DE2801299C2

DE2801299C2 - "Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststoffhülle für eine künstliche Hand"

Info

Publication number: DE2801299C2
Application number: DE19782801299
Authority: DE
Inventors: Peter 3428 Duderstadt Gammer
Original assignee: Otto Bock Orthopadische Industrie KG
Current assignee: Otto Bock Orthopadische Industrie KG
Priority date: 1978-01-13
Filing date: 1978-01-13
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE2801299A1

Description

a) In einem der gewünschten Wandstärke der Kunststoffhülle (7) entsprechenden Ringraum (tO) der Form (1) wird über die Länge des Stulpenbereiches (3) bei aufrechtstehender Form von unten mittels einer Dosieranlage (8) eine bestimmte Menge Kunststoffpaste bis über das obere Stulpenende eingeführt;

b) anschließend wird die Form (1) erwärmt und dann unter weiterer Wärmeeinwirkung zuerst um eine horizontale Achse gedreht und dann in eine sich aus einer Rotation um eine lotrechte Achse und aus einer Drehung um eine horizontale Achse zusammensetzende Taumelbewegung versetzt;

c) nach dem Abkühlen der Form (1) wird diese an ein Vakuum angeschlossen und dann die Kunststoffhülle (7) entnommen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit einer Entlüftungsleitung (4) und einem absperrbaren Füllventil (5) ausgestatteten Ejisatz (2), der in die hohle Form (1) eingesetzt ist und sich angenähert über die Länge des Stulpenbereiches (3) erstreckt, über diesen Bereich mit der Innenwandung der Form (1) den Ringraum (10) bildet und das obere Ende des Stulpenbereiches gegenüber dem Hohlraum des Handbereiches abschließt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß um das untere Ende des Einsatzes (2) außen eine offene Ringnut (9) herumgeführt ist, die mit dem Füllventil (5) in Verbindung steht und einen gegenüber dem Ringraum (10) größeren Querschnitt aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (2) als Halter für einen zwischen Hand- und Stulpenbereich an der Innenwandung der Kunststoffhülle (7) zu befestigenden Ringwulst (6) ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffhülle für eine künstliche Hand mit einer einen kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese bildenden Stulpe unter Verwendung einer hohlen Form, die auf ihrer Innenwandung in Negativform die der menschlichen Haut entsprechende Oberflächenstruktur aufweist, mit einer Kunststoffpaste befüllt, erwärmt, anschließend abgekühlt und durch Entnahme der Kunststoffhülle entleert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Durch das DEOM 16 80 661 ist es bekannt, auf einem

Prothesenkörper aus beliebigem Werkstoff einen hautfarbenen Oberzug aus elastischem Werkstoff vorzusehen. Dieser Oberzug wird dabei so ausgebildet, daß er außer der Hautfarbe auch im übrigen der lebenden Hand angepaßt ist, ζ, B. dadurch, daß man die Nägel, Adern, Hautstruktur und übrigen Merkmale einer lebenden Hand vorsieht Der Oberzug selbst kann auswechselbar sein, so daß man ihn von der Prothese abziehen und auf diese wieder aufziehen kanu; er kann

ίο aber auch fest auf der Prothese aufgebracht sein z. B, durch Aufschrumpfen, Aufkleben oder Aufpolymerisieren. Im ersteren Falle ähnelt der Oberzug einem Handschuh, der gegenüber einer vollständig aus Kunststoff bestehenden Handprothese den Vorteil hat,

is daß seine Anschaffung bzw. Erneuerung erheblich preiswerter ist, wobei ein derartiger Handschuh z. B. eine Holzhand gegen Feuchtigkeit zu schützen vermag. Zur Herstellung des vorstehend erläuterten Oberzuges werden durch die genannte Gebrauchsmusterschrift Kunststoffe auf der Basis Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate, weichgestellte Polyurethane, Polyamide o. dgl. vorgeschlagen. Zur Herstellung werden zwei Hohlformteile verwendet, die aufgeheizt im Tauchverfahren mit einem gleichmäßigen starken Kunststoffüberzug von etwa 2 bis 3 mm Stärke versehen werden. Nach Schließen beider Formhälften wird der Überzug endgültig auspolyif>erisiert oder gelatiniert Nach dem öffnen der Formhälften wird der entstandene Grat an der Kunststoffhülle entfernt und die Kunststoffhülle koloriert Dieser Überzug wird dann auf die den Prothesenkörper bildende Innenhand gezogen.

