DE102018206904A1

DE102018206904A1 - Fingerorthese

Info

Publication number: DE102018206904A1
Application number: DE102018206904.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Kienzle
Original assignee: Pohlig GmbH
Current assignee: Ottobock SE and Co KGaA
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2018-05-04
Publication date: 2019-11-07
Also published as: WO2019211450A1; DE202019005358U1; EP3787566A1; US20210267782A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fingerorthese zum Ausüben einer Kraft mittels eines Fingers auf ein Bauteil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fingerorthese zum Ausüben einer Kraft mittels eines Fingers auf ein Bauteil.
Derartige Fingerorthesen können insbesondere als Arbeits- oder Montagehilfen eingesetzt werden.
Bestimmte Arbeits- oder Montageschritte können von einer Bedienperson insbesondere mit dem Finger ausgeführt werden. Dabei übt die Bedienperson mit dem Finger über ein Werkzeug eine Kraft beispielsweise auf ein Bauteil aus. Werden die Arbeits- oder Montageschritte wiederholt ausgeführt, kann es zu Überbelastungserscheinungen des Fingergewebes, der Bänder, der Muskulatur usw. kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fingerorthese als Arbeits- oder Montagehilfe bereitzustellen, welche es ermöglicht, mit einem Finger wiederholt eine Kraft auf ein Bauteil auszuüben ohne Überbelastungserscheinungen am Finger hervorzurufen.
Die erfindungsgemäße Fingerorthese zum Ausüben einer Kraft mittels eines Fingers auf ein Bauteil umfasst einen Rahmen zur Aufnahme eines Fingers, sodass der Rahmen eine Fingerspitze und eine der Fingerspitze abgewandte Seite eines Fingerendgelenks im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Fingers zumindest teilweise zirkulär umschließt und den Finger von der Fingerspitze zur der Fingerspitze abgewandten Seite des Fingerendgelenks im Wesentlichen in einer Ebene der Längsrichtung zumindest teilweise zirkulär umschließt, und ein mit dem Rahmen verbundenes Werkzeug zum Übertragen der Kraft auf das Bauteil.
Unter einem Finger werden hier sowohl die vier verschiedenen Finger als auch der Daumen einer Hand verstanden. Insbesondere wird, soweit die Erfindung speziell eine Fingerorthese für einen Daumen betrifft, unter der Fingerspitze eine Daumenspitze, unter dem Fingerendgelenk ein Daumenendgelenk und sowohl unter einem Fingermittelgelenk als auch unter einem Fingergrundgelenk ein Daumengrundgelenk verstanden.
Die erfindungsgemäße Fingerorthese ermöglicht also, dass beim Ausführen von manuellen Arbeits- oder Montageschritten mit einem Finger eine dabei auf einen Bereich des Fingers wirkende Kraft auf den gesamten Finger oder eine Hand verteilt wird und so eine Überbelastung des Bereichs des Fingers, beispielweise eines Fingergewebes, von Bändern, einer Muskulatur usw. des Fingers vermieden wird. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Fingerorthese eine direkte und gezielte Kraftausübung auf ein Bauteil ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Werkzeuge.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Rahmen einstückig gefertigt sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Herstellung der Fingerorthese, da der Rahmen nicht erst aufwändig aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden muss.
Der Rahmen und das Werkzeug können flexibel, starr und/oder direkt miteinander verbunden und/oder einstückig miteinander gefertigt sein. Eine starre Verbindung von Rahmen und Werkzeug ermöglicht eine direkte und effiziente Kraftübertragung von der Fingerorthese auf das Bauteil. Sind der Rahmen und das Werkzeug einstückig miteinander gefertigt, können zusätzliche Montageschritte, in denen das Werkzeug an der Fingerorthese befestigt wird, eingespart werden.
Der Rahmen kann über die von ihm aufgespannte Oberfläche vollflächig ausgebildet sein und/oder ein oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen. Ein oder mehrere Durchgangsöffnungen können dabei für eine gute Belüftung des Fingers in der Fingerorthese sorgen. Weiterhin können die Durchgangsöffnungen einen Sitz der Fingerorthese verbessern, indem diese hervorstehende Bereiche des Fingers, wie z.B. ein Gelenk oder knöcherne Strukturen, umschließen und sich daran abstützen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Werkzeug über eine Werkzeugaufnahme, insbesondere über eine einstückig mit dem Rahmen gefertigte Werkzeugaufnahme, verbunden sein. Hierbei kann es sich insbesondere um eine universelle Werkzeugaufnahme handeln, welche eine Befestigung verschiedener Werkzeuge ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rahmen in einem das Fingerendgelenk umschließenden Bereich nicht vollständig zirkulär geschlossen ist. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an verschiedene Fingerumfänge und somit einen festen Sitz der Fingerorthese bei unterschiedlichen Fingergrößen.
Weiterhin kann der Rahmen ein flexibles Material, ein Metall und/oder einen Kunststoff, insbesondere Polyamid, Polyamid 11, Polyamid 12 und/oder Thermoplastisches Polyurethan (TPU), aufweisen oder daraus bestehen. Die Werkzeugaufnahme kann ein Metall, insbesondere Edelstahl aufweisen oder daraus bestehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann innerhalb des Rahmens eine Wandung angeordnet sein, die fest mit dem Rahmen verbunden ist und sich über eine vom Rahmen aufgespannte Oberfläche der Fingerorthese erstreckt. Weiterhin kann sich die Wandung auch noch über die vom Rahmen aufgespannte Oberfläche hinaus erstrecken.
Weiterhin kann die Wandung über die vom Rahmen aufgespannte Oberfläche vollflächig geschlossen sein und/oder ein oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweisen, wobei die Durchgangsöffnungen insbesondere mit den Durchgangsöffnungen des Rahmens korrespondieren. In diesem Fall können die gemeinsamen Durchgangsöffnungen durch Rahmen und Wandung der Belüftung des Fingers dienen.
Die Wandung kann insbesondere ein flexibles Material und/oder einen Kunststoff, insbesondere Thermoplastisches Polyurethan (TPU), enthalten oder daraus bestehen, wobei die Wandung insbesondere eine Wandstärke von 0,5 bis 2 mm, insbesondere von 1 mm aufweisen kann.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fingerorthese sieht vor, dass der Rahmen ausgebildet ist, einen Bereich des Fingers, der sich von einem Fingerendglied bis zu einem Handgelenk erstreckt, in sich aufzunehmen, wobei der Rahmen insbesondere in einem Bereich zwischen einem Fingermittelgelenk und dem Handgelenk ein Orthesengelenk aufweisen kann. Eine derartige Ausgestaltung der Fingerorthese ermöglicht, die von der Bedienperson über die Fingerorthese auf das Bauteil ausgeübte Kraft auf eine Hand zu verteilen und dadurch größere Kräfte auf das Bauteil ausüben zu können, ohne den Finger zu überlasten.
Das Werkzeug kann vorzugsweise in einem die Fingerspitze aufnehmenden Bereich des Rahmens angeordnet sein. Das Werkzeug kann insbesondere eine Kabelschuhaufnahme, eine Schraubhilfe, insbesondere einen Schraubendreher, einen Schraubenschlüssel und/oder einen Kraftverstärker, insbesondere eine Einpresshilfe umfassen.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung einer vorbeschriebenen Fingerorthese. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Fertigung des Rahmens mittels eines 3D-Druckverfahrens, eines Spritzgießverfahrens und/oder eines Laminatverfahrens und Befestigung des Werkzeugs am Rahmen.
Zur Befestigung des Werkzeugs kann vorzugsweise eine Werkzeugaufnahme an den Rahmen angeklebt, angesteckt und/oder angeschraubt und das Werkzeug an der Werkzeugaufnahme befestigt werden.
Das Werkzeug kann auch direkt an den Rahmen angeklebt, angesteckt, angeschraubt oder flexibel mit dem Rahmen verbunden werden.
Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Fingerorthese anhand von Figuren detaillierter beschrieben. Dabei werden verschiedene erfindungswesentliche oder auch vorteilhafte weiterbildende Elemente im Rahmen jeweils eines konkreten Beispiels genannt, wobei auch einzelne dieser Elemente als solche zur Weiterbildung der Erfindung - auch herausgelöst aus dem Kontext des jeweiligen Beispiels und weiterer Merkmale des jeweiligen Beispiels - verwendet werden können. Weiterhin werden in den Figuren für gleiche oder ähnliche Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, und deren Erläuterung daher teilweise weggelassen.
Es zeigen

1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese,
2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese,
3 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese und
4 eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fingerorthese.

1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese. Die Fingerorthese weist einen steifen Rahmen 1 zur Aufnahme eines Fingers 2 auf. Der Rahmen 1 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Längsrichtung 3 des Fingers 2. Im Bereich einer Fingerspitze 2a umschließt der Rahmen die Fingerspitze 2a im Wesentlichen entlang einer Ebene parallel zu einer Handfläche. Weiterhin umschließt der Rahmen 1 die Fingerspitze 2a in einer Umfangsrichtung 5 des Fingers 2. Auf einer der Fingerspitze 2a abgewandten Seite eines Fingerendgelenks 2b umschließt der Rahmen 1 den Finger 2 weitgehend bis auf einen variablen Spalt 1a, welcher je nach Passform der Fingerorthese im angelegten Zustand breiter oder schmaler ausgebildet ist. Weiterhin weist der Rahmen 1 eine Vielzahl an Durchgangsöffnungen 1b - 1g auf, wobei sich eine Durchgangsöffnung 1b im Bereich der Fingerspitze 2a auf einer einer Handoberseite entsprechenden Oberseite 6 der Fingerorthese, eine Durchgangsöffnung 1c auf einer der Fingerspitze 2a zugewandten Seite des Fingerendgelenks 2b auf der Oberseite 6, eine Durchgangsöffnung 1e an einer einer Handunterseite entsprechenden Unterseite 7 der Fingerorthese im Bereich des Fingerendglieds 2c, eine Durchgangsöffnung 1f an der Unterseite 7 im Bereich des Fingerendgelenks 2b sowie seitliche Durchgangsöffnungen 1d im Bereich des Fingerendglieds 2c und seitliche Durchgangsöffnungen 1g im Bereich des Fingermittelglieds 2d. Die Durchgangsöffnungen ermöglichen eine gute Belüftung des Fingers 1, einen verbesserten Sitz der Fingerorthese am Finger 2 sowie eine Material- und Gewichtsersparnis bei der Fingerorthese. Im Bereich der Fingerorthese, welche die Fingerspitze 2a aufnehmen kann, umfasst die Fingerorthese zudem ein Werkzeug 4. Das Werkzeug 4 umfasst hier eine Kabelschuhaufnahme, welche mit dem Rahmen 1 verklebt oder in den Rahmen 1 einlaminiert ist.
Die Fingerorthese des hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiels ermöglicht ein Einstecken eines Kabelschuhs in eine elektrisch leitende Komponente. Hierzu muss eine Druckkraft des Fingers auf den Kabelschuh und die elektrisch leitende Komponente aufgebracht werden. Bei häufiger Wiederholung kann dieser Arbeitsschritt ohne eine Fingerorthese zu einer Reizung des Gewebes an der Fingerspitze oder zu einer Überbelastung der Bänder und der Muskulatur des Fingers führen. Die Fingerorthese schützt das Fingergewebe sowie die Bänder und die Muskulatur vor einer derartigen Überbelastung, indem der steife, stützende Rahmen 1 die auf die Fingerspitze 2a wirkende Druckkraft auf das Fingerend- 2c und das Fingermittelglied 2d verteilt.
2 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese. Die Fingerorthese des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Fingerorthese des ersten Ausführungsbeispiels der 1 lediglich in der Befestigung des Werkzeugs 4, welches hier ebenfalls eine Kabelschuhaufnahme umfasst. In 2 ist das Werkzeug in den Rahmen 1 im Bereich der der Fingerspitze eingesteckt und wird mittels Stiften 4a, die in kleine Öffnungen 1h seitlich im Rahmen im Bereich der Fingerspitze greifen, fixiert. Statt der Stifte 4a sind auch Nieten oder Schrauben zur Befestigung des Werkzeugs denkbar.
3 zeigt eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fingerorthese. Die Fingerorthese des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Fingerorthese der 1 dadurch, dass innerhalb des Rahmens 1 eine Wandung 8, vorzugsweise aus Thermoplastischem Polyurethan (TPU) angeordnet ist. Die Wandung erstreckt sich auf einer Innenseite des Rahmens 1 über die gesamte vom Rahmen 1 überdeckte Fläche. Die Wandung 8 weist ebenfalls eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 8c - 8g auf, welche mit den Durchgangsöffnungen 1c - 1g des Rahmens 1 korrespondieren. Weiterhin steht die Wandung 8 an den Rändern des Rahmens 1 geringfügig über dem Rahmen 1 über. Die Wandung 8 dient einem festeren Sitz der Fingerorthese und einer Verminderung von Druckstellen am Finger durch den Rahmen 1. Um den Bereich der Fingerspitze herum ist die Fingerorthese des dritten Ausführungsbeispiels im Unterschied zur Fingerorthese der 1 vollständig geschlossen.
4 zeigt eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fingerorthese. Bei der Fingerorthese des vierten Ausführungsbeispiels handelt es sich um eine Fingerorthese wie sie bereits anhand von 1 beschrieben ist mit dem Unterschied, dass die Fingerorthese der 4 für einen Daumen 2 ausgebildet ist. Die Fingerorthese für einen Daumen 2 weist ebenfalls einen Rahmen 1 auf, welcher in einer Ebene parallel zur Oberseite 6 und in einer Umfangsrichtung 5 im Bereich der Daumenspitze 2a geschlossen ist. In dem Bereich zur Aufnahme eines Daumenendgelenks 2b ist der Rahmen 1 auf einer Daumengrundgliedseite bis auf einen Spalt 1a weitgehend geschlossen. Durch den Spalt 1a ist der Rahmen 1 im Bereich des Daumenendgelenks 2b flexibel und passt sich unterschiedlichen Daumenumfängen an. In der hier dargestellten Ansicht sind zudem eine Durchgangsöffnung 1b des Rahmens 1 im Bereich der Daumenspitze 2a, eine Durchgangsöffnung 1c des Rahmens 1 an der Oberseite 6 im Bereich des Daumenendgelenks 2b sowie seitliche Durchgangsöffnungen 1g auf einer Daumengrundgliedseite des Rahmens 1 im Bereich des Daumenendgelenks erkennbar. Im Bereich der Daumenspitze 2a ist wie in 1 eine Kabelschuhaufnahme als Werkzeug 4 am Rahmen 1 mittels Klebens oder Einlaminierens befestigt.

Claims

Fingerorthese zum Ausüben einer Kraft mittels eines Fingers auf ein Bauteil, umfassend: einen Rahmen zur Aufnahme eines Fingers, sodass der Rahmen eine Fingerspitze und eine der Fingerspitze abgewandte Seite eines Fingerendgelenks im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Fingers zumindest teilweise zirkulär umschließt und den Finger von der Fingerspitze zur der Fingerspitze abgewandten Seite des Fingerendgelenks im Wesentlichen in einer Ebene der Längsrichtung zumindest teilweise zirkulär umschließt, und ein mit dem Rahmen verbundenes Werkzeug zum Übertragen der Kraft auf das Bauteil.
Fingerorthese nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen einstückig gefertigt ist.
Fingerorthese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen und das Werkzeug flexibel, starr und/oder direkt miteinander verbunden sind und/oder einstückig miteinander gefertigt sind.
Fingerorthese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen über die von ihm aufgespannte Oberfläche vollflächig ausgebildet ist und/oder ein oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist.
Fingerorthese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug über eine Werkzeugaufnahme, insbesondere über eine einstückig mit dem Rahmen gefertigte Werkzeugaufnahme, verbunden ist.
Fingerorthese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Rahmens eine Wandung angeordnet ist, die fest mit dem Rahmen verbunden ist und sich über eine vom Rahmen aufgespannte Oberfläche der Fingerorthese erstreckt.
Fingerorthese nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung über die vom Rahmen aufgespannte Oberfläche vollflächig geschlossen ist und/oder ein oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, wobei die Durchgangsöffnungen insbesondere mit den Durchgangsöffnungen des Rahmens korrespondieren.
Verfahren zur Herstellung einer Fingerorthese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Fertigung des Rahmens mittels eines 3D-Druckverfahrens, eines Spritzgießverfahrens und/oder eines Laminatverfahrens und Befestigung des Werkzeugs am Rahmen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Werkzeugs eine Werkzeugaufnahme an den Rahmen angeklebt, angesteckt und/oder angeschraubt wird und das Werkzeug an der Werkzeugaufnahme befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug direkt an den Rahmen angeklebt, angesteckt, angeschraubt oder flexibel mit dem Rahmen verbunden wird.