu erreichen.
Die Aufgabe wird durch eine Haltevorrichtung gelöst, deren Merkmale im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben sind.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß mit einem parallelogrammartigen
Gestänge an Eckpunkten dieses Parallelogramms gegeneinander gerichtete, im
wesentlichen gleichgroße Kräfte erzeugt und von diesen Eckpunkten übertragen
werden können, wenn diese Punkte durch eine Krafteinwirkung von außen auf das
Parallelogramm gleichartig bewegt werden. Derartig Kräfte können durch die in
einem Parallelogramm verfügbare Hebelwirkung in vorteilhafter Weise bei relativ
kleinem Krafteinsatz von außen in der zum Fixieren von Gegenständen erforderli
chen Größe erzeugt werden.
Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Haltevor
richtung zum bei einer chirurgischen Behandlung notwendigen Fixieren von zu
mindest Teilen eines Gelenks oder einer Gelenkprothese, insbesondere eines
Kniegelenks bzw. einer Kniegelenkprothese, eine Führungseinrichtung und mit an
der Führungsvorrichtung angeordneten Klemmelemente auf. Dabei sind mindestens
zwei Klemmelemente, ein Druckelement und ein die Klemmelemente mit der
Führungseinrichtung verbindende Antriebseinrichtung vorgesehen und derart
zueinander angeordnet, daß sie zwischen sich einen Zwischenraum von drei Seiten
einschließen und über die Antriebseinrichtung derart miteinander verbunden sind,
daß eine Bewegung des Druckelements in Richtung des Zwischenraums mit einer
Bewegung der Klemmelemente in Richtung dieses Zwischenraums zur Erzeugung
einer auf ein im Zwischenraum befindliches Objekt einwirkende Klemmkraft einher
geht.
Die Antriebseinrichtung umfaßt einen Hebelantrieb derart, daß jedes Klemmelement
mit mindestens einem Antriebshebel gelenkig verbunden ist. Der Antriebshebel
weist eine Verbindung mit einem Druckantrieb für das Druckelement erfindungs
gemäß derart auf, daß sich das Klemmelement in Richtung des Zwischenraums
bewegt, wobei durch den Druckantrieb eine Kraftkomponente über das Druckele
ments in Richtung des Zwischenraums erzeugt wird. Gleichzeitig verringert sich der
relative seitliche Abstand der Klemmelemente, wenn diese durch den Hebelantrieb
gleichzeitig in Richtung des sich in dem Zwischenraum befindlichen Gelenks bzw.
Gelenk- oder Prothesenteils bewegt werden.
Um zwischen den Enden der Klemmelemente einen zum Aufnehmen der zu fixieren
den Gelenk- oder Gelenkprothesenteile erforderlichen Freiraum zu sichern, sind
zueinander beabstandet angeordnete strebenförmige Antriebshebel vorgesehen.
Diese Streben sind einerseits mit dem das Druckelement tragenden Druckantrieb,
welches an dem dem chirurgisch zu behandelnden Gelenk bzw. Gelenk- oder
Prothesenteil zugewandten Ende der Führungseinrichtung angeordnet ist, und
andererseits mit dem Klemmelement gelenkig verbunden. Zwei Antriebshebel, ein
Abschnitt des Druckantriebs und ein Klemmelement bilden dabei jeweils die Seiten
teile eines im wesentlichen parallelogramm- oder trapezförmigen Viergelenks,
welches mit seiner durch den Druckantrieb gebildeten Seite an der Führungsein
richtung befestigt ist.
Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Klemme
lemente jeweils als Seite eines der parallelogrammförmigen Viergelenks vorgese
hen. Die beiden Viergelenke sind spiegelsymmetrisch zueinander an der Führungs
einrichtung angeordnet. In diesen parallelogrammförmigen Viergelenken kann das
jeweilige Klemmelement bei Krafteinwirkung auf einen der Parallelogrammeckpunk
te, an denen die Antriebshebel mit dem Klemmelement gelenkig verbunden sind,
eine Bewegung parallel zu dem Zentralkörper ausführen. Zum Erzeugen dieser
Krafteinwirkung dient der an der Führungseinrichtung vorgesehene Hebelantrieb,
welcher nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine drehbar
gelagerte, mit einem Gewinde versehenen Antriebsspindel und ein auf der Antriebs
spindel axial bewegbares Schiebestück aufweist. Zur Übertragung der Bewegung
des Schiebestücks auf das jeweilige parallelogrammförmige Viergelenk sind zwei
Schubstangen vorgesehen. Die Verbindung zwischen der Schubstange und dem
Schiebestück bzw. dem durch Antriebshebel und Klemmelement gebildeten Paral
lelogrammeckpunkt ist gelenkig ausgebildet.
