DE2317561A1

DE2317561A1 - Prothesen - vorrichtung zum vereinigen des oberschenkels mit dem unterschenkel

Info

Publication number: DE2317561A1
Application number: DE2317561A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Nakajima
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-07
Filing date: 1973-04-07
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DE2317561C2; JPS5234874B2; JPS48101797A; GB1405382A; US3885252A; CH568068A5

Description

DR.-ING. G. RIEBLING PATENTANWALT

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139O-14/1O/S

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4.April 1973

Hirofumi Nakajima, 75 Koazanishigaito, Ooazakizu-cho Kizu-cho, Soraku-gun, Kyoto-fu /Japan

Prothesen-Vorrichtung zum Vereinigen des Oberschenkels mit dem Unterschenkel

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in einer Vorrichtung zum Vereinigen des Oberschenkels und des Unterschenkels, insbesondere Verbesserungen in Knieprothesen und Kniegelenk-Gurten zum Vereinigen des Oberschenkels und des Unterschenkels.

Das natürliche Kniegelenk ist zur glatten Gelenkverbindung geeignet aufgrund der spezfellen Art der gleitenden Berührung zwischen dem distalen Ende des Oberschenkelknochens und

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dem proximalen Ende des Schienbeines, welche jeweils einzigartige Oberflächen aufweisen. Es ist wohl bekannt, daß die Kniebewegung keine einfache einachsige Bewegung ist.

Jedoch herkömmliche Vorrichtungen zum Verbinden des Oberschenkels und des Unterschenkels, entweder Knieprothesen oder Kniegelenk-Gurte sind von solcher Konstruktion, daß die oberen und unteren Gelenkelemente , die an dem Oberschenkel, bzw. dem Unterschenkel zum BEfestigen sind, nur in einer STellung durch einen Bolzen schwenkbar zusammenvereinigt sind. Folglich ergeben die bekannten Vorrichtungen eine einachsige Bewegung, was vollständig verschieden von der tatsächlichen Kniebewegung ist und schwerwiegende Beeinträchtigungen während des Gehens ergibt, oder wenn das Knie gestreckt oder gebeugt ist, wie im folgenden beschrieben wird.

Bei den bisher vorgeschlagenen Knieprothesen findet die Bewegung des Streckens und des Beugens immer nur um einen Unterstützungspunkt statt,ohne die Verschiebung des Unterstützungspunktes zu erlauben,so daß die Bewegung der Bequemlichkeit und des glatten Flusses ermangelt und äußerste Schwierigkeiten umfasst. Außerdem ist die Körperbewegung unnatürlich und unansehlich. Die bekannten Vorrichtungen erfordern ferner eine starke Muskelkraft für das Strecken und Beugen, sind folglich für Personen mit einer schwachen Muskelkraft nicht anwendbar und sind über einen längeren ZEitraum unbrauchbar, da der feste Halt der Vorrichtung an den Stützknochen der Lockerung ausgesetzt ist. 30984 1/09 9 5

Somit haben die herkömmlichen Vorrichtungen nur auf äußerst begrenzte Arten von pathologischen Änderungen Anwendung gefunden und sind im allgemeinen von schlechtem praktischen WErt. Aus den selben Gründen haben Kniegelenk-Gurte bisher den schwerwiegenden Nachteil, nicht in der Lage zu sein, der Bewegung des tatsächlichen Kniegelenkes angemessen zu folgen und versagen die Last auf dem Kniegelenk in einem bedeutenden Ausmaß zu erleichtern. Wenn sie abgenutzt sind, erzeugen sie infolge der wiederholten reibenden Berührung mit dem Oberschenkel und dem Unterschenkel Hautabschürfungen und sind deshalb nicht ständig anwendbar.

Eine Hauptaufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Mechanismus vorzusehen zum Vereinigen des OBerschenkels und des Unterschenkels durch obere und untere Bolzen, um sie an zwei Stellungen zu vereinigen, d.h. an der oberen und der unteren, und um sie dadurch auf die selbe Weise wie das natürliche Gelenk schwenkbar beweglich zu machen.

Eine andere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung vorzusehen, welche den Mechanismus enthält, um den Oberschenkel und den Unterschenkel zusammen zu vereinigen und durch welche die Bewegung des tatsächlichen Kniegelenkes genau nachgebildet werden kann, um das Strecken und Beugen des Knies mit Bequemlichkeit und glatten Bewegungsablauf sicher zu stellen, wobei die Vorrichtung deshalb sehr zufriedenstellend betriebsfähig ist, wo Muskelkraft kaum zur Verfügung

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steht ohne das Lösen des festen Haltes an dem Stützknochen über einen langen Zeitraum brauchbar ist und auf eine breite Vielzahl von pathologischen Veränderungen anwendbar ist.

Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Kniegelenk-Gurt vorzusehen, welcher den oben erwähnten Mechanismus enthält, um den Oberschenkel und den Unterschenkel zusammen zu vereinigen, und welcher in der Lage ist, der Bewegung des natürlichen Gelenkes entsprechend zu folgen, um sicher zu gehen, die Last auf dem Kniegelenk zu erleichtern und die fortgesetzte Verwendung sicher gestellt ist ohne Hautabschürfungen zu verursachen, wo das Gurtband angelegt wird.

Gemäß dieser Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist, durch ein oberes Gelenkglied, ein unteres Gelenkglied, das unter dem oberen Glied angeordnet ist, und ein dazwischenliegendes Gelenkglied, das zwischen dem oberen und dem unteren Gelenkglied angeordnet ist, wobei das obere Gelenkglied einen oberen Teil aufweist, der an dem Oberschenkel zu befestigen ist und einen unteren Bolzenlagerteil; das GElenkglied einen unteren Teil aufweist, der an dem Unterschenkel zu befestigen ist und einen oberen Bolzenlagerteil, der Lagerteil des oberen Gelenkgliedes durch untere Bolzen schwenkbar an die untere Enden des dazwischenliegenden Gelenkgliedes angreift, der Lagerteil des unteren Gelenkgliedes durch einan oberen Bolzen schwenkbar an das obere Ende des dazwischenliegenden Gelenkgliedes angreift, wodurch der Oberschenkel

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und der Unterschenkel an zwei Stellungen, d.h. an der oberen und der unteren schwenkbar zusammen vereinigt werden können.

Durch Befestigen des oberen Gelenkgliedes an den Oberschenkel und des unteren Gelenkgliedes an den Unterschenkel, können der Oberschenkel und der Unterschenkel durch obere und untere Bolzen schwenkbar in zwei Stellungen zusammen vereinigt werden, d.h. an der oberen und der unteren mit dem Ergebnis, daß die Schwenkbewegung um zwei Unterstützungspunkte in dem Gelenk stattfindet, welche wie gewünscht auf die selbe Weise wie die tatsächliche Kniegelenkbewegung verschiebbar sind.

Demgemäß steht der Gelenkmechanismus dieser Erfindungen als eine Knieprothese ausgeführt, die Nachbildung der tatsächlichen Kniebewegung sicher, um störungsfreies und glattes Strecken und Beugen des Knies und Zufriedenstellen der Anwendung zu erlauben, wo Muskelkraft kaum zur Verfügung steht. Da die vorliegende Prothese über einen langen Zeitraum anwendbar ist ohne das Lösen seines festen Haltes an den Stützknochen weist sie den großen Vorteil auf, auf eine breite Vielzahl von pathologischen Veränderungen anwendbar zu sein.

Wenn ferner als ein Kniegelenk-Gurtband ausgeführt, folgt der vorliegende GElenk-Mechanismus angemessen der Bewegung des tatsächlichen Kniegelenkes, um sicher zu gehen, die Last auf dem Gelenk zu vermindern und den tragenden Teil des

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Gurtbandes von Hautabschürfungen zu befreien, um Ihn folglich mit Sicherheit kontinuierlich abwendbar zu machen.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden eine ausführliche Beschreibung unter Hinweis auf die beiliegenden ZEichnungen gegeben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergenommene Perspektivansicht, die eine Ausführungsform des Gelenkmechanismus der Erfindung darstellt, wie er auf einer Knieprothese angewendet ist;

Fig. 2 eine Ansicht desselben von hinten im zusammengesetzten Zustand;

Fig. 3 eine Seitenansicht desselben;

Fig. 4 eine Ansicht desselben in einem gebeugten Zustand;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die eine Ausführungsform des Gelenkmechanismus dieser Erfindung darstellt, wie er auf ein Kniegelenk-Gurtband angewendet ist ;

Fig. 6 eine Seitenansicht desselben;

Fig. 7 eine Perspektivansicht, die denselben in einem gebeugten Zustand darstellt, wobei Teile weggelassen sind; und

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht, die den schwenkbar

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beweglichen Teil desselben darstellt.

Die dieser Erfindung verkörpernde Knieprothese ist aus hartem Kunststoff, Metall oder dergleichen Material gepresst, welches auf lebendes Gewebe neutral ist.

Ein oberes Gelenkglied A ist in der Form eines gehäuseähnlichen Rahmens 1, welchem an seinem Unterteil und wenigstens an einer Seite offen ist, um ein dazwischenliegendes Gelenkglied aufzunehmen. Das obere Gelenkglied A enthält einen Befestigungsteil, einschließlich eines Vorsprunges 3, der von der oberen Fläche mit der oberen Wand 2 des Rahmens 1 vorsteht, um in dem distalen Ende des Oberschenkelknochens verankert zu werden, einen Lagerteil, einschließlich eines Paares von Vertiefungen 5, die in den unteren Flächen der gegenüberliegenden seitlichen Wände 4 des Rahmens 1 ausgebildet sind und halbkreisförmige Flächen definieren und eine Vorderwand des Rahmens 1.

Das untere Gelenkglied B enthält einen befestigenden Teil, einschließlich eines Vorsprunges 8, der von der unteren Fläche einer Scheibe 7 vorsteht, um in den proximalen Ende des Schienbeines verankert zu werden, einen Lagerteil einschließlich einer Vertiefung Io, die in der oberen Fläche einer von der Platte 7 nach oben vorstehenden Stütze 9 ausgebildet ist und eine halbkreisförmige Fläche aufweist und einen Anschlag in der Form einer Abstufung 11, die in einem unteren Vorderteil

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der Stütze 9 ausgebildet ist.

Das mittlere Gelenkglied C enthält einen Bolzen 13, der die oberen Enden der Schenkel 12 verbindet und um einen erforderlichen Abstand zu gewinnen so angeordnet ist, und Bolzen 14 die zueinander ausgerichtet sind und sich von den unteren Enden der Schenkel 12 nach außen erstrecken, wobei das mittlere Gelenkglied C die Form einer Kurbel aufweist.

Der obere Bolzen 13 des dazwischenliegenden Gelenkgliedes C ist in der halbkreisförmigen Vertiefung Io in dem unteren Gelenkglied B eingepasst und die unteren Bolzen 14 des dazwischenliegenden Gelenkgliedes C sind in den halbkreisförmigen Vertiefungen 5 in den oberen Gelenkglied A eingepasst und durch die oberen und unteren Gelenkglieder A,B zusammen vereinigt sind, zur Schwenkbewegung um die oberen und unteren Bolzen 13,14, d.h. an zwei Stellungen der oberen und der unteren. Nach der obigen Art der Ausführungsform dieser Erfindung ist der Vorsprung 3 des oberen Gelenkgliedes A in dem distalen Ende des Oberschenkelknochens verankert, wo das nicht funktionsfähige Gelenkelement entfernt worden ist und der Vorsprung 8 des unteren Gelenkgliedes B ist in dem proximalen Ende des Schienbeines verankert, von welchem das nicht funktionsfähige Gelenkelement entfernt worden ist. WEnn sie somit in Stellung eingebaut worden ist, um den Oberschenkel und den Unterschenkel zusammen zu vereinigen, erreicht die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete

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Effekte, wie im folgenden beschrieben.

