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Vorrichtung zum Bewegungsantrieb für künstliche Arme mit zwei von
den Schultern anspannbaren Zugorganen zum Schließen und zum Öffnen der Finger. Der
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bewegungsantrieb für künstliche
Arme, bei welchen verschiedene, gelenkig miteinander verbundene Eleniente (Oberarm,
Unterarm, Mittelhand, Finger) gegenseitig bewegt werden. Die Vorrichtun eignet sich
sowohl für künstliche Arme der Oberarmainputierten, als auch für künstliche Arme
der -linterarrnamptitierten.
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Auf der Zeichnung (Abb. i bis 15) ist der Gegenstaird der Erfindung
in heispielsweiser Ausführung dargestellt. -
Die Vorrichtung besteht aus ein-cm
in einer Kapsel 301 (Abb. i und 2) untergebrachten Trieb)werk, aus einem
in einer zweiten Kapsel 3o2 (Abb. 3, 4 und 5) untergebrachten St,eti,er-#x7erk
und aus -einer Anzahl getriebener Gelenkwerke, die unmittelbar an den gelenkig miteinander
verbundenen Elementen des künstlichen Armes (uc#.bb. 6, 7, 12-,
15) zweckmäßig angebracht sind. Hierbei sind die Triehwerkskapsel
3oi und die Steuerwerkskapsel 30:2 auf dem Oberarme (Abb.6, 7)
oder
auf dem Oberarme und auf dein #interarme (Abb.i:2, 15) befestigt.
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Der Antrieb wird -unter #,7.erillittl,ung zweier Zugorgane
35, 350 (Abb. i) durch Bewegungell der Schulter betätigt. Die Zugorgane
35, 350 sind um Leitrollen 37, 370
(Abb. 1, 2,) geführt, um
Rillen zw-eier Schneckenräder 49, 490 geschlungen und mit diesen Schneckenrädern
in je einem Punkte verbunden. je nachdem nun ein Zug auf das Aigorgan
35 oder auf das Zugorgan 350
-durch die bekannten Schulterbewegunggen
ausgeübt wird, vollführt das Schneckenrad 49 oder das Schneckenrad 490 eine aktive
Drehung, und eine beiden Schneckenrädern 49, 490 gemeinsame, steilgängige Schnecke
50 wird in der einen oder in der anderen Richtung in Drehung versetzt. Diese
Drehungen werden vermittels einer biegsamen Welle 5:2 (Abb. 1,
6, 7, 1:2, 15) auf ein in der Steuerwerkskapsel 3o:2 befindliches Zahnrad
273 (Abh. 4, 5), welches um eine Welle 272 lose drehbar angeordnet
ist, übertrag-en. Das sich drehende Zahnrad" 273 bewegt seinerseits die mit
ihm in Eingriff stehenden Zahnräder 196, 203, 189 (Abb. 5),
so daß
die letzteren Zahnräder um die ihnen zug gehörigen Wellen 197 (Abb-
3), 279, 190
(Abb. #) lose umlaufen. Auf den W,#-Ileii :272, 197,:279, igo
sind nun Kupplungsmuffen 2-71,
j65, i6.t, 166 (Abb- 3, 4 und
5) angeordnet, mit deren Hilfe die Wellen mit den sich drehenden Rädern
273, 196, --o3, 189 gekuppelt und von diesen mitbewegt werden -.können. Die
Wellen 272, 197, 279, igo sind vermittels biegsamer Stränge 9,275,276,
274 (Abb.6, 7 und 1:2) #rhit den einzelnen »Gelenkwerken«, mit deren Hilfe
die gegenseitige Bewegung der gelenkig zusammenhängenden Elemente des Armes (Oberarm,
Unterarm, Mittelband, Finger) hervorgebracht wird, zwangläufig verbunden. Bei eingerückten
Kupplungsmuffen 271, 165, 164, 166 können somit die zu-ehöricen »Gelenkwerke«
des Armes aktiv in der einen oder in der anderen Richtung betätigt werden, wohingegen
durch Auisrücken derselben Kupplungsmuffen die entsprechenden »Gelenkwerke« stillgesetzt
werden können.