Die Schubstangen sind symmetrisch zur Antriebsspindel angeordnet und weisen im
wesentlichen die gleiche Länge auf, damit eine gleichartige und zu der Antriebs
spindel spiegelsymmetrische Bewegung der Halteelemente aufeinander zu erfolgen
kann, um die gewünschte Kraftwirkung zum Fixieren eines Gelenks oder eines
Gelenk- bzw. Prothesenteils zu erzeugen.
Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Schub
stangen in zueinander parallelen Ebenen erstrecken.
Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die
Haltevorrichtung eine Antriebseinrichtung mit lediglich einem Druckantrieb auf, in
welchem eine durch die Antriebsspindel axial verschiebliche Zahnstange angeord
net ist, in welche die Enden der die Halteelemente mit dem Zentralkörper verbin
denden Streben eingreifen. Diese im Zentralkörper gelenkig gelagerten Eden der
Halteelemente sind gleichermaßen mit einer Zahnung versehen, welche zur Kraf
tübertragung von dem Druckantrieb auf die Halteelemente in die Zahnstange
eingreift. Dadurch vereinfacht sich einerseits in günstiger Weise der konstruktive
Aufbau der Haltevorrichtung, da die Schubstangen zur Kraftübertragung nicht mehr
erforderlich sind, andererseits läßt sich durch den Direkteingriff die Veränderung
der Zahnung sehr einfach das Übersetzungsverhältnis der einzelnen Bewegungen
den jeweiligen Erfordernissen anpassen.
Zum Positionieren der Haltevorrichtung an dem Gelenk- oder Gelenkprothesenteil
wird die Haltevorrichtung mit einem Ende ihres Druckantriebs auf das Gelenk- oder
Gelenkprothesenteil bei gleichzeitiger Schubbewegung aufgesetzt. Wegen der
Zahnstangenkopplung erfolgt dadurch eine seitliche Klammerbewegung der Klemm
elemente in Richtung des Gelenk- oder Gelenkprothesenteils. Durch eine Drehung
der Antriebsspindel der Antriebseinrichtung kann das sich mit dem Gelenk- oder
Gelenkprothesenteil in Kontakt befindliche Ende des Druckantriebs zusätzlich axial
bewegt werden. Somit ist die Haltevorrichtung auf einfache Weise durch drei
Kraftkomponenten fest an dem Gelenk- oder Gelenkprothesenteil fixierbar.
Nach einer günstigen Variante der Erfindung weisen die Zahnstange und die in dem
Zentralkörper gelagerten Enden der Streben eine Trapez-Verzahnung auf, da hier
das Gleichmaß der relativen Bewegung der beiden Halteelemente besonders einfach
zu sichern ist.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung sind die Klemme
lemente als im wesentlichen klauenförmige Spannbacken ausgebildet, um günstige
Bedingungen für die Krafteinleitung in die zu fixierenden Gelenk- oder Gelenk
prothesenteile zu schaffen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zum Betätigen der Antriebs
despindel des Antriebs ein Handrad vorgesehen. In Abhängigkeit vom Durchmesser
des Handrades läßt sich die Größe des Kraftaufwandes verändern, welche erforder
lich ist, um die gewünschte Haltekraft beim Fixieren eines Gelenk- oder Gelenk
prothesenteils zu erzeugen.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung trägt der Druckbildner
an seiner dem zu fixierenden Gelenk bzw. Gelenk- oder Prothesenteil zugewandten
Seite ein als Anschlag ausgebildetes Druckelement, mit welchem sich die Haltevor
richtung auf dem zu fixierenden Teil abstützt, wenn die Klemmelemente durch den
Hebelantrieb bewegt werden. Dieser Anschlag ist insbesondere für eine bequeme
Handhabbarkeit der Haltevorrichtung günstig, wenn diese während eines operati
ven Eingriffs im entsprechenden Gelenkbereich positioniert werden muß.
