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Die Erfindung bezieht sich gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 auf ein Greif-Hilfsmittel mit mechanischer und manueller Vorspannung zur Kompensation einer eingeschränkten Greiffunktion, insbesondere für Personen, die über eine funktionsfähige sowie eine nicht funktionsfähige Hand verfügen und Personen, die aufgrund ihrer motorischen Fähigkeiten noch oder gerade noch in der Lage sind die erfindungsgemäße Mechanik zu bedienen.
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Körperlich, insbesondere in ihrer Greiffunktion eingeschränkte Personen, die über ausreichend motorische Fähigkeiten verfügen einen, wie hier beschriebenen mechanischen Greifer mit manueller Vorspannung zu bedienen, etwa Schlaganfall-Patienten, sind aufgrund ihrer Einschränkungen mit den ihnen zur Verfügung stehenden Greifkompetenzen jedoch regelmäßig nicht in der Lage, verschiedene Alltagsituationen bzw. Arbeitsschritte, zu erledigen. Bei solchen Personen stellt häufig und insbesondere das Arbeiten mit ”beiden Händen”, ”bimanuelles (beide Hände arbeiten, führen aber unterschiedliche Tätigkeiten aus, z. B. etwas mit der Schere ausschneiden) und bilaterales (beide Hände führen die gleiche Bewegung aus. z. B. beim Arbeiten mit einem Nudelholz) Arbeiten”, ein Problem dar. Wenn zum Beispiel aus einem Blatt Papier mit einer Schere eine Form ausgeschnitten werden soll, so ist dieser Personenkreis nicht in der Lage gleichzeitig das Blattpapier mit einer Hand festzuhalten und währenddessen mit der anderen Hand die Schere zu führen/benutzen. Je nach Art der Greif-Einschränkungen können viele Menschen mit den unterschiedlichsten körperlichen Bedingungen (Polyarthritis, Rheuma, Tetraplegie etc.), ohne die Verwendung einer automatischen Greifhilfe oder einer anderen Hilfs-Vorrichtung, ”bimanuelle Tätigkeiten”, ”bilaterale Tätigkeiten” oder ”unilaterale Tätigkeiten” (nur eine Hand arbeitet, z. B. beim Kämmen) nicht verrichten.
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Es gab und es gibt unterschiedlichste Bemühungen hier Abhilfe zu schaffen. So gibt es verschiedene Arten von technisch mehr oder weniger komplexen Greif-Hilfsmitteln, die dazu dienen die oben genannten Greif-Einschränkungen zu kompensieren.
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Es sind sogenannte Greifzangen sowie Reacher (Englisch: to reach = Deutsch: erreichen) bekannt, die ein Hilfsmittel darstellen, welches dem Anwender beispielsweise ermöglicht, entfernte Dinge ohne aufzustehen herbei zu holen oder abzulegen, wie sie unter „Greifhilfen oder Greifzangen” über Internet-Suchmaschinen zu finden oder aus der
US 4,711,482 A bekannt sind. Solche Hilfsmittel sind zur Lösung der genannten Greifprobleme nicht zweckmäßig, da diese einer funktionstüchtigen Hand bedürfen.
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Bekannt sind zudem mechanische Greifer bei denen keine Handfunktion notwendig ist, wie sie etwa im Internet unter http://www.caregiverscloset.com /Ableware-Vee-ZeeReacher-05 Aid/dp/B0002DLB3A zu finden sind. Das hier beschriebene Produkt besitzt allerdings keine Vorspannung und ist daher für die beschriebenen Greifprobleme unzweckmäßig, da die Haltespannung permanent vom Anwender erzeugt werden muss.
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Außerdem sind durch die am Körper adaptierte Greifhilfe
DE 10 2005 056 874 B3 sowie dem externen Greifer
DE 20 2007 019 010 U1 automatische Greif-Hilfsmittel bekannt, welche es ermöglichen selbst bei schwerster körperlicher Einschränkung Greifvorgänge mittels Greifer und Betriebssystem, beispielsweise pneumatisch, durchzuführen. Diese Art der Greif-Hilfsmittel erfordern allerdings ein Mitführen aufwendiger, kostspieliger sowie gewichtsintensiver Technik und sind daher anders als etwa für den Rollstuhlfahrer, für den Fußgänger eher ungeeignet, bzw. werden sie von diesem in der ”Aufwand-Nutzen-Relation” regelmäßig negativ bewertet.
