DE312786C

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Publication number: DE312786C
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AUSGEGEBEN AM 7. JUNI 1919

Beim Gehen wird normalerweise das Bein beim Vorschwingen gebeugt und dann

' mit gestrecktem oder leicht gebeugtem Knie auf den Boden gesetzt und belastet. Bei den Kunstbeinen gewöhnlicher Konstruktion muß das Kniegelenk zum Zwecke der Feststellung während "der Belastung durchgestreckt werden. Es wird hierzu die Kniegelenkachse nach rückwärts verlegt und' durch Überstrecken des Knies die Belastung ermöglicht. Diese Verlegung des Knies nach hinten macht eine Überstreckung des Hüftgelenkes nötig, welche in den meisten Fällen nur schwer möglich ist. Die Folge ist eine Verkürzung

!5 der Schrittlänge* Um dem normalen Vorgang nahezukommen, ist es notwendig, daß das Kunstbein, auch wenn es nicht durchgestreckt, also gerade oder gebeugt ist, belastungsfähig gemacht wird bzw. daß das Kniegelenk im Moment des Aufsetzens des Fußes auf den Boden oder schon vor diesem Momente gegen stärkere Beugung gesichert und dadurch belastungsfähig ist und weiter, daß am Ende der Belastung, also am Beginn

^a5 des' Vorschwingens oder knapp vorher die Bewegung des Kniegelenkes freigegeben wird. Gemäß der Erfindung wird dies durch eine Feststelleinrichtung erreicht, deren Fest-. stellorgan ■ durch seine selbständige Rückkehr in seine Gleichgewichtsstellung das Kniegelenk sperrt und auslöst, wobei das Kniegelenk gesperrt ist, wenn oder bevor der Fuß auf den Boden aufgesetzt wird, und außerhalb dieser Beinstellung ausgelöst ist. Zweckmäßig ist es, diese Feststelleinrichtung im Verein mit einer Federung anzuwenden, welche die Feststellung elastisch macht, wobei durch die Belastung bei Kniebeuge die Federung gespannt wird, welche dann ihrerseits wieder das durch die Belastung gebeugte Knie streckt. Noch besser ist die Anwendung zweier Federungen verschiedener Stärke, von welchen die schwächere Feder das Bein in bekannter Weise beim Vorschwingen streckt und die stärkere Feder bei der Rückwärtsbewegung des Beines, also während der Belastung wirkt. Diese Ausgestaltung ermöglicht, das Kunstbein ungefähr in der gleichen Länge herzustellen wie das normale Bein. Durch die Beugfähigkeit des Kunstbeines während der Belastung kann das Körpergewicht leichter über den stützenden Fuß gebracht werden, worauf bei den Kunstbeinen bekannter Art nur dadurch Rücksicht genommen werden konnte, daß das Kunstbein kürzer gemacht wurde als das normale Bein. Die Herstellung des Kunstbeines ungefähr in der gleichen Länge wie das normale Bein er-

möglicht naturgemäß auch längere Schritte i als mit den Kunstbeinen bekannter Konstruktionen. ' . ,

Auf der Zeichnung sind in Fig. ι bis 6 verschiedene Ausführungsformen des neuen beugbaren Kunstbeines veranschaulicht. .

Bei der in Fig. ι veranschaulichten Ausführungsform ist im Hohlraum des Unterschenkels eine um die Achse d drehbare

