DE1766114C2

DE1766114C2 - Connection construction between the foot part and the lower leg part of a leg prosthesis

Info

Publication number: DE1766114C2
Application number: DE19681766114
Authority: DE
Inventors: Hellmut 6000 Frankfurt Habermann
Original assignee: Orthopädiewerk Habermann GmbH, München-Frankfurt, 6000 Frankfurt
Filing date: 1968-04-04
Publication date: 1977-04-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungskonstruktion gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a connecting structure according to the preamble of claim 1.

Bei °iner durch die DT-AS 10 69 827 bekannten Verbindungskonstruktion dieser Art nimmt der Fußteil gegenüber dem Unterschenkelteil im unbelasteten Zustand eine durch ein doppeltes Federsystem erzwungene indifferente Gleichgewichtslage ein; das Federsysteir· ist durch eine Gruppe von Schraubendruckfedern gebildet, die beidseits des Achs-Metallgelenkes angeornet sind. Die Dämpfungseinrichtung ist mechanisch oder hydraulisch ausgebildet; im Falle der hydraulischen Ausführung wird innerhalb eines Schwenkzylinder ein Schwenkkolben mit unter Belastung sich absenkender Schwenkachse bewegt, der noch eine durch eine Ventilkugel verschließbare Durchlaßöffnung aufweist Bei unbelastetem Fuß kann die Hydraulikflüssigkeit ungehemmt zwischen Schwenkzylinder-Umfangswand und Schwenkkolbc Außenkante hindurchströmen, bei belastetem Fuß indessen ist dieser Zwischenraum infolge der Schwenkachse-Absenkung geschlossen und die Flüssigkeit muß unter erhöhtem Strömungswiderstand so lange durch die vorgenannte Durchlaßöffnung strömen, bis bei etwa senkrechter Lage des Unterschenkelteiles im Raum infolge der Schwerkraft die Ventilkugel vor die Durchlaßöffnung zu liegen kommt und diese verschließt, solchermaßen die Dorsalbewegung des Fußteiles so lange blockierend, bis das Gelenk entlastet wird, die Schwenkachse wieder nach oben gleitet und damit den Zwischenraum zwischen Schwenkkolbenkante und SchwenkzylinderwaH wieder freigibt und mithin auch die Fortführung der Dorsalbewegung.In the connection construction of this type known from DT-AS 10 69 827, the foot part takes compared to the lower leg part in the unloaded state one enforced by a double spring system indifferent equilibrium; the spring system is formed by a group of helical compression springs, which are arranged on both sides of the axle metal joint are. The damping device is designed mechanically or hydraulically; in the case of the hydraulic Execution is within a swivel cylinder a swivel piston with lowering under load Moved pivot axis, which still has a passage opening closable by a valve ball When the foot is unloaded, the hydraulic fluid can flow unchecked between the circumferential wall of the swivel cylinder and Schwenkkolbc flow through the outer edge, with a loaded foot, however, this space is closed due to the lowering of the pivot axis and the liquid must be subject to increased flow resistance Keep flowing through the aforementioned passage opening until the lower leg part is in an approximately vertical position The valve ball comes to rest in front of the passage opening in the space due to gravity and this closes, thus blocking the dorsal movement of the foot part until the joint is relieved, the pivot axis slides back up and thus the space between The pivoting piston edge and the pivoting cylinder are released again and consequently also the continuation of the Dorsal movement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Verbindungskonstruktion dahingehend zu verbessern, daß bei einfacherem Aufbau die Prothese, insbesondere im Falle der Prothese für einen Oberschenkelamputierten, eine optimale Stabilität besitzt, d. h. die Muskelanstrengungen des Prothesenträgers zur Erhaltung der Stabilität auf ein Minimum reduziert werden durch Schaffung von Einstellmöglichkeiten zur individuellen Anpassung der Prothese an unterschiedliche Arbeitsbedingungen auch bei eingebautem Gelenk.The invention is based on the object of providing the known connection structure to this effect improve that with a simpler structure the prosthesis, especially in the case of the prosthesis for a transfemoral amputee, has optimal stability, d. H. the muscular effort of the prosthesis wearer to maintain stability is reduced to a minimum are created by creating setting options for individual adaptation of the prosthesis to different Working conditions even with a built-in joint.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are characterized by the subclaims.

Durch den Prospekt »Telasto-Gelenk Α-Fuß Pl -31« ist die Verwendung eines Gummimetallelementes als Knöchelgelenk bekannt, wobei jedoch eine Einstellmöglichkeit für eine Vorspannung des Gelenkes inThe brochure »Telasto-Joint Α-Foot Pl -31« allows the use of a rubber-metal element as Knuckle joint known, but an adjustment option for a bias of the joint in

r auf den Dorsalanschlag nicht besteht; gemäß Prospekt »Telasto*Gelenk B-Riß Pl-33 mit „„,ageanweisung« besteht zwar theoretisch die Mögfiehkeit, vor dem Einbau des Gelenkes die Vorspannung einzustellen, jedoch wird in der Montageanweisung die Lehre gegeben, das Gelenk derart Anzustellen, daß der Dorsalanschlag zur Anlage ionune. mehr Vorspannung dürfe dem Gelenk nicht gegeben werden. One Knstellmögfichkeit für die Vorspannung ohne Demontage des Fußteiles besteht auch bei diesem B-Fuß nicht, da das Gelenk sich bei angebautem Fußteä ja nicht über die Anlage am Dorsalanschlag hinaus verdrehen läßtr does not insist on the dorsiflexion stop; according to Brochure »Telasto * joint B-Riss Pl-33 with ““, Instruction ”theoretically exists Before installing the joint, the Adjust preload, however, in the assembly instructions given the lesson to adjust the joint in such a way that the dorsiflexion stop abuts ionune. the joint should not be more pretensioned are given. One possibility for the There is no pre-tensioning without dismantling the foot part with this B-foot either, since the joint is at The attached foot can not be twisted beyond the abutment at the dorsiflexion stop

Durch die DT-AS 1002504 ist eine hydraulische Dljupfungseinrichtung für das Knöchelgelenk in Form eines Hydraulikzylinders mit Kolben bekanntgeworden, der Durchlässe, mit Rückschlagventilen, unterschiedlichen Strömungswiderstandes für die beide,! Durchlaßrichtungen aufweist; jedoch wird diese hydraulische Dämpfung über Stößelstangen vom Fußteil nur mit Druck beaufschlagt, so daß von der Fuß-Mittelstellung ausgehend — in welche die Dämpfungseinrichtung den unbelasteten Fuß aus jeder Endlage über die Stößelstangen rückstellt — Dorsal- und Plantarbewegungen des Fußteiles gleichermaßen gedämpft werden.The DT-AS 1002504 is a hydraulic Dljupfungseinrichtung for the ankle joint in the form a hydraulic cylinder with piston has become known, the passages, with check valves, different Flow resistance for both! Has transmission directions; however, this becomes hydraulic Damping via push rods from the foot part only subjected to pressure, so that from the foot center position starting - in which the damping device moves the unloaded foot from every end position via the push rods resets - dorsal and plantar movements of the Foot part are equally damped.

Die Erfindung bringt einen wesentlichen technischen Fortschritt mit sich. Ein Gummimetallgelenk im Knöchel gibt zwar einen elastischen Auftritt und eine Selbst-Rückstellung des Gelenks, verursacht aber beim Prothesenträger eine erhebliche Muskelanstrengung zur Erzielung der Kniestabilität, weil der der Rückstell kraft der Gummischicht durch erhöhte Streck-Anstrengung begegnen muß. Das Gummimetallgelenk für sich allein - oder im Verein mit elastischen Puffern, die ja nicht kraftverzehrend wirken - bringt also neben zwei positiven Wirkungen auch eine negative. Eine hydraulische Dämpfungseinrichtung am Knöchelgelenk bringt für sich allein — etwa mit einem Metallgelenk plus elastischen Puffern wie bei der eingangs erwähnten DT-AS 10 69 827 - nur eine, gegebenenfalls auch unterschiedlich große Dämpfung gewisser Teilbewegungen in Dorsal- und Plantar-Richtung. Aber erst durch die besondere Ausgestaltung des Gummimetallgelenks mit einstellbarer Vorspannung auch bei angebautem Fußteil in Kombination mit einem höhenverstellbaren Dorsalanschlag, der die Voraussetzung für eine Einstellung einer erhöhten Vorspannung am eingebauten Gelenk erst schafft und in Kombination mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung mit unterschiedlichem Dämpfungswiderstand jeweils für die gesamte Dorsal- bzw. Plantarbewegung gctnäli der Erfindung wird eine Kombinationswirkung erzielt, die eine optimale individuelle Anpassung der Prothes auch für unterschiedliche Arbeitsbedingungen — und noch dazu ohne Demontage des Fußteils — erbringt, indem die typischen Vorteile der einzelnen Bauteile beibehalten und die typischen Nachteile vermieden werden; denn durch die relativ starke Dämpfung der gesamten Dorsalbewegung wird die Auswirkung der Rückstellkraft (durch das Gummimetallgelenk) auf die Kniegelenkstabilität neutralisiert, und darüber hinaus wird die Stabilität noch sicherer, je nach Gangart, Muskelkondition, Gewicht usw. des Prothesenträgers. Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 bringt den weiteren Vorteil, daß die Einstellung der Vorspannung infolge der ineinandergreifenden Zahnkränze reproduzierbar wird.The invention brings with it a substantial technical advance. A rubber-to-metal joint in the Ankle gives an elastic appearance and a self-recovery of the joint, but causes the Prosthesis wearers exert a considerable amount of muscle to achieve knee stability because of the resetting must be countered by increased stretching effort by virtue of the rubber layer. The rubber-metal joint in itself alone - or in combination with elastic buffers, which do not have a power-consuming effect - brings you next to two positive effects also have negative effects. A hydraulic damping device on the ankle joint brings on its own - for example with a metal hinge plus elastic buffers like the one mentioned at the beginning DT-AS 10 69 827 - only one, possibly also differently sized damping of certain partial movements in the dorsal and plantar direction. But only through the special design of the rubber-metal joint with adjustable pre-tensioning even when the foot section is attached in combination with a height-adjustable one Dorsiflexion stop, which is the prerequisite for setting an increased preload on the built-in joint only creates and in combination with a hydraulic damping device different damping resistance for the entire dorsal or plantar movement Invention, a combination effect is achieved, which also allows optimal individual adaptation of the prosthesis for different working conditions - and without dismantling the foot section - by the typical advantages of the individual components are retained and the typical disadvantages are avoided; because the effect of the restoring force is due to the relatively strong damping of the entire dorsal movement (through the rubber-metal joint) on the knee joint stability, and in addition, the Stability even more secure, depending on the gait, muscle condition, weight, etc. of the prosthesis wearer. The design according to claim 2 has the further advantage that the setting of the bias due to the interlocking Sprockets is reproducible.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele Erfindung dargestellt. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows

der F i g. 1 eine scbematische Darstellung einer Beinprothese zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe,the F i g. 1 is a schematic representation of a leg prosthesis to explain the basis of the invention lying task,

