DE202015007994U1 - Kunstfuß für den Einsatz in einer Bein- oder Fußprothese mit einem Einschub für ein zusätzliches Blattfederelement - Google Patents

Abstract

Kunstfuß, insbesondere für den Einsatz in einer Bein- oder Fußprothese, mit mehr als einem Blattfederelement, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem oder mehreren Blattfederelementen (5, 18) ein Einschub (9) für ein separates Federelement (10) befindet, welches eingeklebt und/oder verschraubt und/oder über eine Presspassung befestigt wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunstfuß für den Einsatz in einer Bein- oder Fußprothese mit einem Einschub für ein zusätzliches Blattfederelement.
• Stand der Technik
• Kunstfüße oder Prothesenfüße sind außerordentlich hohen Belastungen ausgesetzt. Bisherige Prothesenfüße werden daher aus Kunststoffen und/oder Metalle aufgebaut. Bekannt aus der Patentschrift DE 10 2014 006 727 B3 sind mittlerweile auch die ersten Prothesenfüße die mittels additiver Fertigungsverfahren, welche auch unter dem Begriff 3D-drucken bekannt sind, hergestellt werden.
• Für die Erfüllung der funktionellen Anforderungen des Kunstfußes sind mehrere Aspekte wichtig. Die Dämpfungseigenschaften, welche sich am deutlichsten beim Fersenauftritt zeigen, sind wichtig für den Komfort beim Gehen. Die Geometrie der Sohle ist wichtig für ein harmonisches Abrollverhalten während des Gehens. Ebenso ist eine, zumeist durch passive Federelemente erreichte, Energierückgabe beim Ablösen des Vorfußes vom Boden erwünscht. Dies sorgt für ein energieeffizientes Gehen des Prothesenträgers.
• Generell ist eine individuelle, Patientenspezifische Auslegung der gesamten Prothese wichtig, um die funktionellen Elemente auf die Bedürfnisse des Patienten anzupassen. Herkömmliche Prothesenfüße lassen hier jedoch nur bedingt individuelle Veränderungen zu. Zumeist wird nicht der Prothesenfuß an sich verändert, sondern der Orthopädietechniker wählt aus der Vielzahl verschiedener Prothesenfüße einen Fuß aus, der von den Eigenschaften am ehesten den gewünschten Eigenschaften entspricht. Zudem sind Prothesenfüße zumeist in verschiedenen Größen verfügbar. Einige können noch durch Beispielsweise dem Austausch oder der Einstellung von Dämpfungselementen angepasst werden.
• Die zum jetzigen Zeitpunkt noch in der Entwicklung befindlichen additiv gefertigten Prothesenfüße bieten durch die werkzeuglose Fertigung die Möglichkeit jeden einzelnen Fuß individuell anzupassen. Somit kann hier nicht nur die Fußgröße angepasst werden, sondern im besonders hohen Maße auch die Dämpfungseigenschaften sowie das Abrollverhalten. Jedoch bieten die für diese Verfahren angebotenen Materialien zum heutigen Standpunkt nicht die Federeigenschaften und somit die Energierückgabe die beispielsweise mit herkömmlich gefertigten, faserverstärkten Kunstsoffen erreichbar sind.
• Darstellung der Erfindung
• Der Erfindung liegt zugrunde, dass hier eine Kombination aus einem additiv gefertigte Prothesenfußteil (3), welcher einen Einschub (9) für ein separates in der Regel nicht additiv gefertigten Federelement (10) beinhaltet, dargestellt ist. Dadurch kann sowohl die Energierückgabe wie auch die individuelle Anpassbarkeit sichergestellt werden.
• Das additiv gefertigte Prothesenfußteil (3) ist durch ein bodennahes, unteres Doppelfederelement (1, 6) aufgebaut. Das hintere, untere Federelement (6) im Bereich der Ferse ist für die Federung und Dämpfung beim Auftreten des Fußes verantwortlich, während das Element welches sich im Bereich des Vorfußes befindet (1) für die Eigenschaften beim Ablösen des Fußes nach der Standphase verantwortlich ist. Dabei kann die Sohlengeometrie (4) individuell angepasst werden wie auch die Stärke bzw. Härte der Federelemente kann in Abstimmung auf das Patientengewicht durch Variierung der Dicke der Federelemente eingestellt werden.
• Der darüber befindliche Teil des Prothesenfußes ist ebenfalls durch ein vorderes, oberes Vorfußfederelement (18) und ein hinteres, oberes Fersenfederelement (5) gekennzeichnet. Innerhalb dieses Teils befindet sich der Einschub (9) für das separate Federelement (10) welches sich durch beide Teile vom Fersenbereich bis zum Vorfußbereich erstreckt. Dieses separate Federelement (10) ist vorwiegend aus Faserverstärkten Kunststoffen wie beispielsweise Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff oder Glasfaserverstärkter Kunststoff gefertigt, aber auch der Einsatz einer metallischen Feder ist möglich. Diese Feder (10) wird in dem Einschub (9) verklebt und/oder mit dem restlichen Prothesenfuß verschraubt und/oder mittels Presspassung befestigt.
• Am oberen Bereich der Prothese kann ein in der Prothetik üblicher Pyramidenadapter (15) angebunden werden, welcher die Montage des Fußes an den restlichen Aufbau der Prothese gewährleistet. Dieser Adapter wird durch eine Zentrale Schraube befestigt, welche von unten durch einen Kanal (21) in den Fuß eingeschoben werden kann. Jedoch können auch andere Verbindungsmöglichkeiten, die den Fuß mit dem übrigen Aufbau der Prothese verbindet, umgesetzt werden. So kann der Fuß auch über andere Adaptersysteme abgebracht, oder direkt verklebt werden. Auch eine einteilige Fertigung mittels additiver Fertigungsverfahren bei denen der Fuß inklusive Verbindungselement und Prothesenschaft hergestellt wird ist möglich.
• Zudem können, je nach gewünschten Eigenschaften, zwischen dem Anschlag des oberen Federelements (12) und der oberen Feder (5) ein zusätzliches Dämpfungselement (11), beispielsweise aus Polyurethan-Schaum, eingesetzt werden. In gleicher Weise kann zwischen der vorderen Verstärkung (16) und dem vorderen, oberen Federelement (18) ein solcher Dämpfer (17) eingesetzt werden
• Die beiden Federelemente im Vorfußbereich (1, 18) berühren sich bzw. sind Herstellungsbedingt durch einen Schmalen Spalt getrennt (19', 19''). Hierfür können eine oder mehrere Abstützelemente (2', 2'') an dem vorderen, unteren oder oberen Federelement angebracht werden. Hierdurch ist die Wirkung beider Federn direkt bei Bodenkontakt und auch bei geringeren Belastungen sichergestellt.
• Zwischen den hinteren beiden Federelementen (5, 6) können auch größere Zwischenräume (8) gebildet werden. Dadurch kann ein weiches Federn bei geringeren Belastungen erreicht werden. Wenn höhere Kräfte auf die Prothese wirken gibt das hintere, untere Federelement (6) die Kraft an die verstärkte Feder (5) weiter. Die zusammenwirkenden Federn bilden in diesem Fall eine deutlich höhere Federsteifigkeit welche wiederum die Prothese auch bei hohen Kräften vor einem Bruch schützt.
• Die oberen Federelemente inklusive des eingeschobenen Blattfederelements verlaufen dabei gerade und sind für die Energierückgabe bei der Vorfußablösung beim Gehen verantwortlich. Durch den geraden Verlauf der Federelemente können die eingeschobenen, separaten Federelemente aus Standardmaterialien wie z. B. Faserverstärktem Plattenmaterial hergestellt werden. Die unteren Federelemente definieren die Sohlengeometrie und sind damit verantwortlich, dass während der Standphase beim Gehen ein harmonisches Abrollen sichergestellt ist.
• 1 Seitliche Ansicht des Kunstfußes
• 2 Perspektivische Rückansicht
• 3 Längsschnitt in Sagittalebene
• 4 Schattierte, perspektivische Vorderansicht
• Bezugszeichenliste