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Das Einrücken und das Ausrücken der Kupplungsmuffen 271, 166, 16.9,
164 geschieht nun durch Verstellung eines Steuernockenträgers :261 (Abb. 4,
5, 4a und 5a), welcher durch eine Feder 2,77 in seine durch Anschlag
festgelegte stets gleiche »Nullstellung« (Abh. 4 und 4a) zurückgezogen werden kann.
Die Verstellung dieses Steuernockenträgers 261 erfolgt durch Anspannung eines aus
Iluskelresten des beschädigten Armteiles gebildeten und kanalisierten »Kraftwulstes«
unter Zuhilfenahme eines irnKanal des»Kraftwulstes« angebrachten Stiftes
2,62 (Abb. 6, 7,
12 und 15). Dieser Stift 262 Überträgt die
Bewegungen des »Kraft-Aul-stes« auf ein Zuge mittel 263 (Abb. 4-) und den
mit diesem zusammenhängenden Arm 380 des Steuernockenträgers :261, wodurch
letzterer aus seiner >"Nullstellun.-,< (Abb. 4 und 4a) mehr oder weniger in der
Richtung des Uhrzeigers ausgeschwenkt wird. Dabei gleiten die dachförmig, nach beiden
Seit-en abfallend, ausgebildeten Nocken 268, 49, 150, 151 des Steuernockenträgers
261 (Abb. 4a und 5a) aff den Schnäbeln der hackenförmig ausgebildeten linken Arme
der zugehörigen je
doppelarmigen Schwingen 269, i67,
169, 171 (Albb.4 und 5) vorbei, so daß beim Vorbeigleiten der ansteigenden
Nockenseiten an den Schnäbeln der linken Schwingenarme diese angehoben werden, während
beim Vorbeigleiten der absteigenden Nockenseiten an denselben Schnäbeln die entsprechenden
linken Schwingenarme unter dem Einflusse von Federn, z. B. einer Feder
383 bei der Schwinge 171 (Abb.4), niedergehen. Dementsprechend vollführen
die federnd ausgebildeten rechten Arme der zugehörigen Schwingen 269, 167,
169, 171 eine nieder-oder aufgehende Bewegung, so daß deren auf den federniden rechten
Armen angebrachte Schuhe, z. B. die Schuhe 384 38:2 bei der Schwinge 171
(Abb.4 und j), welche in den Rillen der zugehörigen Kupplungsmuffen gleiten, die
entsprechenden Kupplungsmuffen 271, 166, 165 oder 164 ein- und ausrücken.
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Die dachförmigen Nocken 268, 149, 150, 151 (Abb.
5, 4a -und 5a) sind nun je um etwa die Hälfte ihrer Qu-erschnittsbasis
nach.-inander versetzt (Abb. 4a und 5a), so daß im A . ugenblick, wo ein
in der Reihe: 268, 49, 15 o, 15 1 folgender Nocken, z. B. Nocken
15 1,
mit seiner ersten Fußkante, z. B. mit der Fußkante 384, unter
den Schnabel der ihm zugehörigen Schwinge, z.B. der Schwinge 174 zu stehen 1-,oi-nmt"derKarnm,des
in der Reihe vorangehen den Nockens, z.B. des Nockens 150,
unter dem Schnabel
seiner Schiwinge, z. B. der Schwinge 169, anlangt. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben,
jede der Kupplungsmuffen 271, 166, 165, 164 einzeln einzurücken und auszurücken.