In der Zeitschrift »Medical and Biological Engineering January 1974,Seiten 120—123« sind vergleichbare Verfahren zur Herstellung einer Schmuckhand beschrieben. Bei einem dieser Verfahren wird flüssiges Kunststoffmaterial in eine Metallform gefüllt, die dann wieder ausgegossen wird. Auf der Innenwandung der Metallform bleibt ein dünner Kunststoff-Film zurück, der durch einen sorgfältig gesteuerten Erhitzungspro-

^o zeß ausgehärtet wird, so daß sich die Schmuckhand dann aus der Metallform herausziehen läßt. Unterschiedliche Wandstärken der Schmuckhand lassen sich durch mehrfaches Ausgießen der Metallform erzielen, jedoch weist die so hergestellte Schmuckhand an jeder Stelle gleiche Wandungsstärke auf. Dieses Verfahren läßt sich komplikationslos nur dann anwenden, wenn die Schmuckhand gestreckte Finger aufweist, da sich eine Schmuckhand mit Fingern in gekrümmter Stellung nicht ohne weiteres aus der Metallform lösen ließe. Zur Überwindung dieses Problems wird in einem abgewandelten Verfahren vorgeschlagen, anstelle der üblichen negativen Metallform eine positive Metallform herzustellen, die dann in ein flüssiges Kunststoffbad eingetaucht und nach einer bestimmten Zeit wieder herausgezogen wird. Nachdem das überschüssige Kunststoffmaterial abgetropft ist, wird die Form mit der anhaftenden Kunststoff flüssigkeit auf 150° C erwärmt. Nach dem Aushärten wird der dünne Schmuckhandschuh von der Metallform abgezogen und gewendet, so daß die durch die Metallform gestaltete Innenfläche nach außen kommt. Auch hier ist es möglich, durch wiederholtes Eintauchen die Wandstärke der hergestellten Schmuckhand zu vergrößern. Jedoch ist in jedem Fall die Wandstärke über die gesamte Schmuckhand konstant

Durch die DE-AS 13 03 139 ist es bekanntgeworden, zur Herstellung einer Brustprothese eine Form mit flüssigem Kunststoffmaterial zu befüllen, die Form zu

schließen und anschließend unter Drehung um eine horizontale und vertikale Achse in einen Ofen einzusetzen. Die Form ist als doppelwandige Schale ausgebildet, deren Einzelwände in geringem Abstand voneinander und parallel zueinander verlaufen, so daß sich ein schalenförmiger Hohlkörper mit überall gleicher Wandungsstärke ergibt

Ferner ist eine künstliche Hand aus Kunststoff allgemein bekannt, die aus einer Innenhand besteht, die aus PVC im Rotationsgießverfahren hergestellt wird und einen inneren Hohlraum zur Aufnahme einer einige Finger der Hand steuernden Mechanik aufweist Diese Innenhand ist kurz ausgebildet, weist also keine Stulpe auf. Die Materialstärke ist über die ganze Innenhand annähernd gleich und kann mehrere Millimeter betragen. Die Oberfläche der Innenhand ist glatt ausgebildet Ober diese Innenhand ist eine Schmuckhand gezogen, die aus einer dünnwandigen Kunststoffhülle besteht, als kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese eine Stulpe aufweist und mit einer der menschlichen Haut nachgebildeten Oberflächenstruktur versehen ist Die Materialstärke ist über d'e gesamte Kunststoffhülle nahezu gleich.

Der wesentliche Nachteil dieser zweiteiligen Ausbildung ist darin zu sehen, daß bereits ein kleiner Einschnitt in die äußere Schmuckhand zu einem Platzen der dünnwandigen, straff über die Innenhand gezogenen Kunststoffhülle führt Dieser seit langem bekannte Nachteil wurde bisher in Kauf genommen, da die Auffassung bestand, die mit normaler Griffkraft zu erzielende Grifffläche sei zur Erzielung einer ausreichend großen Reibung nur dann groß genug, wenn durch ein doppellagiges Kunststoffmaterial eine ausreichend große Elastizität garantiert werden könne.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte, sich aus der DE-GM 16 80 661 ergebende Verfahren so abzuwandeln, daß sich eine äußere kosmetische, der Form und Gestalt der menschlichen Hand nachgebildete Kunsthand aus Kunststoff mit unterschiedlichen Wandstärken im Hand- und Stulpenbereich herstellen läßt