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Neben den bisher aufgeführten Greif-Hilfsmitteln gibt es zudem eine Vielzahl an Spezialgreifhilfen, welche für eine spezielle Tätigkeit und/oder eine bestimmte Person entwickelt wurden, so beispielsweise eine Katheter-Greifhilfe, im Internet zu finden unter: www.rollimoden.de/epages/RolliModen.sf/de_DE/?ObjektPath=/Shops/RolliCompany/Products/729. Solche Greif-Hilfsmittel sind ungeeignet für die beschriebenen Greifprobleme, da sie die Universalität in Bezug auf Anwendungsmöglichkeiten nicht berücksichtigen.
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Des Weiteren werden hochkomplizierte und kostspielige Prothesen als Substitutionen für fehlende Körperteile, wie etwa der Hände, entwickelt. Hierbei wird neben der Funktionalität stets großer Wert auf größtmögliche optische Anpassung (Ästhetik) an den menschlichen Körper gelegt, was dann aber auch entsprechend komplex und teuer, ja für viele praktisch unerschwinglich, ist.
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Außerdem wurden bereits eine Reihe von Problemlösungsansätzen im Bereich der Greifprobleme bei Schlaganfallpatienten entwickelt. Beispiele für eine hochkomplizierte Greifhilfe für Schlaganfallpatienten ist die Problemlösung mittels neuartigem Arm·Roboter: http://www.dradio.de/dlf/sendungen/sprechstunde/150696/. Weiterhin ist die Greifhilfe http://www.festo.com/cros/de_de/11434.htm, bei welcher der Einsatz im Bereich der Schlaganfallpatienten denkbar ist, bekannt. Die aufgeführten Greifhilfen sind allerdings technisch sehr umfangreich und aufwändig. Diese Eigenschaften machen die Greifhilfe zudem teuer.
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Im Rahmen der Rehabilitation von körperlich behinderten Menschen werden regelmäßig individuelle Adaptionen (Orthesen) und andere Individualanfertigungen gefertigt, um die beschriebenen Greif-Probleme im Alltag oder im Berufsleben zu kompensieren. Diese Art der Hilfsmittel sind in der Regel in ihren Anwendungsmöglichkeiten sehr eingeschränkt und meist Personen- und Tätigkeitsbezogen, zudem steckt in ihnen oft ein hoher finanzieller Aufwand.
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Neben den bislang aufgeführten Greif-Hilfsmitteln, sind ebenfalls Hilfsmittel zur Durchführung von einzelnen Tätigkeiten bekannt, hierzu am Beispiel des Haltens von Schreibstiften einige Beispiele aufgelistet:
DE 699 16 040 T2 ,
DE 195 36 119 C1 ,
DE 89 07 363 U1 ,
DE 197 00 782 A1 ,
DE 195 36 119 C1 oder
DE 297 05 842 U1 . Bei diesen Hilfsmitteln wird häufig eine Hilfsperson zum Aufnehmen bzw. Wechseln der Gegenstände benötigt und/oder der Anwender muss über eine gewisse motorische Fähigkeit verfügen, um die Produkte zufriedenstellend einsetzen zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung oben genannter Gattung anzugeben, welche relativ preisgünstig und einfach sowie sicher in Aufbau und Handhabung ist und sich ohne signifikanten technischen Aufwand und ohne wesentliche technische Ausrüstung zur Kompensation eingeschränkter menschlicher Greiffunktion, insbesondere zum Halten und Handhaben von Utensilien, Werkzeugen oder anderen Alltagsgegenständen einsetzen lässt.
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Eine weitere Aufgabe ist es einen Gelenkarm mit einer solchen Vorrichtung anzugeben, der eine vom Körper des Anwenders unabhängige Verwendung der Vorrichtung, sozusagen als dritte Hand, erlaubt.