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Da nun infolge der beschrieben-en Anordnung bewirkt wird, #daß zwecks
Verstellung des Steuernockenträgers 261 von der Nullstellung aus in eine bestimmte
Steuerstellung der Kraftwulst für die verschiedenen Stel-Jungen verschiedene Wege,
für dieselbe Stellung aber einen stets gleich großen Weg zurückzulegen hat, so wird,
nach einiger Übung, ein sicheres, willkürliches Verstellen des Steuernockenträgers
261 in je-de seiner Steuerstellungen und somit ein beliebiges Einrücken oder Ausrücken
eines jeden »Gelenkwerkes« ermöglicht.
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Die Nocken 268, 150, 154 149 sind auf .dem Steuernockenträger
:261 derart angebracht, #daß bei der Nullstellung des Steuernockenträgers 261 keine
der Schwingen 269,
169, 74 167 angedrückt wird, so daß keine der Kupplungsmuffen
eingerückt ist, demzufolge können alsdann die Schultern völlig frei beliebige Bewegungen
ausführen, ohne daß -die »Gelenk#,verk.e« ;des Armes dabei beeinflußt werden.
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Abb. 6, 7 stellen die Gesamtanordnung der Antriebsvorrichtung
für einen künstlichen Oberarm dar.
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Der (mit dem Steuernockenträgger 261 verbundene) Stift 2#62 ist durch
den Kanal des Kraftwulstes am Oberarmstumpf 15 geführt. Die von der Steuerwerkskapsel
302 ausgehen-,den biegsamen Wellenstränge 9, 275,276, --21-4
sind an vier als selbstsperrende Schneckentriebe ausgebildete Gelenkwerke angeschlossen.
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Das erste dieser Gelenkwerke, an Idas der Wellenstrang 9 angeschlossen
ist, ist das Ge-
lenkwerk des Ellenbogens, mit dessen Hilfe eine Bewegung
des künstlichen Unterarmes im Sinne einerBewegung oder einerStreckung dieses Gelenkes
bewirkt wird. Bei der Drehung des Wellenstranges 9 wird eine Schnecke
8, welche auf den Schienen des künstlichen Oberarmes dreh-bar gelagert ist,
bewegt und versetzt ein um die Ellenbogenachse 6 drehbar angeordnetes, mit
dem künstlichen Unterarm fest verbundenes Schneckenrad 7 in Drehung in der
einen oder in der anderen Richtung, so daß die gewünschte Beugung oder Streckung
im Ellenbogengelenk hervorgebracht wird.
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Das zweite Gelenkwerk, an das der Wellenstran,- 274 angeschlossen
ist, ist das Gelenkwerk des Unterarmes, mit dessen Hilfe eine Bewegung der mit dem
künstlichen Unterarme verbundenen künstlichen Hand um di-Längsachse des Unterarmes
im Sinne der Pronation oder Supination bewirkt wird. Auf den Schienen des künstlichen
Unterarmes ist ein Rohr 233 (Abb. 6) befestigt, in welchem ein zweites,
(lie künstliche Hand tragendes Rohrstück 133 drehbar angeordnet ist. Bei
der Drehung des WellenstrangeS 274 wird eine Schnecke 2o6 (Abb. 7), welche
auf dem festen Rohrstück 233 drehbar gelagert ist, mitbewegt und versetzt
ein mit- dem drehbar angeordneten Rohrstück 133 verbfun-#denes Schneckenrad
207 in Drehung in der einen oder anderen Richtung, wodurch die gewünschte
Pronation oder Stipination der künstlichen Hand hervorgebracht wird.
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Das dritte Gelenkwerk, an das der Wellenstrang 275 angeschlossen
ist, ist das Gelenkwerk der Finger, mit #dessen Hilfe eine Bewegung der künstlichen
Finger II, III, IV, V (Abb. 6) im Sinne des Schließens oder des Öffnens un-i-
eine in der Mittelban-d 235
liegende, sämtliche Fingerwurzeln durchsetzende
Achse 303 (Abb. 8 und 9) bewirkt wird. Bei der Drehung des
Wellenstranges :275 wird eine (nicht eingezeichnete) S,chnecke, welche in der Mittelhand
:235 drehbar gelagert ist, mitbewegt, und versetzt ein ihr zugehöriges, um eine
Achse 304 (Abb. 9
und io) lose drehbares Schneckenrad 4 in Drehung in der
einen oder anderen Richtung.