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) In einem der gewünschten Wandstärke der Kunststoffteile entsprechenden Ringraum der Form wird über die Länge des Stulpenbereiches bei aufrechtstehender Form von unten mittels einer Dosieranlage eine bestimmte Menge Kunststoffpaste bis über das obere Stulpenende eingeführt;

b) anschließend wird die Form erwärmt und dann unter weiterer Wärmeeinwirkung zuerst um eine horizontale Achse gedreht und dann in eine sich aus einer Rotation um eine lotrechte Achse und aus einer Drehung um eine horizontale Achse zusammensetzende Taumelbewegung versetzt;

c) nach dem Abkühlen der Form wird diese an ein Vakuum angeschlossen und dann die Kunststoffhülle entnommen.

Durch dieses Verfahren wird es erstmalig möglieh, den Materialquerschnitt im tragenden Handbereich größer auszubilden als in dem lediglich kosmetischen Zwecken dienenden Stulpenbereich. Da die z. B. galvanisch hergestellte Form zuerst um eine horizontale Achse gedreht wild, fließt die von unten in die Form eingefüllte Kunststoff-Paste sofort in den Handbereich. Um jedoch eine einwandfreie Ausbildung des Stulpenbereichs zu erhalten, muß sichergestellt sein, daß eine ausreichende Pastenmenge in diesem Bereich zur Verfügung steht Das wesentliche Merkmal ries Verfahrens besteht also darin, daß die aufgrund des erstmaligen Drehens der Form um eine horizontale Achse in den Handbereich laufende Kunststoff-Paste in diesem Bereich aufgrund der Vorerwärmung der Form sofort eine dünnwandige geschlossene Haut bildet die sich gegen das obere Ende eines in die Form

ίο eingeführten Einsatzes legt und dadurch den hier endenden Ringraum zwischen Form und Einsatz flüssigkeitsdicht abschließt Hand- und Stulpenbereich sind somit flüssigkeitsdicht voneinander getrennt so daß die im Stulpenbereich befindliche Kunststoff-Paste nicht mehr in den Handbereich übertreten kann. Bei den sich anschließenden Taumelbewegungen der Form schlagen sich die in den beiden voneinander getrennten Hohlräumen befindlichen Teilmengen der Kunststoff-Paste an der Innenwandung der Form nieder und gelieren schichtweise an. Nach einer bestimmten Verweilzeit im Ofen wird dann dirrorm herausgenommen, abgekühlt und an ein Vakuurr angeschlossen, damit die einteiligt· Kunststoffhülle entnommen werden kann.

Die nach dem Verfahren hergestellte Kunststoffhülie

weist im eigentlichen Handbereich eine Materialstärke von vorzugsweise 2,5 bis 3 mm und im Stulpenbereich eine Materialstärke von etwa 0,8 bis 1 mm auf.

Da die Kunststoffhülie in einem einzigen Gießverfah-

ren hergestellt wird, läßt sich das Verfahren im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren sehr viel schneller und damit kostensparender durchführen. Das so hergestellte Erzeugnis weist gegenüber den herkömmlichen zweiteiligen Ausführungsformen zahlreiehe Vorteile auf:

Es entfallen die bisher üblichen Probleme hinsichtlich der Anpassung der äußeren Schmuckhand an die Innenhand. Aufgrund der einteiligen Ausbildung läßt sich die Kunststoffhülie sehr viel exakter an die aufzunehmende Mechanik anpassen. Der wesentliche Vorteil ist aber darin zu sehen, daß die Kunststoffhülle sehr viel unempfindlicher ist gegenüber mechanischen Beschädigungen. Wegen der einteiligen Ausführungsform entfällt das Problem des Platzens aufgrund eines Einschnitts. Etwaige Beschädigungen lassen sich erheblich einfacher reparieren als bei den vorbekannten Konstruktionen.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

so einen mit einer Entlüftungsleitung und einem absperrbaren Füllventil auegestatteten Einsatz, der in die hohle Form eingesetzt ist und sich angenähert über die Länge des Stulpenbereiches erstreckt, über diesen Bereich mit dei Innenwandung der Form den Ringraum bildet und das obere Ende des Stulpenbereiches gegenüber dem Hohlraum des Hundbereiches abschließt.