1

Vorderes, unteres Federelement

2'

Anlagepunkt an oberes Federelement

2''

Anlagepunkt an oberes Federelement

3

additiv gefertigte Prothesenfußteil

4

Sohle

5

hinteres, oberes Federelement

6

hinteres, unteres Federelement

7

Anschlagpunkt hintere Federn

8

Spalt zwischen Federelementen

9

Einschub für separates Federelement

10

Separates Federelement

11

hinterer Dämpfer

12

Anschlag oberes Federelement

13

hintere Verstärkung

14

Anbindungspunkt an die restliche Prothese

15

Pyramidenadapter

16

vordere Verstärkung

17

vorderer Dämpfer

18

vorderes, oberes Federelement

19'

Spalt zwischen unterem und oberem Federelement

19''

Spalt zwischen unterem und oberem Federelement

20

Einschub für Unterlegscheibe

21

Kanal für Befestigungsschraube

• 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 102014006727 B3 [0002]

Claims (6)

1. Kunstfuß, insbesondere für den Einsatz in einer Bein- oder Fußprothese, mit mehr als einem Blattfederelement, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem oder mehreren Blattfederelementen (5, 18) ein Einschub (9) für ein separates Federelement (10) befindet, welches eingeklebt und/oder verschraubt und/oder über eine Presspassung befestigt wird.
2. Kunstfuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das separate Federelement (10) vom Vorfußbereich bis mindestens zur Fußmitte, vorzugsweise bis zur Ferse, erstreckt.
3. Kunstfuß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Federelement (10) einen rechteckigen oder runden Querschnitt hat und dessen Form keine oder eine nur geringe Wölbung in Längsrichtung aufweist.
4. Kunstfuß nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der Winkel zwischen dem separaten Federelement (10) und der Bodenebene zwischen 1° und 25° beträgt (α).
5. Kunstfuß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Blattfederelement vorhanden ist (1, 6) welches die Sohlengeometrie vorgibt.
6. Kunstfuß nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Blattfederelemente im Vorfußbereich (1, 18) über mindestens einen Anlagepunkt (2', 2'') berühren und/oder durch einen schmalen Spalt (19', 19'') getrennt sind.

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