Das sich drehende Schneckenrad 4 bewirkt
alsdann vermittels einer Gelenkstange 2-93
und einer Kurhel 2-go die gewünscht
en Bewegungen der zusammenhängenden Finger II, III IV, V im Sinne des Schließens
oder des öffnens.
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Das vierte Gelenkwerk, an das der Wellenstrang 276 angeschlossen
ist, ist das Gelenkwerk des Daumens, mit dessen Hilfe der künstliche Daumen I (Abb.
ii) in eine für die Ausführung des Spitzgriffe#s oder Breitgriffes zweckmäßige Lage
eingestellt sowie im Sinne ödes Öffnens oder des Schließens des Seitengriffes betätigt
wird. Bei der Drehung des Wellenstranges 276 wird eine in der Mittelhand
:235 drehbar gelagerte Schnecke 305 (Abb. 9) bewegt und versetzt ein
ihr zugeböriges, :um die Achse 304 lose drehbares Schneckenrad 3o6 (Abb. io) in
Drehung in der einen oder anderen Richtung. Das Schneckenrad 3o6 nimmt bei der Drehung
den mit ihm zwangläufig verbundenen z3 z3
künstlichen Daurnen I (Abb. ii)
mit, so daß dieser um die zur Drebaclise 301 der Finger 11, 111, IV,
V parallele Achse 304 geschwenkt wird und dabei an der Außenseite des Zeigefingers
II vorbeistreift. Der Daumen I ist nun um eine weitere, quer #ur Achse 304 stehende
Nehenachse 307 (Abb. 8,
i o und i i) drehbar angeordnet und wird bei
der Bewegung um die HauPtachse 304 infolge Einwirkung von Nocken 308, 309, 310
k>
Z,
(Abb. 8) auf seine Nase 311 (Abb. i i) und infolge Gegenwirkung
einer Feder 3 1:2 um die Nebenachse 307 geschwenkt, so daß er die
gewünschten Bewegungen im Sinne des Schließens oder des Offnens des Seitengriffes
(Abb. ii) ausführt beziehungsweise in eine für die Ausführung des Spitzgriffes ("Nbb.
8, punktiert) oder Breitgriffes (-Abb, 8,
ausgezogen) geeignete Lage
eingestellt wird.
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Abb. 12 stellt eine beispielsweise Ausführung der Antriebsvorrichtung
für künstliche Unterarme, und zwar für den Fall dar, daß der verbliebene Stumpf
313 des natürlichen Unterarnies einer natürlichen Pro- und Supination nicht
mehr fähig, ist, so daß diese Bewegung künstlich au.sgeführt werden muß.
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Der (mit dem Steuernockenträger 261 zusammenhängende) Kanalstift
2,62 ist durch den mit Kanal versehenen Kraftwulst des T-Tiiterarn-istumPfes
313 geführt. Die von der Steuerwerkskapsel 3o2 ausgehenden hieg# samen #V.ellenstränge
9, 275, :276, 2,74 führen ebenfalls zu besonderen, als selbstsperrende Schneckentriebe
ausgebildeten Gelenkwerken.
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Der Wellenstrang :274 `Abb. 12) führt zu dem - wie im Beispiele
für den künstlichen Oberarm ausgebildeten - Gelenkiverk des Unterarmes, mit
dessen Hilfe die Bewegung der mit dem künstlichen Unterarm. verbundenen künstlichen
Hand um die Längsachse des Unterarmes im Sinne der Pronation oder der Supination
bewirkt wird.