In einer vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist zwi
schen Zentralkörper und Schiebestück ein Federelement angeordnet, um auf ein
fache Weise das Zurückgleiten des Schiebestück beim Entspannen der Haltevor
richtung zu erleichtern.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der
bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in perspektivi
scher Darstellung,
Fig. 2a und 2b die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung in Ansicht
von oben und in Seitenansicht,
Fig. 3a und 3b die in den Fig. 1, 2a und 2b gezeigte Ausführungsform der
Erfindung in geöffnetem Zustand
sowie
Fig. 4a und 4b eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in An
sicht von oben und in Seitenansicht.
Die in den Fig. 1, 2a, 2b, 3a und 3b gezeigte Haltevorrichtung 1 zum Fixieren
von zumindest Teilen eines Kniegelenks bzw. einer Kniegelenkprothese bei einer
chirurgischer Behandlung weist eine Führungseinrichtung 2 und zwei an der Füh
rungseinrichtung angeordnete Spannbacken 3, 4 auf, welche durch einen Hebel
antrieb 16, 17 bewegbar sind. Um zwischen den Enden 3.1 und 4.1 der Spann
backen 3, 4 einen zum Aufnehmen der zu fixierenden Gelenk- oder Gelenk
prothesenteile erforderlichen Freiraum 100 zu sichern, sind zueinander beabstandet
angeordnete, strebenförmige Führungshebel 7, 8, 9, 10 vorgesehen. Die Streben
7, 8, 9, 10 sind einerseits mit einem Zentralkörper 11 des Druckantriebs, der an
einem chirurgisch zu behandelnden Gelenk bzw. Gelenk- oder Prothesenteil 101 zu
gewandten Ende der Führungseinrichtung 2 - durch die Antriebsspindel 14 ver
schieblich - angeordnet ist, und andererseits jeweils mit einer Spannbacke 3 bzw.
4 mittels eines Gelenks 7.1, 8.1 bzw. 9.1, 10.1 sowie 11.1, 11.2, 11.3 und 11.4
verbunden.
Zwei Streben 7, 8 bzw. 9, 10, der Zentralkörper 11 des Druckantriebs und eine
Spannbacke 3 bzw. 4 bilden dabei jeweils die Seitenteile eines im wesentlichen
parallelogrammförmigen Viergelenks 12 bzw. 13, welches mit seiner durch den
Zentralkörper 11 gebildeten Seite an der Führungseinrichtung 2 befestigt ist. Die
beiden Parallelogramme 12, 13 sind spiegelsymmetrisch zueinander an der Füh
rungseinrichtung angeordnet.
In diesen Viergelenken 12, 13 kann die jeweilige Spannbacke 3, 4 bei Kraftein
wirkung auf einen der Viergelenkeckpunkte 12.1 bzw. 13.1, an denen die Strebe
7 und 9 mit der Spannbacke 3 bzw. 4 gelenkig verbunden sind, eine im wesentli
chen parallel zu dem Zentralkörper 11 gerichtete Bewegung ausführen, wobei sich
der relative Abstand der Spannbacken gleichzeitig verringert. Dabei entsteht eine
Klemmkraft, durch welche das im Freiraum 100 befindliche Prothesenteil 101
fixiert wird. Zum Erzeugen dieser Krafteinwirkung dient der Hebelantrieb 16, 17,
der mit einem Schiebstück 15 verbunden ist. Das Schiebestück 15 ist entlang der
Führungseinrichtung 2 axial verschieblich geführt. Außerdem schließt das
Schiebestück 15 eine in der Führungseinrichtung 2 drehbar gelagerte Gewindespin
del 14 ein. Zur Übertragung der Bewegung des Schiebestücks 15 auf die parallelo
grammförmigen Viergelenke 12, 13 ist jeweils eine Schubstange 16, 17 vorgese
hen.
Das Schiebestück 15 kann bezüglich der Gewindespindel 14 auch frei beweglich
angeordnet sein, so daß die Spannbacken 3 und 4 durch Schieben des Schiebes
tücks 15 in Richtung des Zentralkörpers 11 aufeinander zu bewegt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante befinden sich Schiebestück 15 und
Gewindespindel 14 in derartigen Eingriff miteinander, daß das Schiebestück durch
Drehen der Gewindespindel 14 auf dieser axial verschoben wird. Die Gewindespin
del 14 ist dabei in dem Zentralkörper 11 axial unverschieblich gelagert. Durch den
Spindelantrieb können über das Schiebestück 15 und die als Schubstangen wirken
den Antriebshebel 16 und 17 größere Kräfte in das Hebelparallelogramm 7, 8, 9, 10,
3 und 4 eingeleitet werden, so daß die Spannbacken 3 und 4 größe Klemmkräfte
ausüben können.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsvariante sind das Schiebeelement 15 und
die Gewindespindel 14 derart miteinander verbunden, daß sich die Gewindespindel
14 in dem Schiebstück 15 frei drehen kann, das Schiebstück in Richtung der
Längsachse der Gewindespindel 14 aber unverschieblich ist. Bei dieser Ausfüh
rungsvariante greift das Gewinde der Gewindespindel 14 derart in den Zentralkör
per 11 ein, daß dieser sich bei rotierender Gewindespindel 14 bezüglich der Gewin
despindel 14 axial verschiebt. Gleichzeitig wird der Zentralkörper 11 von der
Führungseinrichtung 2 axial verschieblich geführt. Indem der Zentralkörper durch
Drehen der Gewinde- oder Antriebsspindel 14 axial verschoben wird, wird ein
Anschlag 11.5 am Ende der Gewindespindel 14 bezüglich des Zentralkörpers 11 in
Richtung des zu behandelnden Gelenks bzw. Gelenk- oder Prothesenteils 101
bewegt, während gleichzeitig die Spannbacken 3 und 4 seitlich auf das zu behan
delnden Gelenk bzw. Gelenk- oder Prothesenteil 101 zu bewegt werden. Somit
wird bei Erzeugen der Klemmkraft durch die Spannbacken wird gleichzeitig eine
quer zu der von den Spannbacken erzeugten Klemmkraft gerichtete Druckkraft in
das Prothesenteil eingeleitet, so daß das Prothesenteil 101 dreiseitig eingespannt
ist.
Auf diese Weise ist durch Kopplung des Hebelantriebs 16, 17 für die Spannbacken
3, 4 mit dem Druckantrieb 11, 14 eine Antriebseinrichtung verwirklicht, bei der
sich der relative seitliche Abstand der Spannbacken 3, 4 verringert, wenn diese
durch den Hebelantrieb in Richtung des zu behandelnden Gelenks bzw. Gelenk-
oder Prothesenteils 101 bewegt werden und gleichzeitig eine Bewegung des
Zentralkörpers 11 des Druckantriebs in der gleichen Richtung erfolgt.
Die Spindel 14 trägt zum Einleiten dieser Druckkraft an seiner dem zu fixierenden
Kniegelenk- oder Prothesenteil zugewandten Seite einen Anschlag 11.5 als Druck
element, mit welchem sich die Haltevorrichtung 1 auf dem zu fixierenden
Kniegelenkteil 101 abstützt, wenn die Spannbacken 3, 4 durch den Antrieb 14, 15
bewegt werden. Der Anschlag 11.5 ist mittels eines Kugelgelenkes schwenkbar an
dem Ende der Spindel 14 befestigt. Der Anschlag 11.5 ist darüberhinaus auch für
eine bequeme Handhabbarkeit der Haltevorrichtung 1 günstig, da diese während
eines operativen Eingriffs in dem entsprechenden Gelenkbereich ohne besondere
Mühe positioniert werden kann.
Bei axial unverschieblich im Zentralkörper 11 gelagerter Spindel 14 kann der
Anschlag 11.5 auch mittels eines Kugelgelenkes schwenkbar an dem Zentralkörper
11 befestigt sein.
Die Verbindung zwischen der Schubstange 16 bzw. 17 und dem Schiebestück 15
ist als Gelenk 18.1 bzw. 18.2 ausgebildet. Das andere Ende der Schubstangen 16,
17 bildet einen Teil der Gelenkverbindung 7.1 bzw. 9.1 zwischen dem durch eine
Strebe 7, 9 und dem Spannbacke 3, 4 gebildeten Parallelogrammeckpunkt 12.1,
13.1.
Die sich in zueinander parallelen Ebenen erstreckenden Schubstangen 16, 17 sind
symmetrisch zur Gewindespindel 14 angeordnet und weisen im wesentlichen die
gleiche Länge auf, damit eine gleichartige und zu der Gewindespindel 14 spiegel
symmetrische Bewegung der Spannbacken 3, 4 aufeinander zu erfolgen kann, um
die gewünschte Kraftwirkung zum Fixieren des Kniegelenk- bzw. Prothesenteils
101 zu erzeugen. Zur weiteren Synchronisation der Bewegung der Führungshebel
oder Streben 7 und 9 bzw. 8 und 10 können diese an ihren inneren Enden
zahnradartig ausgebildet und so zueinander angeordnet sein, daß die zahnradartig
ausgebildeten Enden der einander zugeordneten Streben 7 und 9 bzw. 8 und 10
miteinander kämmen.
Die zwischen Zentralkörper 11 und Schiebestück 15 angeordnete gerade
Schraubenfeder 15.1 unterstützt auf einfache Weise das Zurückgleiten des Schie
bestücks 15, wenn die Spannbacken 3, 4 beim Entspannen der Haltevorrichtung
1 in ihre Ausgangsposition zurückgeführt werden müssen.
Zum Betätigen der Antriebe dient ein Handrad 19, welches an dem dem Zentralkör
per 11 des Druckantriebs abgewandten Ende der Gewindespindel 14 verschraubt
ist.
In den Fig. 4a und 4b ist eine Haltevorrichtung 20 mit einer Führungseinrich
tung 21 und mit einem Druckantrieb, welcher ein ortsfest angeordnetes Zentralkör
per 22 aufweist, in geöffnetem Zustand dargestellt. In dem Zentralkörper ist eine
durch eine Gewindespindel 23 axial verschiebliche Zahnstange 24 angeordnet. In
diese Zahnstange 24 greifen die Enden der Streben 25, 26 bzw. 27, 28 ein,
welche die klauenförmigen Spannbacken 29 bzw. 30 mit dem Zentralkörper 22
verbinden. Diese im Zentralkörper 22 in Gelenken 31, 32 bzw. 33, 34 gelagerten
Enden der Streben 25, 26 bzw. 27, 28 sind gleichermaßen mit einer Zahnung 35
versehen, welche zur Kraftübertragung auf die Spannbacken in die Zahnung der
Zahnstange 24 eingreift.
Der Druckantrieb der Haltevorrichtung 20 besteht aus der Gewindespindel 23 und
der auf ihr innerhalb des Zentralkörpers 22 axial verschieblichen Zahnstange 24.
Wird die Haltevorrichtung 20 unter Nutzung der Führungseinrichtung 21 mit dem
Anschlag 22.1 unter gleichzeitiger axialer Druckauflastung auf das Prothesenteil
aufgesetzt, bewegen sich die Spannbacken 29, 30 in Richtung des Prothesenteils
und pressen sich von der Seite her an. Durch ein geringfügiges Drehen des Handra
des (vergleiche Position 19 in Fig. 1) kann die über den Anschlag 22,1 in das
Prothesenteil eingeleitete Druckkraft noch etwas erhöht werden, wodurch das
Prothesenteil mühelos äußerst fest in der Haltevorrichtung 20 fixierbar ist.
Da keine Schubstangen zur Kraftübertragung auf die Spannbacken 29, 30 mehr
erforderlich sind, vereinfacht sich einerseits in günstiger Weise der konstruktive
Aufbau der Haltevorrichtung 20, andererseits läßt sich durch den Direkteingriff die
Veränderung der Zahnung 35 sehr einfach das Übersetzungsverhältnis der einzel
nen Bewegungen den jeweiligen Erfordernissen anpassen.
Als besonders günstig hat sich eine trapezförmige Zahnung 35 an der Zahnstange
24 und an den Enden der Streben 25, 26, 27, 28 im praktischen Einsatz erwiesen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angege
benen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten
möglich, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders
gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Claims (15)
1. Haltevorrichtung (1, 20), insbesondere für Körperteile wie ein Kniegelenk
oder für den Körperteilen entsprechende Prothesen (101), mit zwei Klemm
elementen (3, 4, 29, 30) und einem Druckelement (11.5, 22.1), welche
derart zueinander angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Zwischen
raum (100) von drei Seiten einschließen und über eine Antriebseinrichtung
(7, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) derart mitein
ander verbunden sind, daß beim Bewegen der Klemmelemente (3, 4, 29,
30) in Richtung des Zwischenraums eine auf ein im Zwischenraum befindli
ches Objekt (101) einwirkende Klemmkraft erzeugt wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Hebelantrieb umfaßt, derart,
daß jedes Klemmelement (3, 4, 29, 30) mit einem Antriebshebel (16, 17,
25, 26, 27, 28) gelenkig verbunden ist, so daß die Klemmelemente (3, 4,
29, 30) unter Verringerung ihres relativen Abstands in Richtung des Zwi
schenraums (100) sowie relativ zu dem Druckelement (11.5, 22.1) beweg
bar sind, und daß die Antriebseinrichtung einen Druckantrieb (11, 14 bzw.
22, 23) für das Druckelement (11.5, 22.1) aufweist, welcher eine Bewe
gung des Druckelements (11.5, 22.1) in Richtung des Zwischenraums (100)
erzeugt.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck
antrieb (11, 14 bzw. 22, 23) für das Druckelement (11.5, 22.1) mit dem
Hebelantrieb für die Klemmelemente (3, 4, 29, 30) derart gekoppelt ist, daß
das Druckelement und die Klemmelemente (3, 4, 29, 30) gleichzeitig unter
Verringerung ihres relativen Abstands in Richtung des Zwischenraums
bewegt werden.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für
den Druckantrieb eine Antriebsspindel (14, 23) vorgesehen ist, welche zu
mindest mittelbar mit dem oder mit den Antriebshebeln (7, 8, 9, 10, 16,
17, 24, 25, 26, 27, 28) im Eingriff steht.
4. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hebelantrieb je ein Viergelenk (7, 8, 9, 10, 11
bzw. 22, 25, 26, 27, 28) zur parallelogramm- oder trapezartigen Führung
der Klemmelemente (3, 4, 29, 30) umfaßt, wobei das Viergelenk durch den
Antriebshebel (16, 17) zum Bewegen der Klemmelemente verformbar ist.
5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierge
lenke (7, 8, 9, 10, 11 bzw. 22, 25, 26, 27, 28) im wesentlichen spiegel
symmetrisch zu der Antriebsspindel (14, 23) angeordnet sind.
6. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, 4, oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebsspindel (14) in einer Führungseinrichtung (2) gelagert ist und ein
auf der Antriebsspindel axial bewegbares Verschiebestück (15) vorgesehen
ist, welches durch mindestens zwei Schubstangen (16, 17) als Antriebs
hebel jeweils mit einem der Viergelenke (7, 8, 9, 10, 11 bzw. 22, 25, 26,
27, 28) an einem Punkt verbunden sind, wo das jeweilige Klemmelement
(3, 4) angreift.
7. Haltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichent, daß die Schub
stangen (16, 17) symmetrisch zu der Antriebsspindel (14) angeordnet sind
und im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.
8. Haltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Schubstangen (16, 17) in zueinander parallelen Ebenen erstrecken.
9. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, für den Druckantrieb und den Hebelantrieb die gleiche
Antriebsspindel (14, 23) vorgesehen ist.
10. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckantrieb (11) und dem Schiebe
stück (15) ein, bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildetes, Federelement
(15.1) angeordnet ist, um das Zurückgleiten des Schiebestücks (15) beim
Entspannen der Haltevorrichtung zu erleichtern.
11. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, gekennzeichnet
durch einen Druckantrieb (22), welcher eine durch die Antriebsspindel (23)
axial verschiebliche Zahnstange (24) aufweist, die in abschnittsweise
zahnradartig ausgebildete Enden der die Klemmelemente (29, 30) mit dem
Druckantrieb (22) verbindenden Antriebshebel (25, 26, 27, 28) eingreift.
12. Haltevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahn
stange (24) und die in dem Druckantrieb (22) gelagerten Enden der An
triebshebel (25, 26, 27, 28) eine Trapez-Verzahnung (35) aufweisen.
13. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmelemente als im wesentlichen klauenförmige
Spannbacken (3, 4, 29, 30) ausgebildet sind.
14. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Betätigen der Antriebsspindel (14, 23) ein Hand
rad (19) vorgesehen ist.
15. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Druckelement (11.5, 22.1) auswechselbar an dem
Druckantrieb (11, 22) befestigt ist.
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