Dabei ist es vorteilhaft wenn um das untere Ende des Einsatzes außen eine offene Ringnut herumgeführt ist die mit dem Füllventil in Verbindung steht und einen gegenüber dem Ringraum größeren Querschnitt aufweist Da der Querschnitt der genannten Ringnut größer ist als der des genannten Ringraumes, fließt die Kunststoff-Paste zuerst in die Ringnut um dann gleichmäßig in dem Ringraum hochsteigen zu können.

Hierdurch wird e^!ne über den Umfang des Einsatzes sehr gleichmäßige Verteilung der Paste erzielt

Der Einsatz kann als Halter für einen zwischen Hand- und Stulpenbereich in der Innenwandung der Kunst-

stoffhülle zu befestigenden Ringwulst ausgebildet sein Ein derartiger Ringwulst ist an sich bekannt und dient zur Festlegung des Chassis der Mechanik zur Bewegung der Finger der Hand. Der Ringwulst kann ein Spritzgußteil sein, das dann beim HerstellungsprozeO an die Innenwandung der einteiligen Kunststoffholle angeliert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform einer GuBeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar im Längsschnitt und teilweise in Vorderansicht.

Dargestellt ist eine hohle Form 1, deren Innenwandung der Außenkontur der herzustellenden Kunststoffhülle entspricht. Die Kunststoffhülle soll eine einen kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese bildende Stulpe, eine der menschlichen Haut nachgebildete Oberflächenstruktur sowie einen inneren Hohlraum zur Aufnahme einer einige Finger der Hand steuernden Mechanik aufweisen.

In die einzige, im Stulpenende vorgesehene öffnung der hohlen Form 1 ist ein Einsatz 2 eingeführt, der sich angenähert über die Länge des Stulpenbereichs 3 erstreckt und mit einer Entlüftungsleitung 4 sowie einem absperrbaren Füllventil 5 ausgestattet ist. Der Einsatz 2 dient zugleich als Halter für einen Ringwulst 6, der zwischen Hand- und Stulpenbereich an der Innenwandung der herzustellenden Kunststoffhülle 7 befestigt wird. Dieser Ringwulst 6 dient zur Festlegung des in der Zeichnung nicht dargestellten Chassis der Mechanik zur Bewegung der Finger der künstlichen Hand. Der Ringwulst 6 kann ein Spritzgußteil sein, das beim Herstellungsprozeß an die Innenwandung der einteiligen Kunststoffhülle 7 angeliert.

Über eine an das Füllventil 5 angeschlossene Dosieranlage 8 wird in eine um das untere Ende des Einsatzes 2 herumgeführte offene Ringnut 9 Kunststoff-Paste eingeleitet, die aus der Ringnut 9 über den ganzen Umfang gleichmäßig und gleichzeitig in den zwischen

ίο der Form 1 und dem Einsatz 2 gebildeten Ringraum 10 hochsteigt, dessen Querschnitt kleiner ist als der der Ringnut 9.

Über die Dosieranlage 8 wird in die aufrechtstehende Form 1 gerade so viel Kunststoff-Paste eingeführt, daß

ι s diese in der Form bis über das obere Ende des Einsatzes 2 hochsteigt. Anschließend wird die Dosieranlage 8 von der Form 1 gelöst. Die Form 1 wird dann erwärmt und unter weiterer Wärmeeinwirkung so in eine sich aus

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Drehung um eine horizontale Achse zusammensetzende Taumelbewegung versetzt, daß die in den Handbereich der Form I laufende Kunststoff-Paste eine dünnwandige Haut bildet, die sich gegen das obere Ende des in die Form eingeführten Einsatzes 2 legt und dadurch den

2-, hier endenden Ringraum zwischen Form 1 und Einsatz 2 flüssigkeitsdicht abschließt. Anschließend wird dann die Form 1 abgekühlt; nach Anschluß an ein Vakuum wird die kß.rstliche Hand in Form einer einteiligen Kunststoffhülle 7 entnommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffhülle für eine künstliche Hand mit einer einen kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese bildenden Stulpe unter Verwendung einer hohlen Form, die auf ihrer Innenwandung in Negativform die der menschlichen Haut entsprechende Oberflächenstruktur aufweist, mit einer Kunststoffpaste befüllt, erwärmt, anschließend abgekühlt und durch Entnahme der Kunststoffhülle entleert wird, gekennzeichnetdurch folgendeVerfahrensschmte: