DE251355C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
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Missouri, V. St. A.Missouri, V. St. A.
Künstlicher Arm. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. August 1911 ab. Artificial arm. Patented in the German Empire on August 2, 1911.
Die Erfindung bezieht sich auf einen künstlichen Arm und hat Bewegungsvorrichtungen für das Handgelenk und die Fingergelenke zum Gegenstand.The invention relates to an artificial arm and has movement devices for the wrist and finger joints.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein künstlicher Arm als Ersatz für einen unterhalb des Ellenbogens amputierten Arm dargestellt, der sich auch als Ersatz eines oberhalb des Ellenbogens amputierten Armes- bei entsprechenden ίο Änderungen des Armstumpfbeutels und der Armaufhängung eignet, und zwar zeigen:In the accompanying drawing, an artificial arm replaces one below the Elbow's amputated arm is shown, which also replaces one above the elbow amputated arm- with corresponding ίο changes to the arm stump pouch and the Arm suspension is suitable, namely show:
Fig. ι den künstlichen Arm in einer Seitenansicht mit einer teilweise abgebrochenen Unterarmhülle, Fig. Ι the artificial arm in a side view with a partially broken forearm cover,
Fig. 2 einen Aufriß des Armes mit der Handinnenfiäche, 2 shows an elevation of the arm with the palm of the hand,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Unterarm und den Gelenkmechanismus,3 shows a longitudinal section through the forearm and the joint mechanism,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Vorderarmes,
Fig. 5 eine Stirnansicht der Hand, von der Gelenkseite gesehen,4 shows an end view of the forearm,
5 shows an end view of the hand, seen from the joint side,
Fig. 5a eine Einzelheit des Handgelenks,5a shows a detail of the wrist,
Fig. 6 und 7 andere Längsschnitte des Vorderarmes, 6 and 7 other longitudinal sections of the forearm,
Fig. 7a ein Zahnrädchen des Vorderarmes in Grundriß und Aufriß,7a shows a cogwheel of the forearm in plan and elevation,
Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie I-I und H-II der Fig. 6 und 7, ,Fig. 8 is a cross-section along the line I-I and H-II of Figs. 6 and 7,,
Fig. 9 eine Endansicht der Gelenkseite des Vorderarmes, wobei einige Teile desselben abgenommen sind,Figure 9 is an end view of the articulated side of the forearm with some portions thereof removed are,
Fig. 10 einen Längsschnitt der Hand durch den Daumen und den Zeigefinger,10 shows a longitudinal section of the hand through the thumb and forefinger,
Fig. 11 und 12, von vorn und hinten gesehen, die Art der Aufhängung der künstlichen Hand am menschlichen Körper mittels Riemen, und Fig. 13 im größeren Maßstab den Verschlußmechanismus des Handgelenks.11 and 12, seen from the front and rear, the way in which the artificial hand is suspended from the human body by means of straps, and 13 shows, on a larger scale, the locking mechanism of the wrist.
Der Vorderarm A des künstlichen Armes ist hohl und zur Aufnahme des Armstumpfes geeignet. B ist ein biegsamer Ärmel, der am oberen Arm befestigt werden kann. Mit A1 ist der Gelenkteil des Vorderarmes, mit C die Hand und mit C1 der Gelenkteil der Hand bezeichnet, der mit dem Gelenkteil des Armes verbunden und in ihm drehbar ist.The forearm A of the artificial arm is hollow and suitable for receiving the arm stump. B is a flexible sleeve that attaches to the upper arm. A 1 denotes the joint part of the forearm, C the hand and C 1 denotes the joint part of the hand, which is connected to the joint part of the arm and rotatable in it.
In der Ausnehmung A2 des Gelenkteiles- A x des Vorderarmes ist ein Kegelrad D auf die Achse D1 lose aufgebracht, die innerhalb der Ausnehmung A2 geeignet gelagert ist. Auf einer Seite des Kegelrades D ist ein Anschlag d vorgesehen, der mit dem Anschlag d1, der auf der Welle D1 befestigt ist, in Berührung kommen kann. Eine auf letzterer angebrachte Feder d2 verschiebt sie (die Welle D1) in der Längsrichtung, so daß die genannten Anschläge in Berührung kommen und das Kegelrad sich gemeinsam mit der Welle D1 bewegt. Behufs Bewegung der Welle D1 ist an einem Ende derselben eine Platte E (Fig. 3 und 6) befestigt, und an einem Ohr e dieser Platte ist eine Stange F angelenkt, die durch die Höhlung G des Vorder-In the recess A 2 of the joint part A x of the forearm, a bevel gear D is loosely attached to the axis D 1 , which is suitably supported within the recess A 2. On one side of the bevel gear D, a stopper D is provided, the d with the stopper 1, which is mounted on the shaft D 1 may come into contact. A spring d 2 attached to the latter moves it (the shaft D 1 ) in the longitudinal direction, so that the abovementioned stops come into contact and the bevel gear moves together with the shaft D 1 . For the movement of the shaft D 1 , a plate E (Figs. 3 and 6) is attached to one end thereof, and a rod F is articulated to one ear e of this plate, which passes through the cavity G of the front
armes geführt und an dem Arm f der Stange F1 drehbar befestigt ist (Fig. ι und 2), welche bei f1 am Ende des oberen Armes, ungefähr an der Stelle des Ellbogengelenks, drehbar gelagert ist. Die Stange F1 erstreckt sich weiter nach oben und ist am Ärmel B des Oberarmes befestigt, so daß durch Betätigung des Ellbogengelenks die Welle D1 mittels der Teile F1, F und E gedreht wird.arm out and rotatably attached to the arm f of the rod F 1 (Fig. ι and 2), which is rotatably mounted at f 1 at the end of the upper arm, approximately at the point of the elbow joint. The rod F 1 extends further upwards and is attached to the sleeve B of the upper arm, so that the shaft D 1 is rotated by means of the parts F 1 , F and E by actuating the elbow joint.
Auf der Welle D1 ist ferner eine zweite Platteii lose aufgebracht, die eine Schulter h besitzt und durch einen Schlitz der Platte M hindurchtreten kann (Fig. 3 und 6). Auf der Platte M ist ein Winkelhebel I und eine Klinke / bei j drehbar (Fig. 4 und 9). Ein Arm i des Winkelhebels I kann mit der Schulter h der Platte H und der andere Arm i1 mit der Klinke / in Berührung kommen.On the shaft D 1 , a second Platteii is also loosely applied, which has a shoulder h and can pass through a slot in the plate M (Fig. 3 and 6). On the plate M an angle lever I and a pawl / is rotatable at j (Fig. 4 and 9). One arm i of the angle lever I can come into contact with the shoulder h of the plate H and the other arm i 1 with the pawl /.
Im Ende des Unterarmes ist ein federbetätigter Schubbolzen L vorgesehen, dessen eines Ende durch die Platte M ragt. Dieser Bolzen besitzt eine Schulter I, die mit der Schulter j1 der Klinke / in Eingriff gelangt (Fig. 13), wenn der Bolzen zurückbewegt wird und den Bolzen L in seiner Lage festhält, bis die Klinke / durch den Winkelhebel / ausgeschwungen wird. Der Bolzen L besitzt ferner einen Kragen I1, gegen den ein Vorsprung e1 der Platte E auf der Welle D1 trifft, so daß letztere, wenn die Platte E und die Welle D1 gedreht werden, in Berührung kommt mit dem Kragen I1 und ihn gegen die Wirkung der Feder P (Fig. 13) nach rückwärts bewegt, bis die Klinke / die Schulter I berührt und in ihrer Lage so lange zurückhält, bis sie durch die Wirkung der Klinke / befreit wird. Die Klinke / wird durch eine Feder J1 in der Lage gehalten, bis sie durch den Kniehebel I befreit wird.In the end of the forearm, a spring-operated push bolt L is provided, one end of which protrudes through the plate M. This bolt has a shoulder I which engages with the shoulder j 1 of the pawl / (Fig. 13) when the bolt is moved back and holds the bolt L in place until the pawl is swung out by the bell crank. The bolt L also has a collar I 1 against which a projection e 1 of the plate E meets on the shaft D 1 , so that the latter, when the plate E and the shaft D 1 are rotated, comes into contact with the collar I 1 and moves it backwards against the action of the spring P (FIG. 13) until the pawl / shoulder I touches and holds it back in its position until it is released by the action of the pawl /. The pawl / is held in position by a spring J 1 until it is released by the toggle lever I.
In Fig. 13 ist die Sperrvorrichtung für das Handgelenk in größerem Maßstab dargestellt. Der Bolzen L ist hierbei in der Sperrlage gezeichnet, in der die Schulter j1 der Klinke / durch die Schulter I des Bolzens L zurückgehalten wird, so daß die Klinke / die Kupplung d, d1 außer Eingriff halten wird, bis der Bolzen L durch die Platte E, wie unten näher beschrieben, zurückgezogen wird.In Fig. 13 the locking device for the wrist is shown on a larger scale. The bolt L is drawn in the blocking position in which the shoulder j 1 of the pawl / is retained by the shoulder I of the bolt L , so that the pawl / the coupling d, d 1 is kept disengaged until the bolt L through the plate E, as described in more detail below, is withdrawn.
Behufs Bewegung der Platte H ist an einem Ohr h1 derselben eine Stange K angelenkt, welche durch die Höhlung G des Vorderarmes A sich erstreckt und an eine drehbare Scheibe K1 (Fig. ι und 2) angelenkt ist, welche ihrerseits im Arm A nahe seinem oberen Ende drehbar ist. An der Scheibe K1 ist ein Bügel K2 drehbar, von welchem Bügel sich ein Riemen K3 über den oberen Arm und die Schulter des menschlichen Körpers erstreckt, so daß durch Bewegung dieser Körperteile die Stange K und die Scheibe H in Bewegung gesetzt werden.For the purpose of moving the plate H , a rod K is articulated to an ear h 1 thereof, which rod extends through the cavity G of the forearm A and is articulated to a rotatable disc K 1 (FIGS. 1 and 2), which in turn is in the arm A close its upper end is rotatable. A bracket K 2 is rotatable on the disk K 1 , from which bracket a belt K 3 extends over the upper arm and shoulder of the human body, so that the rod K and the disk H are set in motion by movement of these body parts.
Die Klinke / ist mit einer Verlängerung /ä j versehen (Fig. 7 und 9), welche, durch eine Öffnung der Platte ragend, mit dem Ende der Welle D1 in Berührung kommt, um letztere in der Längsrichtung zu bewegen und deren Anschlag d1 außer Eingriff mit dem Anschlag d des Triebes D zu bringen, so daß während der Bewegung der Klinke / die Welle D1 im Kegelrad D sich frei drehen kann. Bei der Bewegung der Stange F trifft die Nase e1 gegen den Kragen I1 und hebt den Bolzen L so hoch, bis der Teil j1 der Klinke / unter die Nase I des Bolzens schnappt und letzteren in der angehobenen Lage festhält. Gleichzeitig entfernt sich das Ende /2 der Klinke / vom Ende der Welle D1, so daß wegen der Feder d2 die Kupplung der Welle mit dem Kegelrädergetriebe wieder erfolgt. Durch Drehen der Scheibe H und. des Winkelhebels I wird der Sperrbolzen L wieder befreit und die genannte Kupplung aufgehoben. In der Mitte der Platte M ist ein nach außen ragender, mit Schraubengewinden versehener Stutzen M1 vorgesehen, auf den, wie aus Fig. 7 ersichtlich, der Ring m aufgeschraubt werden kann, der das im nachfolgenden genannte Kegelrad N1 hält. Der obere Teil des Gelenkteiles C1 der Hand C paßt auf das untere Ende des Vorderarmes A (s. Fig. 3, 6 und 7). Im Innern dieses Gelenkteiles C1 ist ein Flansch C2 angeordnet, an dem eine Platte N mit einem Kegelrad Λ^1 (Fig. 5a) befestigt ist. Letzterer greift nach Art einer Überwurfmutter über die Kappe m, auf der es sich frei dreht, und kämmt mit dem Trieb D, durch das es angetrieben wird. In der Platte N sind zwei Löcher η vorgesehen, in die der verschiebbare Bolzen L zur Verriegelung des Gelenks und der Hand gegen Drehung in bezug auf den Vorderarm einschnappt.The pawl / is provided with an extension / ä j (FIGS. 7 and 9) which, protruding through an opening in the plate, comes into contact with the end of the shaft D 1 in order to move the latter in the longitudinal direction and its stop d 1 out of engagement with the stop d of the drive D to bring so that it can rotate freely during the movement of the latch / D 1 in the shaft bevel gear D. When the rod F moves, the nose e 1 hits the collar I 1 and lifts the bolt L so high that the part j 1 of the pawl / snaps under the nose I of the bolt and holds the latter in the raised position. At the same time, the end / 2 of the pawl / moves away from the end of the shaft D 1 , so that, because of the spring d 2, the coupling of the shaft with the bevel gear takes place again. By turning the disk H and. of the angle lever I , the locking pin L is released again and the said coupling is canceled. In the middle of the plate M there is an outwardly protruding, screw-threaded connector M 1 , onto which, as can be seen from FIG. 7, the ring m can be screwed which holds the bevel gear N 1 mentioned below. The upper part of the joint part C 1 of the hand C fits onto the lower end of the forearm A (see FIGS. 3, 6 and 7). In the interior of this joint part C 1 , a flange C 2 is arranged, on which a plate N with a bevel gear Λ ^ 1 (Fig. 5a) is attached. The latter engages in the manner of a union nut over the cap m, on which it rotates freely, and meshes with the drive D through which it is driven. In the plate N two holes η are provided into which the sliding bolt L snaps to lock the joint and the hand against rotation with respect to the forearm.
Die die Finger bewegenden Schnüre Q, Q1 gehen einerseits durch die Löcher m1, n1 in den Platten M, N und die Kanäle G1 des Vorderarmes über die Schulter und anderseits durch das Gelenk C1 und die Führungen c in der Hand zum Bewegungsmechanismus der Finger.The fingers moving cords Q, Q 1 go on the one hand through the holes m 1 , n 1 in the plates M, N and the channels G 1 of the forearm over the shoulder and on the other hand through the joint C 1 and the guides c in the hand to Mechanism of movement of the fingers.
Der abgerundete Teil P1 der Hand C ist im entsprechend geformten Teil P des Gelenkteiles C1 gelagert und wird durch den Gelenkbolzen p festgehalten. Die Hand kann begrenzte Bewegungen ausführen. Im Gelenkteil C1 ist ein federbelasteter Sperrhebel P2 (Fig. 7) angeordnet, der mit einem Zahn β2 in die Verzahnung -p1 des Gelenkes P1 eingreift. Das Ende P3 des Hebels -P2 ragt durch die Wand des Gelenkteiles C1, so daß der Eingriff in die Verzahmxng aufgehoben werden kann.The rounded part P 1 of the hand C is mounted in the correspondingly shaped part P of the joint part C 1 and is held in place by the hinge pin p . The hand can make limited movements. In the joint part C 1 a spring-loaded locking lever P 2 (FIG. 7) is arranged, which engages with a tooth β 2 in the toothing -p 1 of the joint P 1. The end P 3 of the lever -P 2 protrudes through the wall of the joint part C 1 , so that the engagement in the Verzahmxng can be canceled.
In der Hand C ist die Schwingachse R gelagert (Fig. 10), die mit den Ohren R1, R2 versehen ist. Das Ohr R1 ist durch das Glied r1 In the hand C , the swing axis R is mounted (Fig. 10), which is provided with the ears R 1 , R 2 . The ear R 1 is through the limb r 1
mit der Schnur Q und das Ohr i?2 durch das Glied rz mit der Schnur Q1 (Fig. 7 und 10) verbunden, so daß die Achse R durch die Schnur Q in der einen und durch die Schnur Q1 in der anderen Richtung gedreht werden kann.with the cord Q and the ear i? 2 by the member r z with the line Q 1 (Fig. 7 and 10), so that the axis R can be rotated by the line Q in one hand and by the line Q 1 in the other direction.
Die Finger 1, 2, 3 und 4 sind an der Hand C in derselben Weise angelenkt (Fig. 2) wie die Hand am Gelenkteil des Armes. Jeder Finger hat ein Zwischengelenk, so daß die Finger aus zwei Teilen bestehen. Kurbelarme der Schwingachse R sind durch Lenkglieder R3 mit den Stiften in den unteren Fingerteilen verbunden so daß durch Drehen der Schwingachse R die an der Hand C angelenkten Fingerteile geöffnet oder geschlossen werden. In jedem Gelenk zwischen Finger und Hand C ist eine Stange 5 angeordnet, durch die der Gelenkstift 6 geht und deren eines Ende mittels Stiftes 7 im Handkörper befestigt ist. Ein Schlitz 8 im runden Ende 9 des Fingers ermöglicht es, daß letzterer in seinem Lager sich drehen kann, ohne durch die Stange 5 gestört zu werden. Das andere Ende der Stange 5 ist durch das Lenkglied 10 mit dem Stift 11 des äußeren Fingerendes verbunden, so daß beim Schließen oder öffnen der unteren Fingerteile auch die äußeren Fingerteile sich schließen oder öffnen (s. Fig. 10). Der Vorderarm A ist am Stumpf B befestigt und hängt mittels der Schnüre Q, Q1 und der Riemen auf den Schultern des Benutzers, wie in Fig. 11 und 12 veranschaulicht ist. Die Schnüre Q, Q1 sind, wie beschrieben, mit der im Handgelenk gelagerten Kurbelwelle Verbunden. Wenn der Riegel P3 (Fig. 7) geöffnet ist, so bewegen die Schnüre die Hand um den Gelenkbolzen -p, denn diese Bewegung erfolgt leichter als die der Finger. Der Riemen Kz erstreckt sich vom Haken Kz quer über die Brust und ist an die Riemen Q, Q1 befestigt. Der Riemen K3 dient, wie oben beschrieben, zur Entriegelung des Gelenksperrbolzens L (s. Fig. 3, 6 und 9), so daß letzterer in eines der Löcher η der an der Gelenkseite der Hand angebrachten Platte N einschnappt und ein Drehen der Hand auf dem Bolzen M1 (Fig. 7 und 9) verhindert. Der Gelenkbolzen ist so normalerweise arretiert, und die Kupplung d, d1 des Drehmechanismus ist außer Eingriff, so daß die Achse D1 sich frei im Kegelrad D dreht. Wenn man die Gelenkverbindung nach innen drehen will, um die flache Hand, gegen den Vorderarm zu bewegen, wird der Riegel Ps nach rückwärts gedruckt und durch einen geringen Zug der Schnur Q1, welcher durch Senken des verstümmelten Armes ausgeübt wird, wird das Gelenk einwärts gedreht und in dieser LageThe fingers 1, 2, 3 and 4 are hinged to the hand C in the same way (Fig. 2) as the hand to the hinge part of the arm. Each finger has an intermediate joint so that the fingers consist of two parts. The crank arms of the swing axis R are connected to the pins in the lower finger parts by means of steering members R 3 so that the finger parts hinged to the hand C are opened or closed by turning the swing axis R. In each joint between the finger and hand C there is a rod 5 through which the joint pin 6 passes and one end of which is fastened in the hand body by means of pin 7. A slot 8 in the round end 9 of the finger enables the latter to rotate in its bearing without being disturbed by the rod 5. The other end of the rod 5 is connected by the steering member 10 to the pin 11 of the outer finger end, so that when the lower finger parts are closed or opened, the outer finger parts also close or open (see FIG. 10). The forearm A is attached to the stump B and hangs on the shoulders of the user by means of the cords Q, Q 1 and the straps, as illustrated in FIGS. 11 and 12. The cords Q, Q 1 are, as described, connected to the crankshaft mounted in the wrist. When the latch P 3 (Fig. 7) is open, the cords move the hand around the hinge pin -p, because this movement is easier than that of the fingers. The strap K z extends from the hook K z across the chest and is attached to the straps Q, Q 1 . As described above, the belt K 3 is used to unlock the joint locking pin L (see FIGS. 3, 6 and 9), so that the latter snaps into one of the holes η of the plate N attached to the joint side of the hand and the hand is turned on the bolt M 1 (Fig. 7 and 9) prevented. The hinge pin is thus normally locked and the coupling d, d 1 of the rotating mechanism is disengaged so that the axis D 1 rotates freely in the bevel gear D. If you want to turn the joint inward to move the flat hand against the forearm, the latch P s is pushed backwards and a slight pull on the cord Q 1 , which is exerted by lowering the mutilated arm, becomes the joint turned inwards and in this position
' durch den Riegel P3 festgehalten. In derselben Weise wird durch ein Anziehen der Schnur Q das Gelenkverbindungsstück nach rückwärts gedreht. Wenn man die Finger um den Henkel eines Korbes o. dgl. schließen will, muß man den Armstumpf tiefer senken und die Schnur Q1 mehr anziehen, wobei die Kurbelwelle R eine halbe Drehung ausführt und die Finger die in Fig. 10 gestrichelt angedeutete Lage einnehmen. Das Kettenglied r1, an dem die Schnur Q befestigt ist, legt sich, wie in Fig. 10 punktiert dargestellt, an die Rückwand der Hand C an und verhindert ein weiteres Drehen der Kurbelwelle. Da die Kurbelarme der Welle am Ende ihrer Bewegung um ein geringes jenseits des Mittelpunktes der Welle liegen, so sucht jeder auf die Finger ausgeübte Zug ein Zurückziehen der Drehachse zu verhindern. Wenn man die Finger öffnen will, so wird die linke Schulter nach vorn bewegt, wodurch der Riemen quer über dem Rücken und die Schnur Q angezogen und die Achse R in die in Fig. 10 voll gezeichnete Lage zurückgedreht wird. Wenn die Sperrung des Gelenkdrehzapfens aufgehoben werden soll, wird die Ellbogenstange F1 in die in Fig. 2 punktiert angedeutete Lage gebracht, welche Stange mittels der Stange F die Schulter e der Platte E mit der Schulter I1 des Gleitbolzens L in Berührung bringt und letzteren aus der öffnung η der Platte N herauszieht. Der Bolzen L bringt den Kragen I unter den Vorsprung j1 und befreit dadurch den Hebel / (Fig. 9), wobei die Anschläge d, d1 in Berührung kommen und durch Drehung der Welle D1, der Kegelräder D, N1 das Gelenkglied C1 auf dem Bolzen M sich dreht. Durch den -Mechanismus zum Drehen der Hand um den Bolzen M dreht sich die Hand, wenn sie mit der Innenfläche auf einem Tisch gelegen hat, selbsttätig mit der Innenfläche gegen das Gesicht des Benutzers, wodurch der Eindruck einer natürlichen Hand hervorgerufen wird.'held by the bolt P 3 . In the same way, by tightening the string Q, the hinge connector is rotated backward. If one o the fingers around the handle of a basket. Like. Wants to close, it is necessary to reduce the stump deeper and the string Q 1 attract more, wherein the crankshaft R performs a half-turn and the fingers assume the dashed lines in Fig. 10 position indicated . The chain link r 1 , to which the cord Q is attached, rests against the rear wall of the hand C , as shown in dotted lines in FIG. 10, and prevents further rotation of the crankshaft. Since the crank arms of the shaft are at the end of their movement a little beyond the center of the shaft, every pull exerted on the fingers tries to prevent the axis of rotation from being withdrawn. If you want to open your fingers, the left shoulder is moved forward, as a result of which the belt is tightened across the back and the cord Q and the axis R is rotated back into the position shown in full in FIG. When the locking of the joint pivot to be released, the elbow rod F 1 in the dotted lines in Fig. 2 indicated position is brought, which rod of the slide pin L brings means of the rod F shoulder e of the plate E with the shoulder I 1 into contact and the latter pulls out of the opening η of the plate N. The bolt L brings the collar I under the projection j 1 and thereby frees the lever / (Fig. 9), whereby the stops d, d 1 come into contact and, by rotating the shaft D 1 , the bevel gears D, N 1, the joint member C 1 on the bolt M turns. With the mechanism for rotating the hand around the bolt M , the hand automatically rotates with the inner surface against the face of the user when its inner surface has been lying on a table, which creates the impression of a natural hand.
Claims (3)
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