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Zudem ist ein Stab (Verlängerungsstab) mit einer solchen Vorrichtung anzugeben, mit welchem Utensilien herangeholt und Dinge gehandhabt werden können, die normalerweise außer Reichweite des Anwenders lägen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung oben genannter Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Gelenkarm des Anspruchs 8 und einem Stab des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils entsprechend rückbezogenen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Dem gemäß ist mindestens eine bedarfsgerecht angepasste Körper-Adaption vorgesehen, also für z. B. mindestens eine Hand und/oder einen Fuß oder ein anderes Körperteil mit einer Greifer-Adaption zur Fixierung eines Utensilien-Halters am Körper des Anwenders.
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Zudem ist als Utensilien-Halter an der Körper-Adaption ein mechanischer Greifer mit mechanischer und manueller Vorspannung, bei welchem zur Aufrechterhaltung der während des Haltens von Utensilien benötigten Spannkraft eine Feder-Vorspannkraft zur Verwendung kommt, vorgesehen.
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Erfindungsgemäß kann die für den Greif- und Haltevorgang benötigte Kraft auch durch ein eingeschlossenes Gaspolster oder ein anderes federndes System bereitgestellt werden.
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Die Vorspannung der für den Greif- und Haltevorgang benötigten Kraft kann wahlweise zum Öffnen oder zum Schließen des Greifers eingesetzt werden. Je nach individuellem Bedarf und besonderer Situation können verschiedene Varianten eingesetzt werden.
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Von Vorteil ist, wenn die Vorspannkraft durch z. B. eine lineare Verstellung in ihrer Größe verändert und anwendungsspezifisch angepasst werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird durch den Einsatz einer mittig in der Zugfeder platzierten Gasfeder, welche zur Dämpfung bzw. zur Verlangsamung des Vorgangs der Federrückstellung dient, erreicht.
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Eine maximale Vielseitigkeit für die Verwendung des mechanischen Greifers sowie Möglichkeiten zur Anpassung auf die speziellen Bedürfnisse des Individuums und die besonderen Gegebenheiten verschiedener Anwendungssituationen wird dadurch erreicht, dass der Greifer mit Schnittstellen zum bedarfsgerechten Austauschen und Auswechseln von Spannhebel, Auslöseelementen sowie Greiffingern ausgestattet ist.
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Der Auslösemechanismus des Greifers kann dabei optional auch durch einen Bowdenzug und einer hierfür geeigneten Betätigungseinheit, z. B. einem Hand/Fuß- oder Knieauslöser, auf individuelle Bedürfnisse angepasst werden.
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Zur Fixierung des Greifers an einer bedarfsgerechten Körper-Adaption, z. B. an einer einfachen Haltespange oder einer Orthese/Handgelenkstütze, kann ein mehrfach drehbar und verschiebbar gelagertes Greifer-Adaptionselement mit einer Vielzahl an Freiheits- und Bewegungsgraden verwendet werden. Hierdurch wird eine Anwender- und Anwendungssituationsspezifische Positionierung und Fixierung des Greifers erreicht.
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In der Verwendung des Greifers sind zudem, neben dem Gebrauch als am Körper adaptiertes Greif-Hilfsmittel, zahlreiche Varianten denkbar. So kann der Greifer z. B. mit einer grobmotorischen Handfunktion (Faustschluss) direkt gegriffen und verwendet werden. Auch die Vorhaltung an einem Rollstuhl oder einen Tisch, z. B. mittels eines Gelenkarms, ist möglich. Eine weitere überaus nützliche Option stellt die Befestigung des Greifers an einem Stab dar. Hierdurch kann der Anwender Utensilien außerhalb seiner Reichweite aufheben, heranholen und verwenden.
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Eine den Greifer bedienende Person kann mechanisch über einen Spannhebel, durch die z. B. nicht eingeschränkte Hand oder durch heran drücken oder ziehen an einem stabilen Objekt (Tischkante, Armlehne etc.), den Greifer bedarfsweise öffnen und einen Gegenstand, nach Auslösen des Schließmechanismus, zwischen den Greiffingern halten.
