DE102010050318A1 - Gelenkeinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gelenkeinrichtung für eine Prothese oder Orthese mit einem Oberteil (10), das obere Anschlussmittel (11) aufweist, und einem verschwenkbar dazu angeordneten Unterteil (20), wobei zwischen dem Oberteil (10) und dem Unterteil (20) zumindest eine Dämpfereinrichtung (2, 3) angeordnet ist, die während einer Flexion der Gelenkeinrichtung wirksam ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gelenkeinrichtung bereitzustellen, die leicht aufgebaut ist und eine erhöhte Zuverlässigkeit bereitstellt, ohne dabei auf eine Dämpfung während der Flexion sowohl in der Standphase als auch in der Schwungphase zu verzichten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Dämpfereinrichtung (2, 3) als ein komprimierbares Elastomerelement ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gelenkeinrichtung für eine Prothese oder Orthese mit einem Oberteil, das obere Anschlussmittel aufweist, und einem verschwenkbar dazu angeordneten Unterteil, wobei zwischen dem Oberteil und dem Unterteil zumindest eine Dämpfereinrichtung angeordnet ist, die während einer Flexion der Gelenkeinrichtung wirksam ist. Die Gelenkeinrichtung ist insbesondere für Prothesenkniegelenke oder Prothesenfußgelenke eingerichtet und vorgesehen, nicht jedoch darauf beschränkt.
  • Gelenkeinrichtungen in Prothesen oder Orthesen übernehmen oder unterstützen die Funktion natürlicher Gelenke. Um eine möglichst der natürlichen Bewegung nahekommende Bewegung der Gelenkeinrichtung zu erreichen, werden häufig hydraulische Dämpfer eingesetzt, wie dies beispielsweise in der DE 10 2009 053 128 A1 beschrieben ist. Ein solcher Hydraulikdämpfer dient zur Dämpfung sowohl der Extensionsbewegung als auch der Flexionsbewegung. Um bei einem Auftritt der Ferse mit einem gestreckten Prothesenkniegelenk eine Dämpfung bereitzustellen, ist zwischen dem Unterteil des Kniegelenkes und einem Unterschenkelrohr ein Federelement mit einem Kolbenführungsrohr und einem Kolben angeordnet, die axiale Stöße dämpfen und abfedern.
  • Der Einsatz von Hydraulikdämpfern in Prothesen oder Orthesen, gegebenenfalls mit elektronischen Steuerungen, bewirkt einen relativ komplizierten Aufbau. Hydraulische Dämpfereinheiten unterliegen aufgrund der Relativbewegungen der Komponenten zueinander einem Verschleiß. Der Austritt von Hydraulikflüssigkeit während des Tragens der Prothese oder Orthese kann die Funktionsfähigkeit der Gelenkeinrichtung zumindest beeinträchtigen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gelenkeinrichtung bereitzustellen, die leicht aufgebaut ist und eine erhöhte Zuverlässigkeit bereitstellt, ohne dabei auf eine Dämpfung während der Flexion sowohl während der Standphase als auch während der Schwungphase zu verzichten.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Gelenkeinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
  • Die erfindungsgemäße Gelenkeinrichtung für eine Prothese oder Orthese mit einem Oberteil, das obere Anschlussmittel aufweist, und einem verschwenkbar dazu angeordneten Unterteil, wobei zwischen dem Oberteil und dem Unterteil zumindest eine Dämpfereinrichtung angeordnet ist, die während einer Flexion der Gelenkeinrichtung wirksam ist, sieht vor, dass die Dämpfereinrichtung als ein komprimierbares Elastomerelement ausgebildet ist. Durch den Ersatz der Hydraulikeinheit durch ein komprimierbares Elastomerelement ist es möglich, eine rein mechanische Dämpferlösung ohne Einsatz von Flüssigkeiten oder Abdichtungsproblematiken zu realisieren. Durch das komprimierbare Elastomerelement kann die Zuverlässigkeit der Gelenkeinrichtung signifikant erhöht werden, wobei eine Anpassung an den Patienten beispielsweise durch eine geeignete Auswahl des oder der eingesetzten Elastomerelemente oder durch eine Veränderung der Verspannung der Elastomerelemente erfolgen kann.