ίο Rolle b angebracht. Die Rolle steht durch das | bei c an der Rolle befestigte Zugorgan d \ (Seil, Kette, Band o. dgl.) in Verbindung mit dem Oberschenkel. Auf der Achse α ist ferner eine kleinere Rolle e gelagert, an weleher ein Zugseil /, welches am Unterschenkel bei g verankert ist, angreift. In das Zugseil / ist eine Zugfeder h eingeschaltet, welche durch die durch die kleinere Rolle bewirkte Übersetzung nur auf einen kleineren Weg beansprucht wird als das Zugseil d und dadurch vor Überbeanspruchung" geschützt ist. - Die Rolle e ist mit der Rolle b gekuppelt, so daß bei Beugung des Kniegelenkes i eine Spannung der Feder h erfolgt. Die Rolle b trägt einen Zahn n, in welchen eine Sperrklinke k, die zweckmäßig durch Anschläge in ihrer Bewegung begrenzt ist, eingreift. Diese Sperrklinke ist als pendelartig wirkendes Organ ausgebildet, welches je nach der Stellung des Beines zu seiner Gleichgewichtslage den Zahn η freigibt oder feststellt.. Befindet sich das Bein hinten, so werden Zahn und Scheibe freigegeben und das Knie kann unter Spannung der Feder h gebeugt werden. Je nach der Wahl des Ortes für den Zahn an der Peripherie der Scheibe oder der Zugseillänge kann die Belastung* bei gestrecktem oder gebeugtem Knie erfolgen. Um zu verhindern, daß das Feststellorgan m beim Vorschwingen des Beines abgelenkt wird, ist es zweckmäßig, auf seiner Drehachse ein Pendel 0 mit einem nach oben gerichteten Fortsatz p anzuordnen, welcher beim Vorschwingen infolge des Beharrungsvermögens seines Pendelgewichtes die Sperrklinke in die richtige Lage zurückbringt. Zur weiteren Sicherung kann an der Scheibe b noch ein anderer Zahn W₁ mit pendelartig wirkender Klinke k_lt Tn₁ und gleicher Pendelsicherung O₁, P₁ angebracht werden. Um eine übermäßige Spannung der Feder h bei der Beugung des Knies zu vermeiden und die Bewegung beim Strekken des Beines während des Vorschwingens zu verlangsamen und dadurch natürlicher zu gestalten, kann die Scheibe e exzentrisch gestaltet oder gelagert sein (gestrichelte Linie). Ih das Zugseil d kann gegebenenfalls eine zweite stärkere Feder zur Hervorruf ung einer elastischen Feststellung des Kniegelenkes in Beugestellung eingeschaltet werden.

Statt der Rolle b könnte ratch eine Geradführung benutzt werden, welche von einem mittels Zugseils d am Oberschenkel angreifenden Kolben r-und einem Zylinderrohr i\ gebildet ist (Fig. 2), in welch letzterem die Feder h untergebracht ist, welche den Kolben .unter Federwirkung setzt. .? ist eine als Pendel ausgebildete Sperrklinke, welche je nach der Stellung des Beines die Kolbenstange festhält oder freigibt. Bei der hier veranschaulichten Ausführungsform ist eine automatische Gelenkssicherung gezeigt, welche aus einem federnden Fersenteil u uncl einer mit diesem verbundenen Stange ν besteht, welche im Momente des Auftretens hochgeht und den Oberschenkel an einem Zahn ζ feststellt. Sie hat den Zweck, das Kniegelenk zu sichern, wenn während der Belastung die Pendelsicherung versagen sollte. " Bei den in den Fig. 3, 4 und 5 veranschau- 80 ■ lichten Ausführungsformen sind zwei Federungen verschiedener Stärke vorgesehen, von welchen die schwächere das Bein beim Vorschwingen streckt und die stärkere während der Belastung wirkt. Die Einschaltung der Federungen bzw. die Umschaltung wird hier ebenfalls durch ein umgekehrtes Gewichtspendel bzw. infolge der Veränderung der Beinstellung zu der Gleichgewichtslage eines Gewichtes bewirkt.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 3 ist

16 die starke Feder (Zug- oder Druckfeder, Gummizug, Gummi, Druckpuffer o. dgl.) und

17 die schwache Feder, welche beide .durch eine Kniebeuge gespannt werden. Die starke Feder 16 ist mit dem oberen Ende an der Vorderfläche des Knies 18 festgelegt und greift mit dem anderep Ende an einem zweiarmigen Hebel 19 an, dessen zweitem Arm die schwächere Feder 17 angeschlossen ist, 1,00 deren oberes Ende an einem festen Teil des künstlichen Unterschenkels befestigt ist. Der zweiarmige Hebel ist an einem auf ihm sitzenden Zahn 20 mittels einer Klinke 21 feststellbar, die als zweiarmiger ' Hebel ausgebildet ist, und deren zweiter Arm von einem umgekehrten Gewichtspendel 22 beeinflußt wird, dessen Ausschlag durch Anschläge begrenzt wird, so daß es nicht umkippen kann. Wird das Knie um seine Achse 23 gedreht bzw. gebeugt, so wird die starke Feder 16 im Sinne des Pfeiles α mitgenommen und gespannt, vorausgesetzt, daß der Hebel 19 festgestellt ist. Ist jedoch der Zahn 20 des Hebels 19 durch Bewegung des Klinkenhebels 21 im Sinne des Pfeiles b freigegeben, so wird , bei Beugung des Knies die schwächere Feder 17 gespannt. Die Auslösebewegung des Klinkenhebels wird besorgt durch den zweiarmigen Hebel 22, welcher am oberen Ende ein Gewicht 25 trägt und je nach der Stellung des Beines nach Art eines Pendels aus-