Fig. S ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäflan Protbesenfuß mit eisern in Skelettbauweise ausgeführten, teilweise aufgebrochenen Unterschenkel· prothesenteil,5 shows a longitudinal section through a flange according to the invention Prosthetic foot with iron skeleton-like, partially broken lower legs prosthetic part,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Achse IH-HI durch den Prothesenfuß nachFig. 2,F i g. 3 shows a section along the axis IH-HI through the Prosthetic foot according to Fig. 2,

Fig.4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Prothesenfußes, bei dem die Aufhängung in einem normalen, aus Knöchelholz geformten Unterschenkelprothesenteil vorgenommen ist4 is a partially broken away side view a prosthetic foot according to the invention, in which the Suspended in a normal lower leg prosthesis part made from ankle wood is

61g. 5 eine Seitenansicht eines zur Verbindung der Kolbenstange mit der Ferse des Prothesenfußes dienenden Schwenkkugellagers und61g. 5 is a side view of one for connecting the piston rod to the heel of the prosthetic foot serving swivel ball bearings and

Fig.6 einen Schnitt längs der Achse VII-VII durch die Anordnung der F i g. 5.6 shows a section along the axis VII-VII the arrangement of the F i g. 5.

In F i g. 1 ist mit ausgezogenen Linien eine in Schrittstellung befindliche Beinprothese dargestellt die aus einem Oberschenkelteil 1, einem Unterschenkelteil 3 und einem Prothesenfuß 4 besteht der über eine Gelenkverbindung 6 mit dem Unterschenkelprothesenteil 3 verbunden ist Zur Erzeugung der Rückstellkraft für die beim Vorwärtsbewegen des Beins erforderliche Dorsalbewegung des Prothesenfußes dient in diesem Fall eine Wendelfeder 5, die sich im Unterschenkelprothesenteil 3 und auf der Ferse des Prothesenfußes abstützt Die Wirkung dieser Feder ist dabei die gleiche wie die Wirkung der Torsion der Gummischicht einer Gummi-Metall-Knöchelgelenkverbindung, wie sie bei einem erfindungsgemäßen Fuß vorgesehen ist. Im weiteren Verlauf des Gehens wird der Unterschenkelprothesenteil unter der Wirkung der zusammengedrückten Wendelfeder 5 nach vorne gedruckt, wobei die Gefahr besteht daß bei nicht ausreichendem Gegendruck in Richtung des im Oberschenkelprothesenteil 1 eingezeichneten Pfeils ein Einknicken des Kniegelenkes 2 auftritt Mit 8 ist schematisch der Oberschenkelstummel des Prothesenträgers angedeutet, während der Lappen 7 lediglich eine Abdeckung des Kniegelenks darstelltIn Fig. 1 a leg prosthesis located in the crotch position is shown in solid lines from a thigh part 1, a lower leg part 3 and a prosthetic foot 4 consists of a Articulated connection 6 is connected to the lower leg prosthesis part 3 to generate the restoring force serves for the dorsal movement of the prosthetic foot required when moving the leg forward Case a helical spring 5, which is located in the lower leg prosthesis part 3 and on the heel of the prosthetic foot The effect of this spring is the same as the effect of the torsion of the rubber layer Rubber-metal ankle joint connection, as provided in a foot according to the invention. in the further course of walking, the lower leg prosthesis part is squeezed under the action of Helical spring 5 printed forward, with the risk that if insufficient Counterpressure in the direction of the arrow drawn in the thigh prosthesis part 1 results in a buckling of the Knee joint 2 occurs With 8 the thigh stump of the prosthesis wearer is indicated schematically, while the flap 7 merely represents a cover for the knee joint

Bei dem in F i g. 2 in einem Längsschnitt gezeigten erfindungsgemäßen Prothesenfuß ist die Wirkung der Wendelfeder 5 durch das als Knöchelgelenk ausgebildete Gummimetallelement 600 mit übernommen. Das als Gummi-Metall-Gelenk ausgebildete Knöchelgelenk weist eine äußere Metallhülse 601 und eine koaxial zu ihr angeordnete innere Metallhülse 602 auf, der eine Gummischicht 603 zwischengeordnet ist, welche an den aufgerauhten Kontaktflächen der beiden Hülsen fest anvulkanisiert ist An einem Ende der Innenhülse 602 (in F i g. 2 vorne und in F i g. 3 rechts) ist ein Zahnkranz angeformt, der in einem entsprechenden Zahnkranz einer Scheibe 606 eingreift die durch eine Öffnung des Schenkels des U-förmigen Bügels 607 gesteckt werden kann. Durch die Innenbohrung der Innenhülse 602 kann ein Steckbolzen 609 gesteckt werden, der an der Innenwandung der Innenhüse anliegend in die Scheibe 606 einschraubbar ist. Der Steckbolzen besitzt eine Innenbohrung 610, in der ein Imbus 611 angeformt ist, so daß durch Einstecken eines entsprechenden Schlüssels die Verschraubung mit der Scheibe 606 bewerkstelligt werden kann. Auf der der Scheibe 606 abgewandten Seite ist der Steckbolzen mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 612 versehen, wobei die Innenbohrung am Ende in ein Gewinde ausläuft, in welches eineIn the case of the FIG. 2 shown in a longitudinal section of the prosthetic foot according to the invention is the effect of Helical spring 5 is also taken over by the rubber-metal element 600 designed as an ankle joint. That as Rubber-metal joint formed ankle joint has an outer metal sleeve 601 and an inner metal sleeve 602 arranged coaxially to it, the one Rubber layer 603 is interposed, which is fixed to the roughened contact surfaces of the two sleeves is vulcanized on. At one end of the inner sleeve 602 (at the front in FIG. 2 and on the right in FIG. 3) there is a toothed ring integrally formed, which engages in a corresponding ring gear of a disk 606 through an opening of the Leg of the U-shaped bracket 607 can be inserted. Through the inner bore of the inner sleeve 602 can a socket pin 609 can be inserted, which rests on the inner wall of the inner sleeve in the disc 606 can be screwed in. The socket pin has an inner bore 610 in which an Allen key 611 is formed, see above that by inserting an appropriate key, the screw connection with the disk 606 is accomplished can be. On the side facing away from the disk 606, the socket pin is provided with one in the longitudinal direction extending slot 612 provided, wherein the inner bore terminates at the end in a thread into which a

entsprechende Sperrschraube 613 eingeschraubt werden kann. Die Schraube 613 hat einen dem konischen Auslauf der Innenbohrung 610 entsprechenden, konisch geformten Kopf, so daß beim Einschrauben der Sperrschraube 613 in das Gewinde der Steckbolzen am Ende etwas auseinandergepreßt wird, so daß er stramm in einer öffnung des Schenkels des U-förmigen Bügels 607 sitzt. Im übrigen ist dieses Ende des Steckbolzens entsprechend der Scheibe 606 geformt, so daß der Steckbolzen, in der Ansicht der Fig.3 gesehen, von links in den U-förmigen Bügel eingesteckt werden muß. Über den Mittelteil der äußeren Metallhülse 601 ist ein geschlitzter Metallring 608 angeordnet, dessen Enden 615 mit Hilfe einer Schraube 616 zusammengezogen werden können, so daß der Ring fest auf der äußeren Hülse 601 sitzt. Zur Vermeidung eines Gleitens des Rings auf der äußeren Metallhülse kann eine der beiden Kontaktflächen oder beide aufgerauht sein. An dem Metallring 608 ist ein Bolzen 614 angeformt z. B. angeschweißt der durch eine Schraube 618 an einem Widerlager 204 befestigt ist, welches in dem Unterschenkelprothesenrohr 201 gebildet wird Der U-förmige Bügel 607 weist unten einen Bolzen 617 auf, der durch eine öffnung im ProthesenfuB 4 gesteckt ist und mittels einer Mutter 618 und eines Sprengrings 619 auf dem Sitz 401 verkeilt ist Eine am vorderen Ende der Sitzfläche 401 angeformte Schulter 402 dient zusätzlich einer Sicherung des Bügels 607 gegen Verdrehungen.corresponding locking screw 613 can be screwed in. The screw 613 has a conical one Outlet of the inner bore 610 corresponding, conically shaped head, so that when screwing in the Locking screw 613 in the thread of the socket pin at the end is pressed apart a little so that it is tight seated in an opening of the leg of the U-shaped bracket 607. Otherwise, this end is the socket pin shaped according to the disk 606, so that the socket pin, seen in the view of FIG must be inserted into the U-shaped bracket on the left. Over the central portion of the outer metal sleeve 601 is a Slotted metal ring 608 is arranged, the ends 615 of which are drawn together with the aid of a screw 616 so that the ring is firmly seated on the outer sleeve 601. To prevent the One of the two contact surfaces or both can be roughened on the ring on the outer metal sleeve. To the Metal ring 608 is a bolt 614 formed z. B. welded by a screw 618 on one Abutment 204 is attached, which in the lower leg prosthesis tube 201 is formed The U-shaped bracket 607 has a bolt 617 at the bottom, which through an opening is inserted in the prosthetic foot 4 and by means of a nut 618 and a snap ring 619 keyed on the seat 401 is one at the front end of the seat bottom 401 molded shoulder 402 also serves to secure the bracket 607 against twisting.

Die Knöchelgelenkverbindung weist bereits in der Standstellung des Beins — definiert durch die Anlage eines Dorsalanschlages 403 an einer Anschlagnase 205 — eine individuell eingestellte Vorspannung auf, die auf zweierlei Art erzielt werden kann. Einmal wird bei der anhand der F i g. 2 und 3 beschriebenen Gelenkausbildung der Zahnkranz 604 der Innenhülse 602 derart in den Gegen-Zahnkranz der Scheibe 606 eingesetzt, daß der Bolzen 614 nicht senkrecht über dem Bolzen 617 angeordnet ist was beim eingebauten Gelenk nach geringfügigem Lösen des Steckbolzens 609 möglich ist wodurch die beiden Verzahnungen außer Eingriff kommen; infolge der Zähne der beiden Zahnkränze ist jede Einstellung der Vorspannung somit reproduzierbar. Eine andere Einstellmöglichkeit ist dadurch gegeben, daß nach Lösen der Schraube 616 der Ring 608 mit dem daran befestigten Bolzen 614 auf seinem Sitz auf der äußeren Metallhülse 601 etwas nach vorn verkippt wird (F i g. 2). Diese beiden Verstellmöglichkeiten gestatten es. bei eingebautem Gelenk, ohne Demontage des Fußteils 4, lediglich nach vorübergehendem Zurückschrauben des Dorsalanschlages 403. die Prothese den individuellen Verhältnissen ihres Trägers and den Arbeitsbedingungen besser anzupassen.The ankle joint connection already points in the standing position of the leg - defined by the system of a dorsiflexion stop 403 on a stop lug 205 - an individually set pretension on which on can be achieved in two ways. Once, with the aid of FIG. 2 and 3 described joint training the ring gear 604 of the inner sleeve 602 is inserted into the counter-ring gear of the disc 606 in such a way that the bolt 614 is not arranged vertically above the bolt 617, which is the case with the built-in joint Slightly loosening the socket pin 609 is possible so that the two teeth are out of engagement come; As a result of the teeth of the two gear rims, every setting of the preload is reproducible. Another setting option is given by the fact that, after loosening the screw 616, the ring 608 with the bolt 614 attached to it on its seat on the outer metal sleeve 601 a little forward is tilted (Fig. 2). These two adjustment options allow it. with built-in joint, without Dismantling of the foot part 4, only after temporarily screwing back the dorsal stop 403. the Better adapt the prosthesis to the individual circumstances of the wearer and the working conditions.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Fersenbremse ist in Fig. 2 mit 900 bezeichnet Der Hydraulikzylinder ist durch ein zvUnderförmiges Rohr 901 gebildet, das oben und unten durch verschraubbare MetaQkappen 902 bzw. 906 abgeschlossen ist Im unteren TeS des Hydraulikzylinders ist eine Metailholse 903 nut einer dem Außendurchmesser der Kolbenstange 907 entsprechenden Innenbohrung angeordnet Zar Abdichtung der unteren Kammer 914 sind Dichtungsringe 904 und 905 in die Metallhülse 903 eingesetzt Am enteren Ende der Kolbenstange ist die Kanüle 908 aber eine Schraube 922 and einen Dichtring 923 verschlossen, so daß dort keine Hydraulikflüssigkeit austreten kann. Unterhalb der beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Kolbendichtung 910 ist von der Außenfläche der Kolbenstange ein Verbindungsgang 909 zur Kanüle 907 gebohrt Im Bereich der Kolbendichtung 910 verengt sich die Kanüle zur strömungshemmenden öffnung 913, die an der Oberseite des Kolbens in der Kammer 915 endet. Die Befestigung der Kolbendichtung 910 an der Kolbenstange erfolgt über einen daran angeformten Sitz mit Hilfe einer Beilagscheibe 911 und einer von der Oberseite des Kolbens verschraubten Mutter 912. Die obere Kammer 915 ist durch eine Kunststoffscheibe 916 abgeschlossen, die eine Innenausnehmung 917 aufweistThe heel brake provided according to the invention is designated by 900 in FIG. 2. The hydraulic cylinder is formed by a zvUnderförmiges tube 901, the above and below with screwable MetaQ caps 902 resp. 906 is complete In the lower TeS of the hydraulic cylinder is a Metailholse 903 with a corresponding to the outer diameter of the piston rod 907 Inner bore arranged Zar sealing of the lower chamber 914 are sealing rings 904 and 905 inserted into the metal sleeve 903 at the enteren end of the The piston rod is the cannula 908 but a screw 922 and a sealing ring 923 closed so that no hydraulic fluid can escape there. Below the For example, a plastic piston seal 910 is attached to the outer surface of the piston rod Connection passage 909 to cannula 907 drilled in the area of the piston seal 910 the Cannula to the flow-inhibiting opening 913, which ends at the top of the piston in the chamber 915. The piston seal 910 is fastened to the piston rod by means of an integrally formed thereon Seat with the help of a washer 911 and a nut 912 screwed from the top of the piston Upper chamber 915 is closed off by a plastic disk 916 which has an inner recess 917

ίο und sich bei der Bewegung des Kolbens nach oben infolge des Flüssigkeitsdrucks gegen eine Feder 918 abstützt die sich am anderen Ende gegen die Basisfläche der Hülse 906 abstützt welche eine Bohrung 919 zur Verbindung mit der äußeren Atmosphäre aufweist.ίο and when the piston moves upwards as a result of the liquid pressure against a spring 918 which is supported at the other end against the base surface the sleeve 906 which has a bore 919 for communication with the outside atmosphere.

'S Bei der Bewegung der Prothese nach vorne bzw. Aufsetzen der Ferse am Boden führt der Prothesenfuß eine Plantarbewegung gegen die Wirkung der den Metallhülsen 601 und 602 zwischengeordneten Gummischicht 603 aus. die dabei tordiert wird. Gleichzeitig'S The prosthetic foot guides you when you move the prosthesis forward or put your heel on the floor a plantar movement against the action of the metal sleeves 601 and 602 between the rubber layer 603 off. which is twisted in the process. Simultaneously

»o bewegt sich dabei der Kolben mit seiner Dichtung 910 in den Zylinder hinein, wobei die Hydraulikflüssigkeit in der oberen Kammer 915 die Scheibe 916 mit nach oben bewegt und dabei die Feder 918 zusammendrückt. Bei einem gewissen Überdruck in der oberen Kammer 915,»O the piston with its seal 910 moves in the cylinder into it, the hydraulic fluid in the upper chamber 915, the disk 916 with upwards moves while compressing the spring 918. At a certain overpressure in the upper chamber 915,

ij der die Federkraft der Feder 918 das Gleichgewicht hält, kann die Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 915 zwischen der in Art einer Rückschlagklappe wirksamen Kolbendichtung 910 und der Zylinderwandung in die untere Kammer 914 strömen, wobei der dadurch bewirkte Widerstand gegenüber der Kraft die zur Tordierung der Knöchelgelenkverbindung notwendig ist vernachlässigt werden kann. Bei der durch die anschließende Geradstellung des Beins erfolgenden Dorsalbewegung des Prothesenfußes wird der Kolben aus dem Zylinder zurückgezogen. Dabei tritt in der unteren Kammer 914 ein Oberdruck auf, der sich allerdings diesmal nicht über den Zwischenraum zwischen der Dichtung 910 und der Zylinderwandung ausgleichen kann, da infolge dieses Überdrucks die Laschen der Dichtung fest an die Zylinderwandung gepreßt werden. Die Hydraulikflüssigkeit ist daher gezwungen, über die öffnung 909 und die Kanüle 908 und 913 in die obere Kammer zurückzufließen. Da die Kanüle 913 nur einen sehr kleinen Durchmesser aufweist ist damit ein großer Strömungswiderstand verbunden, der das Zurückschnellen des Unterschenkelprothesenteils bzw. bei festgehaltenem Unterschenkelprothesenteil des Prothesenfußes unter der Wirkung der tordierten Gummischicht 603 verzögertij the the spring force of the spring 918 the equilibrium holds, the hydraulic fluid from the chamber 915 can act in the manner of a non-return valve Piston seal 910 and the cylinder wall flow into the lower chamber 914, the thereby caused resistance to the force necessary to twist the ankle joint is can be neglected. In the case of the subsequent straightening of the leg Dorsal movement of the prosthetic foot, the piston is withdrawn from the cylinder. This occurs in the lower chamber 914 an upper pressure, but this time not over the space between the seal 910 and the cylinder wall can compensate, because as a result of this overpressure The tabs of the seal are pressed firmly against the cylinder wall. The hydraulic fluid is therefore forced to flow back through the opening 909 and the cannula 908 and 913 into the upper chamber. Since the Cannula 913 only has a very small diameter, which means that there is a large flow resistance connected, the snapback of the lower leg prosthesis part or with the lower leg prosthesis part of the prosthetic foot held under the effect of the twisted rubber layer 603 is delayed

so Zur Verbindung des Hydraulikzylinders mit dem Unterschenkelprothesenteil sind an diesem Ansätze 202 vorgesehen, die eine Iimenbohrung zur Aufnahme einet Achse 921 aufweisen. In diese Ansätze kann eine an der oberen Hülse 906 angeformte Lasche 920 geschobenso To connect the hydraulic cylinder to the Lower leg prosthesis parts are provided on this lugs 202, which unite a Iimenbohrung for receiving Have axis 921. In these approaches one at the Upper sleeve 906 molded tab 920 pushed

SS werden, die gleichfalls eine öffnung zar Aufnahme dei Achse 921 besitzt Die Kolbenstange ist durch ein Verbindungsgelenk 925 mit dem Fersenteil des Prothesenfußes verbunden. Das Verbindungsgelenk enthält dabei ein U-förmiges, am unteren Ende der Kolbenstan ge befestigtes Teil 926, das an einer Achse 927 befestigt werden kann, die dreh- and schwenkbar in einem air Fersenende befestigten Hartgmnmiteü 928 gelagert ist Die Achse steht dabei nicht in direkter Berührung mil dem Gummi, da dieser, ähnlich wie das KnöchelgelenkSS, which also have an opening tsar admission dei The piston rod is connected to the heel part of the prosthetic foot by a connecting joint 925 connected. The connecting joint contains a U-shaped, at the lower end of the piston rod ge attached part 926, which is attached to an axis 927 can be rotated and swiveled in one air Heel end attached Hartgmnmiteü 928 is mounted The axis is not in direct contact with it the rubber, as this, similar to the ankle joint

6s als Metafl-GummigeJenk ausgebodet ist mit einen äußeren Metallrahmen 929 and einer inneren Metaflhül se 930, in deren Itmenbofanmg die Achse 927 geführt ist Zur Längs-Befestigung der Achse 927 in diesel6s as Metafl-GummigeJenk is out with one outer metal frame 929 and an inner metal sleeve se 930, in whose Itmenbofanmg the axis 927 is guided For longitudinal fastening of the axle 927 in diesel

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Innenbohrung dient ein in eine umlaufende Nut der Achse eingreifender Sprengring 931. Zur Befestigung des äußeren Metallrahmens 929 auf seinem Sitz am Fersenteil der Fußprothese ist unten ein Metallstift 932 angeformt, der durch eine abgesetzte öffnung des Fußes nach unten gesteckt ist und über eine Mutter 933 und eine Beilagscheibe 934 verschraubt ist.A snap ring 931 engages in a circumferential groove of the axis serves for the inner bore. For fastening of the outer metal frame 929 on its seat on the heel part of the prosthetic foot is a metal pin 932 at the bottom integrally formed, which is pushed down through a stepped opening in the foot and via a nut 933 and a washer 934 is screwed.

Der Dorsalausschlag 403 enthält einen in eine Ausnehmung eines Metallteils 404 eingesetzten Hartgummistopfen 415, wobei das Metallteil 404 drehbar an einem zylindrischen Ansatz 405 eines Gewindebolzens 406 befestigt ist, der in eine in einer Bohrung 407 des Fußes 4 eingelassenen Gewindehülse verschraubt werden kann. Diesem Zweck dient ein in die Unterkante des Gewindebolzens eingelassener Imbus 408. Zur Sicherung gegen Verdrehungen kann das in die Oberfläche des Prothesenfußes eingelassene Metallteil 404 eckig geformt sein, wobei aber bereits der Eingriff mit der anstoßenden Schulter der Gummiumkleidung 409 des Fußes ein Verdrehen des Widerlagers verhindern würde. In Standstellung des Beins stützt sich auf der Oberfläche des Gummistopfens 415 die am Rohr 201 angeformte Nase 205 ab, die durch eine Rippe 203 versteift ist.The dorsal rash 403 contains a hard rubber stopper inserted into a recess in a metal part 404 415, the metal part 404 being rotatable on a cylindrical extension 405 of a threaded bolt 406 is attached, which is screwed into a threaded sleeve embedded in a bore 407 of the foot 4 can be. An Allen key 408 embedded in the lower edge of the threaded bolt is used for this purpose The metal part embedded in the surface of the prosthetic foot can protect against twisting 404 be angularly shaped, but already engaging with the abutting shoulder of the rubber cover 409 of the foot would prevent the abutment from twisting. In the standing position of the leg is supported on the surface of the rubber stopper 415 from the molded nose 205 on the tube 201, which is supported by a rib 203 is stiffened.

Der Fuß kann im übrigen beliebig geformt sein, wobei vorzugsweise jedoch eine den Holzkern 420 umhüllende Schicht 409 aus Gummi oder dergleichen vorgesehen sein sollte.The foot can otherwise be shaped as desired, but preferably one that envelops the wooden core 420 Layer 409 of rubber or the like should be provided.

Entsprechend der Einstellmöglichkeit des Knöchelgelenks auf die speziellen Bedürfnisse des Prothesenträgers, indem man ihm bereits eine gewisse Vorspannung erteilt, kann auch die Hydraulikbremse den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß man den Durchmesser der Kanüle 913 variiert oder daß man verschiedene Mengen Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder einbringt.According to the possibility of adjusting the ankle joint to the special needs of the prosthesis wearer, by giving it a certain amount of preload, the hydraulic brake can also be used for the respective Needs to be adapted. This can be done by changing the diameter of the cannula 913 varies or that different amounts of hydraulic fluid are introduced into the cylinder.

Die in F i g. 4 dargestellte Fußprothese bedarf keiner näheren Erläuterung, da sie genauso aufgebaut ist wie die Anordnung nach den F i g. 2 und 3 mit dem Unterschied, daß die Unterschenkelprothese statt in Skelettbauweise aus Knöchelholz geformt ist und daß der Hydraulikzylinder separat über eine durch das Knöchelholz geschlagene Achse 902 an diesem befestigt ist.The in F i g. 4 shown foot prosthesis does not need any further explanation, since it is constructed in exactly the same way as the arrangement according to FIGS. 2 and 3 with the difference that the lower leg prosthesis instead of in Skeleton construction is formed from knuckle wood and that the hydraulic cylinder is separately via a through the Knuckle wood beaten axle 902 is attached to this.

In den Fig.5 und 6 ist eine zweite vorteilhafte Ausführungsform eines Verbindungsgelenks zur Verbindung der Kolbenstange 907 des Bremszylinders mit dem Fersenteil des Prothesenfußes dargestellt. Das als Schwenkkugellager ausgebildete Verbindungsgelenk 950 enthält einen U-förmigen Bügel 951, zwischen dessen beiden Schenkeln eine Metallhülse 955 mit Hilfe von zwei Schrauben 956 befestigt ist, wobei auf der Hülse eine durchbohrte Metallkugel 952 aufgesetzt ist. Zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Bügels gleitet mit seiner entsprechend der Kugeloberfläche ausgebildeten Innenfläche ein Metallring, der vorzugsweise aus zwei Teilen 953 und 954 aufgebaut ist und mit einem Bolzen 932 versehen ist. der in das Fersenteil der Fußprothese eingeschraubt werden kann. Der U-förmige Bügel 951 ist mit der Kolbenstange 907 des Hydraulikzylinders 900 fest verbunden. Diese Schwenkkugellagerverbindung zwischen der Kolbenstange und dem Prothesenfuß sorgt dafür, daß auch bei den beim Gehen stets auftretenden Pro- und Supinationsbewegungen ein Verkanten des Kolbens im Hydraulikzylinder unmöglich ist, da die Schwenkkugellagerverbindung ein Verkippen der Achse der Kolbenstange 907 gegen die Achse des Befestigungsbolzens 932 zuläßt.In Figures 5 and 6 is a second advantageous Embodiment of a connecting joint for connecting the piston rod 907 of the brake cylinder with the heel part of the prosthetic foot. The connecting joint designed as a swivel ball bearing 950 contains a U-shaped bracket 951, between the two legs a metal sleeve 955 with the help is fastened by two screws 956, a drilled metal ball 952 being placed on the sleeve. Between the two legs of the U-shaped bracket slides with its corresponding to the spherical surface formed inner surface a metal ring, which is preferably composed of two parts 953 and 954 and with a bolt 932 is provided. which can be screwed into the heel part of the prosthetic foot. The U-shaped one Bracket 951 is firmly connected to piston rod 907 of hydraulic cylinder 900. This swivel ball bearing connection between the piston rod and the prosthetic foot ensures that even with the If the prolongation and supination movements always occur, the piston in the hydraulic cylinder will tilt is impossible because the swivel ball bearing connection prevents the axis of the piston rod 907 from tilting the axis of the fastening bolt 932 allows.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann der als Fersenbremse vorgesehene Hydraulikzylinder auch auf viele andere Arten aufgebaut sein, insbesondere können verschiedene Formen von strömungshemmenden öffnungen abweichend von der im Ausführungsbeispiel gezeigten Kanüle verwendet werden. Wesentlich ist das Zusammenwirken eines in seiner Bremswirkung verstellbaren Hydraulikzylinders mit einem in seiner Härte einstellbaren Gummi-Metall-Knöchelgelenk und einem in seiner Höhe verschiebbaren Dorsalanschlag.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. So can the as Heel brake provided hydraulic cylinders can also be constructed in many other ways, in particular various forms of flow-restricting openings differing from that in the exemplary embodiment cannula shown can be used. What is essential is the interaction of a brake that can be adjusted in terms of its braking effect Hydraulic cylinder with an adjustable rubber-metal ankle joint and a dorsal stop adjustable in height.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 709 6>V«For this purpose 3 sheets of drawings 709 6> V «

Claims

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Patent claims:

L connection construction between the foot part

the lower thigh part of a leg prosthesis, consisting of one connecting the two TeSe Axle joint, on the one hand the movement around the joint cushioning suspension device and a hydraulic one that dampens this movement Damping device, marked »o

through the following features:

a) in the foot part | 4) is a well-known elastic one Dorsglanschlag | 403) provided in the Height is adjustable and its surface (415) with a stop lug (203) on the lower leg part J (3) cooperates;

b) the joint consists in a known manner of a concentric to the joint axis Rubber-to-metal element (600), which is supported by two concentrically arranged metal sleeves (601, 602) and a rubber layer lying between them and firmly connected to them (603) is formed and that with an adjustable bias before the attachment of the foot part (4) the dorsal stop (403) rests against the stop lug (205);

c) However, the preload is also when the joint (600) is fastened by means of fastening bolts (614,617) is screwed to the foot part and the lower leg part, adjustable in that the rotational position of one fastening bolt or both fastening bolts (614, 617) opposite to the associated metal sleeve (601, 602) of the joint, which can be connected to the bolt (600) without dismantling a leg section (3, 4) after releasing a tension (613/609 or 616/608) is changeable;

d) the hydraulic damping device consists in a known manner of a hydraulic cylinder (900) with passages (910; 909, 908, 913) arranged in its piston (907, 910), whose damping resistance is different in both directions of movement and in one Direction is adjustable, however, both end points of the hydraulic cylinder (900) are over Joints (902,925) firmly connected to the heel part or lower leg part, and the Damping is set in such a way that the plantar movement is much less Resistance is opposed as the dorsal movement.

2. Connection structure according to claim 1, characterized in that the outer metal sleeve (601) of the rubber element (600) on the lower leg part (3) and the inner metal sleeve (602) via an S3 U-shaped bracket (607) are attached to the foot part (4) and the inner sleeve (602) on its one end face has a toothed ring (604) which is attached to a toothed ring of a leg on the bracket (607) pierced disc (606) engages, in the threaded hole of the inner sleeve (602) -bore penetrating socket pin (609) is screwed (F i g. 2 and 3).

3. Connection structure according to claim 1 or

2, characterized in that the socket pin (609) has an axial bore (610) with one therein arranged, serving for screwing Allen (611) and that the socket pin (609) on the the sprocket disc (606) opposite end is slotted in the longitudinal direction (612) and with one expiring in a conical fit Internal thread to accept an expansion screw (613} is provided with a conical head (Fig. 3).

4. Connecting structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the The dorsal stop (403) has an abutment (404) which carries the elastic buffer body (415) and which rotatable around the cylindrical end (405) and supported on a collar of a threaded bolt (406) is arranged, which is accessible from the J ^ i & mteiseite via a bore (407) Threaded bushing is screwed in (Fig. 2).