  • Vorteilhafterweise wirkt das Elastomerelement über den gesamten Flexionsweg und umgekehrt bei der Extension auch über den Extensionsweg, da das Elastomerelement über eine Rückstellkraft verfügt, die unterstützend bei der Extensionsbewegung wirkt. Das Elastomerelement wirkt somit nicht nur als reiner Dämpfer, sondern auch als Kraftspeicher, über den die während der Schwungphase bei der Flexion aufgenommene Energie in der Streckphase eingeleitet wird. Die Wirksamkeit des Elastomerelementes besteht über den gesamten Extensionsweg und/oder Flexionsweg der Gelenkeinrichtung.
  • Die Gelenkeinrichtung kann als ein polyzentrisches Kniegelenk mit mehreren Gelenkelementen ausgebildet sein, wobei zwischen Drehpunkten von Gelenkelementen Gelenkglieder ausgebildet werden. Die Gelenkglieder werden dabei nicht nur zwischen zwei Gelenkpunkten an einem Lenker, sondern auch zwischen Gelenkpunkten an zwei Lenkern ausgebildet. So bildet die Verbindungslinie zwischen einem proximalen Drehpunkte eines proximalen Lenkers und der distale Drehpunkte eines distalen Lenkers ein Gelenkglied aus, das bei einer Verschwenkung der beiden Lenker um eine gemeinsame Schwenkachse in der Länge veränderlich ist. Während der Standphase kann eine Längenveränderung eines Gelenkgliedes unter Einwirkung einer äußeren Kraft möglich sein, so dass es zu einem sogenannten „Bouncing-Effekt” kommt. Während der Standphase, beispielsweise bei Auftreten während des Fersenstoßes, ist eine Verlagerung zweier oder mehrerer Drehpunkte von Gelenkelementen zueinander und damit eine Flexion des Oberteils zu dem Unterteil möglich, ohne dass die Gelenkeinrichtung über einen großen Beugewinkel einbeugt.
  • Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass das Oberteil um zwei voneinander beanstandete Schwenkachsen schwenkbar gelagert ist, wobei eine der Schwenkachsen an einem in der Länge veränderlichen Gelenkglied angeordnet ist. Es kann auch möglich sein, dass eine Schwenkachse an einem verschieblich verlagerbaren Gelenkelement gelagert ist, so dass hier der Bouncing-Effekt, mit dem der Fersenstoß gedämpft und abgefedert wird, erreicht wird. Statt der Veränderung der Länge eines Gelenkgliedes wird dies durch eine andere technische Lösung, nämlich durch eine Verlagerbarkeit eines Gelenkelementes, insbesondere eine Linearverlagerbarkeit eines Gelenkelementes erreicht.
  • Um die Stoßenergie, beispielsweise beim Auftreten, zu dämpfen und abzufedern und darüber hinaus bei der Flexion während der Kniebeugung während des Gehens eine ausreichende Dämpfung der Schwenkbewegung zu ermöglichen, können zwei oder mehr Elastomerelemente vorgesehen sein, die an unterschiedlichen Gelenkelementen angreifen und entgegen einer Flexion und ggf. einer Extension wirkend angeordnet sind. Dadurch wird einmal während des Auftretens in der Standphase eine geringe Verschwenkung um eine erste Schwenkachse gedämpft und abgefedert und darüber hinaus die Beugebewegung während der Schwungphase sowie der Standphasenbeugung kurz vor dem Abheben eines Prothesenfußes wirksam gedämpft.
  • Das Elastomerelement selbst kann aus einem Kunststoffkomposit ausgebildet sein, um eine große Variationsbreite zur Einstellung der gewünschten Dämpfer- und Federeigenschaften realisieren zu können. Es ist möglich, dass neben einem Komposit allein aus unterschiedlichen Kunststoffen der Kunststoffkomposit aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial besteht oder aus einer Kunststoff-Metall-Kombination.