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Ebenso führt auch der Wellenstrang 276
(Aly.b. 1:2) zu dem
- wie im Beispiele für ,den künstlichen Oberarin ausgebildet-en -Gelenkwcrk
des Daumens (Abb. 13), mit dessen Hilfe der künstliche Daumen I (Abb. j.:2) in die
für die Ausführung des Spitzgriff es oder des Breitgriffes (Abb. 8)
geeignete
Lage eingestellt sowie im Sinne des Üffnens oder Schließens des Seiterigriffes (Abb.
i i) betätigt wird.
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Die Wellenstränge 275 und 9 (Abb. 1:2) führen schließlich
zu zwei Gelenkwerken der in zwei voneinander unabhängigen Gruppen II, III und IV,
V (Abb. 13) geteilten Finger. jedes dieser Gelenkwerke ist wie das - in dem
Beispiele für den künstlichen Oberarm beschriebene - Gelerikwerk der Finger
(Abb. 9) ausgebildet; es wird dadurch ;die unabhängige Bewegung der Fingergruppe
11, 111 oder der Fingergruppe IV, V (Abh. 13) im Sinne des Schließens
oder des Üff nens ermöglicht.
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Abb. 15 stellt schließlich eine weitere beispielsweise Msführung der
Antriebsvorrichtung für künstliche Unterarme dar, und zwar für den Fall, daß der
verbliebene UnterarmstuMPf 318 noch eine natürliche Pro- -und Supination
mit bedeutendem Ausschlag ausführen kann, und daß somit die Herbeiführung einer
künstlichen Pro- und Supination entbehrlich wird.
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Der Kanalstift 26:2, mit dessen Hilfe die Steuernockenwelle 261 (Abb.
4 und 5) verstellt wird, ist dabei durch den Kanal des Kraftwulstes des Unterarmes
318 (Abb. 15) geführt. Von den in der Steuerkapsel 302
(Abb. 15) befindlichen
Wellen 272, 197, :279,
igo (Abb- 5) gehen aber keine biegsamen Wellenstränge
aus, die Wellen 27:2, 197, el :279, igo sind vielmehr unmittelbar
je an (nicht eingezeichnete) Schnecken angeschlossen. Diesen (flachgängigen)
Schnecken entsprechen vier Schneckenräder 3o6, 314 315, 4 (Abb. i4#. Bei der Drehung
irgend-,einer der Wellen 2,72, 19/73 :279, igo werden vermittels der zugaörigen
Schnecken die entsprechenden Schneckenräder 3o6, 314, 315
oder 4 (Abh. 14)
bewegt und dadurch entweder das wie in den bereits angeführten Bei,spielen ausgebildete
Gelenkwerk des Daumens oder irgendeines der (ähnlich wie in Abb, 9 ausgebildeten)
Gelenkwerke der nunmehr in drei voneinander unabhängigen Gruppen II, III, IV, V
(Abb. 14) geteilten Finger entsprechend betätigt.
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Aus der Beschreibung erhellt, daß man mit Hilfe der Antriebsvorrichtung,
welche den Gegenstand der Erfindung bildet, jedes der
Gelenkwerke
eines künstlichen Armes willkürlich, unabhängig voneinander, in beliebiger Reihenfolge,
aktiv in jeder Richtung, ohne daß irgendwelche Beiwegungen eines gesunden Armes
notwendig werden, betätigen kann. Zu diesem Zwecke ist, wie dargelegt, der Steuernockenträger
:261 durch Kontraktion des,I#:,raftm,ulstes auf Kupplung mit dem entsprechenden
Gelenkwerk einzustellen und daraufhin, je nach dein gewünschten Bewegungssinn
des Gelenkwerkes, das erste oder da,s zweite der von den Schultern beeinflußten
Zugorgane 35, 350 anzuspannen. Ist der Kraftwust aber entspannt (Nullstellung
des Steuernockenträgers 261), so lassen sich auch Schulterbewegungen frei in jeder
Richtung ohne jegliche Beeinflussung der Antriebsmaschine ausführen.