Die oberen und unteren Bolzen 13 und 14, welche den Ober schenkel und den Unterschenkel zusammen vereinigen sehen zwei schwenkbare Stützpunkte für die Kniebewegung vor, welche wie gewünscht verschoben werden können, wie in Fig. 4 veranschaulicht, welches glattes und störungsfreies Strecken und Beugen des Knies auf diese Weise wie die tatsächliche Kniebewegung erlaubt , wobei kaum eine Muskelkraft erforderlich und somit anwendbar ist, wo fast keine Muskelkraft zur Verfügung steht. Der stabile BEtrieb der Vorrichtung beseitigt eine unerwünschte excentrische Last, die auf die Teile wirkt, wo die VorSprünge 3 und 8 der Gelenkglieder A,B in den stützenden Knochen verankert sind, was die Verankerungen vom Lockerwerden befreit, um eine störungsfreie Anwendung über einen langen Zeitraum sicher zu stellen. Die Fähigkeit, die tatsächliche kniebewegung nachzuahmen macht die Vorrichtung auf eine breite Vielzahl von pathologischen Veränderungen anwendbar.

Die Befestigungsteile oder Verankerungen für die oberen und unteren GElenkglieder A,B in denobigen Ausführungsformen brauchen nicht notwendigerweise in der Form von Vorsprüngen 3,8 sein, sondern können auch mit grober Oberfläche versehene Teile oder ebene Flächen sein, falls die Vorrichtung an die oberen und unteren Stützenden Knochen befestigt werden kann.

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Das in Fig. 5-8 dargestellte Kniegelenk-Gurtband, eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgende Konstruktion auf.

Eine oberes Gelenkglied D enthält einen Befestigungsteil und eine bolzen-aufnehmenden Teil, wobei der Befestigungsteil eine zylindrische Hülle 22 einer gewünschten Abmessung enthält, die um den Oberschenkel anzupassen ist und freie Vorderseiten 21 aufweist, die einander gegenüberstehend um erforderlichen Abstand 1 von einander angeordnet sind, und eine Befestigungsschnur 23, die sicn zwischen den gegenüberstehenden freien Enden 21 im Eingriff mit Haken 21· darauf erstreckt, um den Abstand 1 zu vermindern und dadurch die Hülle 22 eng um den Oberschenkel anzupassen, wobei der Bolzen-aufnehmende Teil Verbindungsstangen 24 enthält, die sich vertikal von den gegenüberliegenden Seiten der Hülle 22 erstrecken und in ihren unteren Enden jeweils mit Löchern zur Aufnahme von Bolzen ausgebildet sind. Gleichermaßen enthält ein unteres Gelenkglied E einen befestigenden Teil und Bolzen-aufnehmenden Teil.

Der befestigende Teil enthält eine zylindrische Hülie 27 einer gewünschten Abmessung, die um den Unterschenkel anzupassen ist und freie Vorderseiten 26 aufweist, die um einen erforderlichen Abstand I¹ in gegenüberliegender Relation zu einander angeordnet sind und eine Befestigungsschnur 28, die sich zwischen gegenüberstehenden freien Enden 26 in Eingriff mit Haken 26' darauf erstreckt , um den Abstand I¹ zu verringern

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und die Hülle 27 in enge Berührung mit demUmfang des Unterschenkels zu bringen. Der Lagerteil umfasst Verbindungsstangen 29,die sich vertikal von den gegenüberliegenden Seiten der Hülle 27 erstrecken und in ihren oberen Enden jeweils mit Löchern .3o zur Aufnahme von Bolzen ausgebildet sind.

Ein dazwischenliegendes Gelenkglied F enthält ein paar von kurzen Gelenken 33, die mit Löchern 31 und 32 zur Aufnahme von Bolzen an ihren jeweils gegenüberliegenden Enden ausgebildet sind. Bolzen 34 werden in dfe Löcher 31 an den unteren Enden der GElenke 33 angesetzt, bzw. in die Löcher 25 an den unteren Enden der Verbindungsstangen 24 des oberen Gelenkgliedes D, um beide Gelenkglieder D und E schwenkbar zu verbinden. Gleichermaßen werden Bolzen 35 in die oberen Löcher 32 in den Gelenken 33 eingesetzt und die Löcher 3o an den oberen Enden der Verbindungsstangen 29 des unteren Gelenkgliedes E um beide Gelenkglieder E und F schwenkbar zu verbinden. Auf diese Weise werden das obere und untere Gelenkglied D und E schwenkbar um die zwei oberen und' unteren STellungen mit einander vereinigt, d.h. um die Bolzen 34, bzw. 35.

Um die zweite Ausführungsform dieser Erfindung zu verwenden, die als ein Kniegelenk-Gurtband beschrieben ist, werden die Hüllen 22 und 27 der oberen und unteren Gelenkglieder D und E um den Oberschenkel und den Unterschenkel angepaßt und befestigt, wobei das dazwischenliegende Gelenkglied F

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an den gegenüberliegenden Seiten des Knies angebracht ist, wodurch sich die folgenden ausgezeichneten Effekte und Vorteile ergeben werden.

Das Kniegelenk-Gurtband vereinigt den OBerschenkel und den Unterschenkel schwenkbar an den zwei oberen und unteren Stützpunkte, welche verschoben werden können, wie gewünscht um eine Bewegung herzustellen, lie der tatsächlichen Kniegelenkbewegung ähnelt, was dem Gurtband erlaubt der Bewegung des Kniegelenkes angemessen zu folgen und das Erleichtern der Last auf dem Kniegelenk zu sichern, um eine merkbare Wirksamkeit bei der Abhilfe des funktionsfähigen Kniegelenkes zu erreichen. Die oben erwähnte Fähigkeit der vorliegenden Vorrichtung der Kniebewegung angemessen zu folgen, dient dazu, die Hüllen 22 und 27 daran zu hindern, während des Streckens, Beugens udergl. Kniebew%ung Hautabschürfungen zu verursachen, während sie an dem Oberschenkel und dem Unterschenkel angelegt sind. Dies garantiert die kontinuierliche Verwendung mit Sicherheit.

Die als die Gelenkglieder in dieser Art der Ausführungsform verwendeten Hüllen müssen aus einem Material hergestellt sein, daß die gewünschte weiche Körperempfindung aufweist und für enge Berührung geeignet ist. Die Verbindungsstangen und -gelenke sind geeigneterweise aus einem starrem Metal hergestellt.

Obwohl prinzipielle Ausführungsformen oben angegeben sind,

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sollen sie nur für veranschaulichende Zwecke dienen und sind auf keine Weise begrenzend. Die fachgeblet-bewanderten können in der Lage sein, verschiedene andere Änderungen und Modifikationen auszuführen, welche in den Bereich dieser Erfindung aufzunehmen sind, wie in den anliegenden Ansprüchen dargelegt.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

^lJ Vorrichtung zum Vereinigen des Oberschenkels und des Unterschenkels gekennzeichnet durch ein oberes Gelenkglied (A), ein unteres GElenkglied (B), das unter dem oberen Glied angeordnet ist und ein dazwischenliegendes Gelenkglied (C), das zwischen dem oberen und dem unteren Gelenkglied angeordnet ist, wobei das obere Gelenkglied einen oberen Teil (3) aufweist , der an dem OBerschenkel zu befestigen ist , und einen unteren Bolzen aufnehmenden Teil (5) das untere Gelenkglied (B) einen unteren Teil (8) aufweist, der an den Unterschenkel zu befestigen ist und einen oberen Bolzen aufnehmenden Teil (lo) der Lagerteil des oberen Gelenkgliedes (A) durch untere Bolzen (14) schwenkbar an die unteren Enden des dazwischenliegenden Gelenkgliedes angreift, der Lagerteil (lo) des unteren Gelenkgliedes durch einen oberen Bolzen (13) schwenkbar an das obere Ende des dazwischenliegenden lagergliedes angreift, wodurch der Oberschenkel und der Unterschenkel an zwei oberen und unteren Stellungen schwenkbar zusammen vereinigt werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der TEiI des oberen Gelenkgliedes (A) der an dem Oberschenkel zu befestigen ist durch die obere Fläche eines Rahmens (1) vorgesehen ist, der an das distale Ende des Oberschenkels zu befestigen ist, die gegenüberliegenden Seiten-Wände des Rahmens in ihren unteren Flächen mit Vertiefungen (5) ausgebildet sind, die jeweils halbkreisförmige Flächen aufweisen, und als der bolzen-aufnehmende Teil dienen, der Teil des unteren Gelenkgliedes (B),der an dem Unterschenkel zu befestigen ist durch die untere Fläche einer Platte (7) vorgesehen ist, die an das proximale Ende des Unterschenkels zu befestigen ist, die Platte in ihrem oberen Teil mit einer Vertiefung (lo) ausgebildet ist, die eine halbkreisförmige Fläche aufweist und als der bolzen-aufnehmende Teil dient, das dazwischenliegende Gelenkglied (C) in der Form einer

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Kurbel ist, die oberen Bolzen (13) aufweist, der die oberen Enden eines Paares von Schenkeln (12) verbindet, die unteren Bolzen (14) des dazwischenliegenden Gelenkgliedes (C) in den Vertiefungen (5) des oberen Gelenkgliedes (A) angepasst sind, der obere Bolzen (13) des dazwischenliegenden Gelenkgliedes (C) in der Vertiefung (lo) des unteren Gelenkgliedes (B) eingepasst ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekenn zeichnet, daß der Teil des oberen Gelenkgliedes, der an dem Oberschenkel zu befestigen ist eine zylindrische

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Hülle (22) enthält, die eng um den Oberschenkel anzupassen ist, die zylindrische Hülle (22) Verbindungsstangen (24) aufweist, die sich in Längsrichtung jeweils von den gegenüberliegenden Seiten derselben erstrecken und in ihren unteren vorstehenden Enden mit Bolzenlöchern (25) ausgebildet sind, die als der bolzen-aufnehmende Teil dienen, der Teil des unteren Gelenkgliedes, der an den Unterschenkel zu befestigen ist, eine zylindrische Hülle (27) enthält, die eng um den Unterschenkel anzupassen ist, die letztere zylindrische Hülle (27) Verbindungsstangen (29) aufweist, die sich in Längsrichtung jeweils von deren gegenüberliegenden Seiten erstrecken und in ihren oberen vorstehenden Enden mit Bolzenlöchern (3o) ausgebildet sind, die als der bolzen-aufnehmende Teil dienen, das dazwischenliegende Gelenkglied (F) ein paar von kurzen Gelenken (33) enthält, die an ihren oberen bzw. unteren Enden mit Bolzenlöchern ausgebildet sind, zwei untere Bolzen (34) in die Löcher in den Verbindungsstangen des oberen Verbindungsglxedes eingesetzt sind und in die Löcher an den unteren Enden der Gelenke zwei obere Bolzen (35) in die Löcher in den Verbindungsstangen des unteren Gelenkgliedes (E) und in die Löcher an den oberen Enden der Gelenke eingesetzt sind.

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