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Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere zu sehen in:
- – Verzicht auf aufwändiger Technik (rein mechanische Vorrichtung);
- – Geringem Gewicht des Greifers – Das Gewicht des Greifers liegt unter 200 g, und ist noch geringer auslegbar;
- – Während des Greifvorgangs sowie des Halteprozesses ist keine Körperkraft durch den Anwender von Nöten. Dadurch führt auch ein längerfristiges Halten nicht zu Ermüdungserscheinungen der Muskulatur, außerdem ist dadurch, dass die andere Hand hierbei keine Arbeit verrichten muss und somit ”frei” ist das bimanuelle, sowie das bilaterale Arbeiten möglich;
- – Eine Individualisierung ist problemlos möglich, d. h. der Greifer kann auf die individuellen Bedürfnisse des Anwenders angepasst werden. Insbesondere die Adaption, der Auslöser sowie die Greiffinger sind auswechselbar angebracht und in verschiedenen Varianten denkbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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1: eine Perspektivansicht des Greifers
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2: eine Perspektivansicht des an einer Hand adaptierten Greifers nach 1.
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3: eine Schnittansicht durch den Greifer im geöffneten Zustand nach 1.
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4: eine Schnittansicht durch den Greifer im geschlossenen Zustand nach 1.
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5: eine Perspektivansicht der inneren Mechanik des Greifers nach 1.
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Aus 1 ist zu erkennen, dass der erfindungsgemäße Greifer im Wesentlichen zusammengesetzt ist aus einem Rohr 10, den Greiffingern 1, dem Auslöser 3 und dem Spannhebel 15, der hier eine einfache Zylinderform einnimmt. Durch das Adaptionselement 14 wird die Verbindung mit der Anwenderperson hergestellt. In dieser Ausführung ist sowohl ein Bowdenzug 9, sowie ein Auslöser 3 zum Schließen des Greifers vorgesehen.
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In der 2 ist die Verbindung der Bedienperson mit dem mechanischen Greifer dargestellt. Hierbei wird zur Verbindung, sowie zur Fixation am Körper, bei der dargestellten Adaption das mehrfach drehbar gelagerte, sowie das linear verschiebbare Adapterelement 14 z. B. mit der Aluminiumschiene einer Handgelenkstütze 23 verschraubt. Weiterhin kann der Greifer in Prothesen verbaut oder durch individuell angepasste Adaptionen an Arm- oder Beinstümpfen befestigt werden.
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Die 3 u. 4 zeigt die innere Mechanik des mechanischen Greifers. Die Spannkraft wird über die Gabel 16 mittels eines austauschbaren Spannhebels 15 in den mechanischen Greifer eingebracht. Mittels einer Schraube am Verstellelement 20, durch de die Vorspannkraft der Zugfeder 11 beeinflusst werden kann, lässt sich die Größe der Greifkraft auf die Beschaffenheit des zu greifenden Gegenstandes anpassen.
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Durch einen Dämpfer 12 beispielsweise eine Gasfeder, welche in der Zugfeder 11 verbaut werden kann, wird das stoßartige „Zuschnappen” des mechanischen Greifers verhindert und somit einerseits eine Lärmquelle minimiert andererseits das Material des zu greifenden Gegenstandes sowie das des mechanischen Greifers geschont.
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Durch die Stange 13 und die Zugfeder 11 wird die Kraft auf die zweigeteilte Zange 4 u. 6 übertragen. Um die Spannkraft, die zum Schließen des Greifers von Nöten ist, während des Einführens des zu greifenden Objektes aufrecht zu erhalten, bewegt sich die, an der Stange 13 befindliche Aussparung 8, über die Kante des Auslösers 3, und wird dort formschlüssig in Position gehalten (Einrasten).
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Das Schließen des Greifers erfolgt über den auswechselbaren Auslöser 3, welcher gelenkig 5 am unteren Zangenglied 4 befestigt ist oder optional über einen der beiden Auslösestifte 24. Bei Betätigung des Auslösers, wird die formschlüssige Positionierung aufgehoben. Folgerichtig bewegt sich das obere Zangenglied 6 mit dem aufgebrachten Greiffinger durch die gespannte Feder 11, welche neben der vom Anwender eingebrachten Spannkraft eine Vorspannkraft durch die vorgespannte Zugfeder 11 besitzt, um im geschlossenen Zustand eine Haltekraft auf den zu haltenden Gegenstand ausüben zu können. Durch diese Vorspannkraft ist die Vorrichtung nach Einspannen des zu greifenden Gegenstandes vom Anwender unabhängig und kann somit auch extern verwendet werden.
