DE2426786A1

DE2426786A1 - Aktive handdrehgelenkprothese

Info

Publication number: DE2426786A1
Application number: DE19742426786
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dr Karas; Viktor Weteschnik
Original assignee: ORTHOPAEDIETECH FORSCH
Current assignee: ORTHOPAEDIETECH FORSCH
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-06-01
Publication date: 1975-09-11
Also published as: AT330343B; ATA193074A

Description

Aktive Handdrehgelenkprothese Die Erfindung betrifft eine aktive Handdrehgelenkprothese mit einem Außenschaft und einem den Stumpf umfassenden Innenschaft, wobei die mit dem Innenschaft verbundene Handprothese in einem Lager des Außenschaftes gelagert ist.
Der Gebrauchswert einer aktiven künstlichen Handprothese ist entscheidend durch die Möglichkeit, Pro- und Supinationsbewegungen ausführen zu können, bestimmt. Das Ausmaß der nach eirer Unterarmamputation verbleibenden natürlichen Pro- und Supination verringert sich mit abnehmender Stumpflänge. Nur ein sehr langer Stumpf, wie er sich etwa im Falle einer Exartikulation des Handgelenkes ergibt, kann zur aktiven Drehung der Prothese herangezogen werden. Bei kürzeren Stümpfen kommen nur elektrische Drehgelenke - Myo. elektrisch oder durch Mikroschalter gesteuert - oder passiv mit der gesunden Hand einstellbare Reibgelenke zum Einsatz.
Die bekannten aktiven Handdrehgelenkprothesen haben den Nachteil, daß der Drehwinkel des Handgelenkes der gleiche ist wie der des Stumpfes, weshalb das Ausmaß der Drehung besonders bei kurzen Stümpfen gering ist. Weiters haben sie den Nachteil, daß das Rückdrehmoment bei Beendigung einer Drehbewegung vom empfindlichen Stumpf aufgenommen werden muß, was für den Patienten ermüdend oder sogar schmerzhaft ist.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine aktive Handdrehgelenkprothese zu schaffen, mit der eine übersetzung der Drehung des Unterarmstumpfes ermöglicht wird und die Rückdrehmomente ohne Belastung des Patienten in beiden Richtungen aufgenpmmen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Handprothese über ein doppelt wirkendes Reibgesperre am Innenring eines Planetenreibgetriebes befestigt ist, dessen Außenring mit dem Außenschaft verbunden ist.
Vorteilhaft ist das Planetenreibgetriebe selbstnachstellend und weist eine übersetzung von 1 : 2 bis 1 : 3 auf.
Vorzugsweise ist zwischen der Handprothese und dem Außenschaft ein Traglager zur Zentrierung des doppelt wirkenden Reibgesperres vorgesehen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen das Planetenreibgetriebe und das Reibgesperre einen zentralen Hohlraum auf, durch den die Versorgungskabel zur Betätigung der Handprothese geführt sind.
Das erfindungsgemäße aktive Handdrehgelenk ist auch für mittellange oder kurze Stümpfe geeignet. Es wird ohne Belastung des Stumpfes gesteuert. Die vorhandene Stumpfsensibilität wird als Rückmeldesystem ausgenutzt. Die Konstruktion ist einfach und leicht und kommt ohne zusätzliche elektrische Steuersignale aus.
Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher erläutert, worin Fig. 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Anschluß einer Handprothese an den Armstumpf zeigt und die Fig. 2 und 3 Schnitte nach den Linien II - II und III - III der Fig. 1 darstellen.
In Fig. .1 ist der aus Kunststoff bestehende Außenschaft 1 mit dem Gehäuse 2 und dem Eingußring 3 verbunden.
Dieser schließt das Planetenreibgetriebe ein, welches aus dem Innenring 4, dem Außenring 5 und den Kugeln 6 besteht, welche in Ausnehmungen des Innen- und Außenringes eingesetzt sind. Diese Kugeln bestehen aus Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus Polyamid. Der Außenring 5 des Planetenreibgetriebes ist zweigeteilt. Der handseitige Teil 7 nimmt das Kugellager 8 und den Gesperre-Außenring 9 auf; der stumpfseitige Teil 10 des Außenringes 5 ist axial verschiebbar und wird durch einen Federring 11 gegen die Kugeln 6 gepreßt. Die Ausnehmungen im Innen- und Außenring des Planetenreibgetriebes sind, wie in Fig. 1 ersichtlich ist, im Querschnitt winkelförmig, so daß sich das Reibgetriebe unter der Wirkung des Federringes 11 stets selbst zentriert und bei Abnützung der Kugeln oder der Laufbahnen selbsttätig nachstellt. Die Kugeln 6 werden durch die im Gehäuse 2 gelagerte, als Kugelkäfig ausgebildete Hülse 12 in Drehrichtung bewegt, indem der axiale Teil der Hülse 13 durch Muttern 14 mit dem Innenschaft 15 verdrehsicher verbunden ist.
Das Reibgesperre, welches einen wesentlichen Teil des erfindungsgemäßen aktiven Handdrehgelenkes darstellt, besteht aus dem Außenring 9 und dem gegenüber dem Außenring 9 verdrehbaren Innenteil 16 (Fig. 2). Der Teil 16 weist vier keilförmige Laufflächen 17, 17', 18, 18' auf, die jeweils gegeneinander gerichtet sind. In dem sich verengenden Raum zwischen diesen Laufflächen der Innenwand und des Gesperre-Außenringes 9 sind je zwei Walzen bzw. Kugeln 19, 20 gelagert, die einander diametral gegenüberliegen. Am Innenteil des Gesperres sind Mitnehmer 21 angeordnet, die ebenfalls diametral gegenüberliegen. Am Innenring 4 des Planetenreibgetriebes sind Anschläge 22 (Fig. 1, Fig. 2) vorgesehen, die mit den Mitnehmern 21 des Gesperres zusammenwirken, in dem Sinn, daß sie, je nach der Drehrichtung, entweder die Walzen 19 bei Bewegung im Gegenuhrzeigersinn, oder die Walzen 20 bei Bewegung im Uhrzeigersinn, aus der Sperrstellung drücken. Mit 23 sind Blattfedern bezeichnet, die die Walzen an den Laufflächen halten, damit sie nicht aus den keilförmigen Ausnehmungen herausfallen.
Bei einer Drehung des Armstumpfes und damit des Innenschaftes 15 wird durch die Übersetzung des Planetenreibgetriebes eine um das etwa 2,5Fache vergrößerte gleichsinnige Drehung des Innenringes 4 bewirkt, wodurch die natürlichen Voraussetzungen der Drehung eines Handgelenkes beim Drehen des Unterarmes physiologisch richtig nachgebildet werden. Der Gesperre-Innenteil 16 wird, wie beschrieben, je nach der Drehrichtung des Innenringes 4, jeweils durch die gegenüberliegenden Walzen des Reibgesperres gegenüber dem Außenring 7 des Planetenreibgetriebes verdrehsicher verbunden und gegen Rückdrehungen von der Handseite her gesperrt. Das Gesperre kann nur von der Antriebsseite, d. h. von der Stumpfseite her, gelöst werden. Rückdrehmomente können so auf den Armstumpf nicht wirken.
Die Handprothese 24 selbst ist mit einem Gewindezapfen 25 in den Gesperre-Innenteil 16 eingeschraubt und durch eine Mutter 26 gegen Verdrehen gesichert. Das Planetenreibgetriebe und das Gesperre sind mit einem durchgehenden zentralen Hohlraum 27 ausgebildet, durch den die Versorgungsleitungen 28, das sind Kabeln und dgl., zur Betätigung des Handprothesen-Getriebes laufen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

Aktive Handdrehgelenkprothese mit einem Außenschaft und einem den Stumpf umfassenden Innenschaft, wobei die mit dem Innenschaft verbundene Handprothese in einem Lager des Außenschaftes gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Handprothese (24) über ein doppelt wirkendes Reibgesperre (9, 16) am Innenring (4) eines Planetenreibgetriebes befestigt ist, dessen Außenring (5) mit dem Außenschaft (1) verbunden ist.
2. Aktive Handdrehgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenreibgetriebe selbst-nachstellend ist und eine Übersetzung von 1 : 2 bis 1 : 3 aufweist.
3. Aktive Handdrehgelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Handprothese (24) und dem Außenschaft ein Traglager (8) zur Zentrierung des doppelt wirkenden Reibgesperres (9, 16) vorgesehen ist.
4. Aktive Handdrehgelenkprothese nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenreibgetriebe und das Reibgesperre einen zentralen Hohlraum (27) aufweisen, durch den die Versorgungskabel (28) zur Betätigung der Handprothese geführt sind.

L e e r s e i t e