  • Vorzugsweise ist das Elastomerelement als Tubus ausgebildet, so dass eine gleichmäßige Dickenausdehnung bei der Kompression erreicht wird. Darüber hinaus lassen sich tubusförmige Elastomerelemente leicht fertigen und durch eine Variation der Wandstärke einfach an die gewünschten Einsatzbedingungen anpassen.
  • Es können mehrere Elastomerelemente in Reihe geschaltet angeordnet sein, um beispielsweise einen vergrößerten Verlagerungsweg bereitzustellen, ohne dass die einzelnen Elastomerelemente selbst eine hohe Verformungsrate aufweisen müssen. Dadurch wird die Haltbarkeit der Elastomerelemente gesteigert, da eine Maximalverformung im Vergleich zu einem einzelnen Elastomerelement verringert wird. Grundsätzlich ist auch eine Parallelschaltung der Elastomerelemente möglich, wenn hohe Kräfte aufgenommen werden müssen, vorzugsweise bei kurzen Verformungswegen.
  • An der Außenseite des Elastomerelementes kann eine Anlage angeordnet sein, an der sich das Elastomerelement während der Kompression abstützt. Diese Anlage kann gleichzeitig als eine Außenführung dienen. Darüber hinaus hat die Anlage den Effekt, dass eine Erhöhung des Verformungswiderstandes des Elastomerelementes bereitgestellt wird, so dass durch die Entfernung der Anlage zu dem Elastomerelement eingestellt werden kann, ab welchem Verformungsgrad der Dämpfungswiderstand erhöht wird. Über die Anordnung der Anlage in einem Abstand zu dem Elastomerelement und eine Veränderung des Abstandes ist eine individuelle Anpassbarkeit des Dämpfungsverhaltens möglich. Durch die Progressivität des Dämpfungsverhaltens sind die Elastomerelemente besonders für die Anwendung in Prothesen und Orthesen geeignet, da eine Zunahme der Dämpfung erwünscht ist, um einen harten Anschlag in die jeweilige Endlage zu vermeiden.
  • Bevorzugt wird die Gelenkeinrichtung in einem Prothesenknie oder einem Prothesenfuß eingesetzt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 – eine schematische Darstellung eines Prothesenkniegelenkes;
  • 2 – ein Prothesenkniegelenk in einer seitlichen Teilschnittansicht; sowie
  • 3 – ein Kennlinienbeispiel einer Dämpfereinrichtung.
  • In der 1 ist eine schematische Darstellung eines Prothesenkniegelenkes 1 mit einem Oberteil 10 und oberen Anschlussmitteln 11, die zur Befestigung beispielsweise eines Schaftes zur Aufnahme eines Amputationsstumpfes dienen, dargestellt. Das obere Anschlussmittel 11 kann als Justieradapter ausgebildet sein. Das Oberteil 10 ist um zwei Schwenkachsen 16, 14 mit einem anterioren Lenker 6 und einem proximalen posterioren Lenker 4 gekoppelt. Der proximale posteriore Lenker 4 ist um eine Schwenkachse 45 schwenkbar mit einem zweiten posterioren, distalen Lenker 5 verbunden. Der anteriore Lenker 6 ist mit seinem distalen Ende schwenkbar um eine Schwenkachse 62 an einem Unterteil 20 angelenkt, der distale posteriore Lenker 5 ist mit seinem distalen Ende um eine Schwenkachse 52 schwenkbar an dem Unterteil 20 angeordnet. Das Unterteil 20 weist ein unteres Anschlussmittel 21 in Gestalt eines Justieradapters auf, um eine Anwendung des Prothesenkniegelenkes 1 an einen Prothesenunterschenkel zu ermöglichen. Das Prothesenkniegelenk 1 ist somit als ein Fünflenker-Kniegelenk ausgebildet. Zwischen der posterioren Drehachse 14 des Oberteils 10 und der distalen Drehachse 62 des anterioren Lenkers 6 ist eine erste Dämpfereinrichtung 2 angeordnet, die aufgrund elastischer Rückstelleffekte auch eine Federeigenschaft aufweist. Zwischen dem distalen Ende des oberen posterioren Lenkers 4 und dem Unterteil 20 ist eine zweite Dämpfereinrichtung 3 angeordnet, die ebenfalls elastische Rückstellkräfte bereitstellt. Die zweite Dämpfereinrichtung 3 dient zur Dämpfung einer Absenkbewegung in der Standphase, bei der der proximale posteriore Lenker 4 im Wesentlichen gradlinig in Richtung auf das Unterteil 20 verlagert wird, der distale posteriore Lenker 5 wird um die distale Schwenkachse 52 entgegen dem Urzeigersinn verschwenkt.