Claims

schlägt. Steht das Bein nach hinten, so kommt es zu einer Drehung des Hebels 22 im Sinne des Pfeiles c und dadurch zur Aushebung der Klinke 21 im Sinne des Pfeiles b aus dem Zahn 20 des Hebels 19.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist anstatt des sperrbaren Hebels 19 der Fig. 3 eine Scheibe 26 vorgesehen, die um ihre Mittelpunktachse drehbar ist und einen Zahn 20 trägt. An dieser Scheibe' greift die schwache Federung 17 und ein Zugseil 27 an, das am Knie verankert ist. Um die Scheibenachse drehbar ist ein Winkelhebel 28, 29 gelagert,, an dessen' einem Arm 28 die starke Federung 16 angreift, während der zweite Arm 29 die Sperrklinke 21 trägt, welche unmittelbar als Kipppendel ausgebildet ist.

Statt Zugfedern können naturgemäß auch Druckfedern verwendet werden und statt des verkehrten Pendels ein gewöhnliches.

Eine für Druckfedern insbesondere geeignete Ausführungsform ist in Fig. 5 veranschaulicht, welche aus zwei teleskopartig ineinander geführten Rohren 30, 31 besteht, deren äußere Enden zwischen Ober- und

. Unterschenkel befestigt sind, so daß durch

Kniebeuge eine Ineinanderbewegung der beiden Rohre hervorgerufen wird. Die Druckfeder 16 ist zwischen dem Rohrboden des einen Rohres und einem in diesem ge-■ führten Kolben 32 und die zweite Druckfeder 17 zwischen den Kolben 32 und dem Innenrohr 31 angeordnet. Der Kolben 32 ist durch das umgekehrte Gewichtspendel 25 feststellbar. Wird das Knie gebeugt, so wird, wenn der Kolben 32 festgestellt ist, die starke Feder 16 gespannt, wenn der Kolben aber ausgelöst ist, die schwache Feder 17.

Statt des Pendels könnte auch ein gleitendes oder rollendes Gewicht, z. B. in Form einer in einem Rohr M₁ (Fig. 6) laufenden Kugel oder eines Bolzens x, benutzt werden, um die Feststellung zu bewirken.

PATENT-Ak Spruche:

i. Künstliches Bein oder ähnliche Prothese mit Feststelleinrichtung für das Kniegelenk, gekennzeichnet durch ein Feststellorgan für das Kniegelenk, welches durch seine selbsttätige Rückkehr in seine Gleichgewichtslage das ■ Gelenk sperrt und auslöst, wobei die Auslösung und Sperrung durch die Änderung der Prothesenstellung zur Gleichgewichtslage des Feststellorgans bewirkt wird.
2. Künstliches Bein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellorgan von einem Pendel o. dgl. gebildet wird.
3. Künstliches Bein nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Schleuderbewegung des Beins hervorgerufene Ablenkung des Feststellorganes aus den wirkenden» Stellungen bzw. aus der Gleichgewichtslage durch ein der Ablenkung entgegenwirkendes Organ (Gewichtspendel 0 p, O₁P₁ o. dgl.) verhindert ist.
4. Künstliches Bein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellorgan des Kniegelenkes in der Sperrstellung eine der Kniebeuge entgegenwirkende Federung (16) einrückt, welche bei Belastung des Beines durch das Körpergewicht eine Kniebeuge bei gesperrtem Kniegelenk zuläßt und elastisch begrenzt.
5. Künstliches Bein nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß außer ' der Federung (16), \velche während der Belastung wirkt, eine zweite schwächere Federung (17) vorgesehen ist, und daß die beiden Federungen durch das ' Feststellorgan für das Kniegelenk abwechselnd eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden.
6. Künstliches Bein nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das, Feststellorgan (21, 25) die Kupplung ' zwischen einem durch Kniebeuge bewegten Organ (26, 32) und der einen Federung (16) bewirkt, die nach Einrücken der Kupplung durch Kniebeuge gespannt wird (Fig. 4 und 5).
7. Künstliches Bein nach Anspruch r,^-gekennzeichnet durch, eine Feder (h Fig. 1), welche an einem durch Kniebeuge bewegbaren, derart exzentrisch gestalteten bzw. gelagerten Organ_ (<?) angreift, daß bei gebeugtem Knie der Hebelarm der Federung verkleinert ist und die Federung nicht überspannt werden kann.
8. Künstliches Bein nach Anspruch' 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die" Kniebeuge auf eine Federung (Ji) derart übersetzt wird, daß die Federung an einem kleineren Hebelarm angreift als ein durch Kniebeuge unmittelbar bewegtes Organ, zum Zwecke, die Feder vor zu großer Anspannung zu bewahren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.