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Für den Auslösemechanismus wäre auch ein System, mittels eines Seilzuges z. B. eines Bowdenzugs 9 denkbar, bei dem die Auslösung beispielsweise durch die Beine/Knie oder die funktionstüchtige Hand realisiert wird.
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Selbstverständlich sind durch die Änderung der Hebelverhältnisse, sowie einer anderen Anordnung der Feder/Stangen-Konstellation auch diverse, andere Spannmöglichkeiten, wie etwa die Spannung nach Außen, sowie von Zwischenstellungen realisierbar.
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Auf der Zange 4 u. 6 sind die Greiffinger 1 aufgebraucht. Durch eine lösbare Verbindung, wie z. B. eine Verschraubung 2, lassen sich verschiedene Greiffinger anbringen und ein Wechseln der Greiffinger wird ermöglicht.
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Eingehaust wird die Mechanik z. B. durch ein Rohr 6, welches z. B. aus Carbon gefertigt ist, um eine ausreichende Festigkeit wie Langlebigkeit bei geringem Gewicht zu ermöglichen. Am hinteren Ende schließt eine Endkappe 22 den mechanischen Greifer ab.
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Die 5 zeigt die für die Kraftaufbringung vorgesehen Elemente. Die Kraft wird durch den Spannhebel 15 aufgebracht. Die Achse 16 ist fest im Rohr eingebracht und ermöglicht eine rotatorische Bewegung der Gabel 16. Durch die Bolzen 19 u. 20 wird eine drehbare Verbindung zwischen Stange 13 und Gabel 16 bzw. Gabel 16 und Dämpfer 12 hergestellt.
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Der Dämpfer 12 und die Feder 11 übertragen die Kraft auf den Auslöser 3, welcher zusammen mit dem oberen Zangenglied 6 translatorisch im Rohr gelagert ist. Das obere Zangenglied ist durch einen Bolzen 7 mit der Stange 13 verbunden.
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Die Gelenke im Bereich des Auslösers, bilden zwei Achsen 7 u. 5. Wobei die Achse 5, formschlüssig im Rohr eingebracht ist und somit nur rotatorische Bewegungen ausführen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Greiffinger
- 2
- Befestigungsschrauben
- 3
- Auslöser
- 4
- unteres Zangenglied
- 5
- Gelenk
- 6
- oberes Zangenglied
- 7
- Gelenk
- 8
- Aussparung
- 9
- Bowdenzug
- 10
- Rohr
- 11
- Zugfeder
- 12
- Dämpfer
- 13
- Stange
- 14
- Adaptionselement
- 15
- Spannhebel
- 16
- Gabel
- 17
- Gelenk
- 18
- Verstellschraube
- 19
- Bolzen
- 20
- Bolzen
- 21
- Verstellelement
- 22
- Endkappe
- 23
- Handgelenkstütze
- 24
- Auslösestift
- 25
- Adaptionsklemme
- 26
- Linke Hand
- 27
- Rechte Hand
- 28
- Schere
- 29
- Blatt Papier
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4711482 A [0004]
- DE 102005056874 B3 [0006]
- DE 202007019010 U1 [0006]
- DE 69916040 T2 [0011]
- DE 19536119 C1 [0011, 0011]
- DE 8907363 U1 [0011]
- DE 19700782 A1 [0011]
- DE 29705842 U1 [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.caregiverscloset.com /Ableware-Vee-ZeeReacher-05 Aid/dp/B0002DLB3A [0005]
- www.rollimoden.de/epages/RolliModen.sf/de_DE/?ObjektPath=/Shops/RolliCompany/Products/729 [0007]
- http://www.dradio.de/dlf/sendungen/sprechstunde/150696/ [0009]
- http://www.festo.com/cros/de_de/11434.htm [0009]