  • Die erste Dämpfereinrichtung 2, die in der posterioren Schwenkachse 14 des Oberteils 10 und der distalen Schwenkachse 62 des anterioren Lenkers 6 gelagert ist, dient zur Dämpfung der Schwenkbewegung um einen Schwenkwinkel größer als 10°, so dass das Unterteil 20 relativ zu dem Oberteil 10 insbesondere während der Schwungphase oder während des Hinsetzens oder sich Hinkniens um einen Winkel von bis zu 180° eingebeugt werden kann.
  • Ein struktureller Aufbau des Prothesenkniegelenkes 1 ist in der 2 dargestellt. Die oberen und unteren Anschlussmittel 11, 21 sind als einschraubbare Justieradapter zu erkennen, die in ein Oberteil 10 und ein Unterteil 20 eingeschraubt sind. Das Oberteil 10 nimmt zwei Schwenkachsen 16, 14 auf, die mit einem anterioren Lenker 6 und einem proximalen posterioren Lenker 4 gekoppelt sind. Zwischen den beiden proximalen Schwenkachsen 16, 14 ist ein relativ geringer Abstand vorhanden, so dass bei einer Einbeugung des Prothesenkniegelenkes 1 um einen großen Winkel die posteriore Schwenkachse 14 unter der anterioren Schwenkachse 16 hindurchschwenken kann. Der proximale posteriore Lenker 4 ist mit seinem distalen Ende an einem relativ kurzen distalen posterioren Lenker 5 angeordnet. Zwischen dem proximalen posterioren Lenker 4 und dem distalen posterioren Lenker 5 ist eine Schwenkachse 45 ausgebildet, so dass eine Relativverlagerung der beiden Lenker 4, 5 zueinander stattfinden kann. Das distale Ende des distalen posterioren Lenkers 5 ist um eine Schwenkachse 52 an dem Unterteil 20 gelagert. Das Unterteil 20 nimmt auch über die distale Schwenkachse 62 den anterioren Lenker 6 auf. Eine Lagerstelle mit einer Schwenkachse 32 für eine zweite Dämpfereinrichtung 3 ist ebenfalls zu erkennen. Die Lagerstelle 32 kann als Zapfen ausgebildet und in dem Unterteil 20 festgelegt sein.
  • In der 2 ist das Prothesenkniegelenk 1 in einer gestreckten Stellung dargestellt, der maximale Schwenkwinkel bei einem Prothesenkniegelenk 1 beträgt in der Regel über 150°. An dem Oberteil 10 ist in der Schwenkachse 14 eine erste Dämpfereinrichtung 2 in Gestalt eines Tubus-Dämpfers aus einem Elastomermaterial angeordnet. Es ist aber auch eine exzentrische Lagerung an dem Oberteil 10 möglich. Die Dämpfereinrichtung 2 als komprimierbares Elastomerelement dient überwiegend zur Dämpfung der Verschwenkbewegung während der Schwungphase sowie am Ende der Standphase, also kurz vor dem sogenannten „toe-off”. Die Dämpfereinrichtung 2 ist zwischen einem oberen Endstück 25 und einem unteren Endstück 26 eingespannt. Das obere Endstück 25 ist verstellbar in Richtung auf das untere Endstück 26 gelagert, beispielsweise über ein Gewinde, so dass eine Vorspannung des Elastomerelementes 2 individuell eingestellt werden kann. Je weiter das obere Endstück 25 in Richtung auf das untere Endstück 26 verlagert wird, desto größer ist die Vorspannung und daher auch die Dämpfung.
  • Der obere Lagerungspunkt des ersten Elastomerelementes 2 kann dergestalt versetzt zu der posterioren Schwenkachse 14 des Oberteils 10 angeordnet sein, dass ausgehend von der dargestellten gestreckten Position der Gelenkeinrichtung 1 bei einer Flexion eine Kompression des Elastomerelementes 2 über einen großen Teil des Flexionsweges stattfindet. Durch eine Anlenkung des Elastomerelementes 2 mit seinem proximalen Ende an der posterioren Schwenkachse 14 und mit dem distalen Ende an der distalen Schwenkachse des anterioren Lenkers 6 ist eine Kompression des Elastomerelementes 2 über den gesamten Flexionsweg gegeben.
  • Das Elastomerelement 2 ist als tubusförmiger Körper ausgebildet, der rippenartige Vorsprünge aufweist und kann aus mehreren Teilelementen zusammengesetzt sein, so dass eine Anpassung an die gewünschten Federraten oder Dämpferraten leicht erfolgen kann. Es können mehrere gleichartige Elastomerelemente in Reihe geschaltet werden, um ein Gesamtelastomerelement zu bilden, ebenfalls können Einzelteile mit voneinander abweichenden Feder- und Dämpfereigenschaften zusammengestellt werden, um eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Nutzer der Gelenkeinrichtung 1 zu gewährleisten.
  • In der dargestellten Ausführungsform weist das tubusförmige Elastomerelement 2 eine Innenführung auf, die ein seitliches Wegknicken verhindert. Alternativ dazu kann eine Außenführung vorgesehen sein, die als außen angeordnete Anlage 27 ausgebildet ist, die einerseits ein Wegknicken verhindert und andererseits bewirkt, dass sich bei der Kompression des Elastomerelementes 2 und der damit einhergehenden Ausbeulung nach außen und Durchmesservergrößerung das Elastomerelement an der Anlage 27 anliegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anlage 27 als rohrförmige Manschette ausgebildet, die an dem oberen Endstück 25 angeordnet ist, die Anlage kann aber auch an dem unteren Endstück 26 oder als eine zweiteilige, ineinander schiebbare Hülse ausgebildet sein. Durch die in Umfangsrichtung wirkende Begrenzung wird ein zusätzlicher Verformungswiderstand bereitgestellt, der mit einer erhöhten Dämpfung einhergeht. Durch eine geschickte geometrische Anordnung der Außenführung ist es möglich, das Dämpferverhalten und das Federungsverhalten über den Verlauf der Flexionsbewegung zu beeinflussen. Diese Beeinflussung kann beispielsweise durch eine sich in Längsrichtung des Elastomerelementes verändernde Kontur der Anlage geschehen, so dass kontinuierlich oder in diskreten Schritten ein sich vergrößernder Anteil des Elastomerelementes mit der Anlage in Kontakt tritt. Die Manschette oder Anlage 27 kann ebenfalls als eine einstellbare Wegbegrenzung ausgebildet sein, durch die die Maximalkompression des Elastomerelementes 2 eingestellt werden kann.
  • Weiterhin ist an der Gelenkeinrichtung 1 ein posteriores, proximales Gelenkelement 4 in Gestalt eines verlagerbar an dem Unterteil 20 gelagerten Lenkers vorgesehen. An diesem Gelenkelement 4 ist das Oberteil 10 gelagert, die Aufnahme der Drehachse 14 befindet sich an dem proximalen Ende des Lenkers 4. Das distale Ende des Gelenkelementes 4 ist mit der zweiten Dämpfereinrichtung 3 gekoppelt, die ein Oberteil 30 und ein Unterteil 36 aufweist. Das Oberteil 30 bildet eine Aufnahme für eine Schwenkachse 45 aus, um die das Gelenkelement 4 drehbeweglich gelagert ist. Das Unterteil 36 ist wiederum an seinem distalen Ende schwenkbar um eine Schwenkachse 32 an dem Unterteil 20 gelagert. Um eine Führung der Kombination aus dem posterioren Lenker 4 und der zweiten Dämpfereinrichtung 3 bei einer Axialbelastung zu erreichen und ein Ausknicken zu vermeiden, ist ein relativ kurzer Lenker 5 vorgesehen, der schwenkbar sowohl um die Schwenkachse 45 an der Dämpfereinrichtung 3 und dem Lenker 4 als auch um die Schwenkachse 52 an dem Unterteil 20 gelagert ist. Die Kürze des Lenkers 5 verursacht nur eine geringe Auslenkung der zweiten Dämpfereinrichtung 3 um die distale Schwenkachse 32 bei einer Kompression der Elastomerelemente.
  • Die Dämpfereinrichtung 3 weist mehrteilige Elastomerelemente auf, die in Reihe hintereinander geschaltet angeordnet sein können. In dem Oberteil 30 ist ein Verstellring 35 angeordnet, um die Vorspannung der Elastomerelemente 3 einstellen zu können. Die Funktionsweise der zweiten Dämpfereinrichtung 3 sieht vor, dass bei einer im Wesentlichen gestreckten Gelenkeinrichtung 1 bei Aufbringen einer Axialkraft auf das Oberteil 10 das Gelenkelement 4 in Richtung auf das distale Ende der Gelenkeinrichtung 1 verlagert, insbesondere verschoben wird. Dabei wird das Elastomerelement der zweiten Dämpfereinrichtung 3 komprimiert. Eine solche Belastung tritt beim Stehen und ggf. beim sogenannten „heel strike”, also beim Auftreten zu Beginn der Standphase, während des Gehens auf. Die Verlagerung des Gelenkelementes 4 erfolgt dabei aufgrund einer Drehung des Oberteils 10 relativ zu einer anterior angeordneten Schwenkachse. Die zweite Dämpfereinrichtung 3 arbeitet im Wesentlichen unabhängig von der ersten Dämpfereinrichtung 2 und vermindert die Belastung auf den Amputationsstumpf während des Fersenstoßes. Auch hier ist das Elastomerelement 3 als ein Tubus-Strukturdämpfer ausgebildet, der allein aufgrund der Materialverformung eine Dämpfung und Rückfederung bewirkt.
  • Neben dem Verstellring 35 für die Vorspannung und Vorverformung kann eine außen angeordnete Anlage 37 vorgesehen sein, die einer Verformung in Radialrichtung entgegenwirkt, wodurch eine Beeinflussung des Verformungswiderstandes über den Verformungsweg erfolgen kann. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass ab einem bestimmten Verformungsgrad eine weitere Verlagerung der Schwenkachse 14 in Richtung auf das distale Ende des Unterteils 20 erfolgt. Dadurch wird ein zu tiefes Einsacken während des Fersenstoßes verhindert, da ab einem bestimmten Verformungsweg und einer bestimmten Ausdehnung der Elastomerelemente 3 nach außen durch den Kontakt mit der Anlage 37 eine signifikante Erhöhung des Widerstandes eintritt. Die Anlage 37 kann analog zu der Anlage 27 des ersten elastomerelementes 2 ausgebildet sein und einen verstellbaren Ring oder dergleichen als eine einstellbare Wegbegrenzung aufweisen, durch die die Maximalkompression des ersten Elastomerelementes 2 eingestellt werden kann.
  • Die Dämpfereinrichtung 2, die insbesondere für die Dämpfung der Flexion in der Schwungphase eingesetzt wird, ist über den gesamten Flexionsbereich der Gelenkeinrichtung 1 wirksam und ersetzt eine hydraulische Dämpfereinrichtung vollständig. Die zweite Dämpfereinrichtung 3 ist aufgrund der Anbindung an das Oberteil 10 über den verlagerbaren Lenker 4 überwiegend bei Axialbelastungen wirksam und trägt zur Dämpfung während der Schwungphase oder bei größeren Flexionswinkeln wenig zur Dämpfung bei. Die eingesetzten Elastomerelemente 2, 3 eignen sich aufgrund des ihnen innewohnenden überproportionalen Dämpfungsverhaltens besonders gut für einen Einsatz in Protheseneinrichtungen, da sie zusätzlich eine Federkomponente aufweisen, die eine Rückstellung in die Ausgangsposition unterstützt.
  • In der 3 ist ein Kennlinienbeispiel einer Dämpfereinrichtung 3 dargestellt. In dem Diagramm sind die Kraft-Weg-Kennlinie und die Energie-Weg-Kennlinie gemeinsam dargestellt. Der Weg ist mit D bezeichnet, die Kraft mit F und die Energie mit E. Beginnend bei dem Ursprung des Kraft-Weg-Koordinatensytems wird zunächst bei der Belastung s ein relativ steiles Ansteigen der Kraft-Weg-Kennlinie erreicht, die dann annährend linear bis zu der Maximalverlagerung verläuft. Die anschließende Entlastung r sieht einen relativ steilen Abfall der Kraft-Weg-Kurve mit einem sich daran anschließenden Abflachen bis zum Ursprung vor. Der Energiegehalt e ist ebenfalls in dem Kennlinienbeispiel der 3 gezeigt. Mit zunehmender Verformung wird ein zunehmender Energieinhalt e erreicht, wobei die Zunahme überproportional, also progressiv ist. Dadurch ist eine sehr hohe Energieabsorption möglich und die Dämpfereinrichtungen mit dem Elastomerelement können ein sehr hohes Maß an Energie absorbieren. Insbesondere bei den Elastomerelementen ist es möglich, dass sehr viel Energie pro Gewicht und Volumen absorbiert werden kann, was die Elastomerelemente als sehr leistungsfähig und leicht und daher insbesondere für den Einsatz von Prothesen- oder Otheseneinrichtungen prädestiniert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009053128 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Gelenkeinrichtung für eine Prothese oder Orthese mit einem Oberteil (10), das obere Anschlussmittel (11) aufweist, und einem verschwenkbar dazu angeordneten Unterteil (20), wobei zwischen dem Oberteil (10) und dem Unterteil (20) zumindest eine Dämpfereinrichtung (2; 3) angeordnet ist, die während einer Flexion der Gelenkeinrichtung wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereinrichtung als ein komprimierbares Elastomerelement (2, 3) ausgebildet ist.
  2. Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (2, 3) über den gesamten Flexionsweg und/oder Extensionsweg wirksam ist.
  3. Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung als ein polyzentrisches Kniegelenk mit mehreren Gelenkelementen (10, 4, 5 20, 6), die zwischen Drehpunkten (14, 45, 52, 62, 16) Gelenkglieder ausbilden, ausgebildet ist und eine Längenveränderung eines Gelenkgliedes unter Einwirkung einer äußeren Kraft während der Standphase ermöglicht.
  4. Gelenkeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei als Elastomerelemente (2, 3) ausgebildete Dämpfereinrichtungen vorgesehen sind, die an unterschiedlichen Gelenkelementen (10, 6; 4, 20) angreifen und entgegen einer Flexion wirkend angeordnet sind.
  5. Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (2, 3) aus einem Kunststoffkomposit ausgebildet ist
  6. Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (2, 3) als Tubus ausgebildet ist.
  7. Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elastomerelemente (2, 3) in Reihe geschaltet angeordnet sind.
  8. Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Elastomerelementes (2, 3) eine Anlage (27) angeordnet ist, an der sich das Elastomerelement (2, 3) während der Kompression abstützt.
  9. Prothesenknie oder Prothesenfuß mit einer Gelenkeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
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