DE3904445C2 - Bewegungsschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine motorangetriebe­ ne Bewegungsschiene zur Behandlung der unteren Ex­ tremitäten und des Hüftgelenks.

Die Zahl der gebräuchlichen Bewegungsschienen ist groß und sie bestehen alle aus einem Unterbau mit einem Schlitten, auf dem eine Unterschenkelauflage mit Fußstütze angeordnet ist. Dieser Schlitten wird über eine motorangetriebene Spindel bewegt. Die Streckung bzw. Beugung des Beines erfolgt dabei auf die Weise, daß der Schlitten vor- oder zurückbewegt wird und dementsprechend das Bein gestreckt oder gebeugt wird. Von dieser Bewegung unabhängig ist es auch möglich, ein zusätzlich aktives Muskeltraining auszuüben, indem die Fußstütze gegen eine zusätzliche Feder bewegbar ist.

Um eine anatomisch richtige Streckung und Beugung des Beines bei den bekannten Maschinen zu erreichen, ist es notwendig, daß die Spindel, die in dem Unterbau des Schlittens bzw. der Bewegungsschiene angeordnet ist, wenigstens eine Länge von 450 mm besitzt. Der Schlitten muß also entlang dieser Spindellänge verscho­ ben werden, um einen Hub des Beines zu erreichen, der eine anatomisch richtige Behandlung zuläßt. Durch die­ se lange Hin- und Herbewegung werden die dem Ver­ schleiß ausgesetzten Teile sehr stark beansprucht. Die Länge der Spindel bedingt außerdem einen entspre­ chend großen Unterbau, was die Bewegungsschiene im ganzen vergrößert und nicht nur von der Länge her, sondern auch bezüglich des Gewichtes, was für das Be­ dienungspersonal eine besondere Belastung darstellt, da nicht jedem Patienten eine Bewegungsschiene zugeord­ net werden kann, sondern diese von Bett zu Bett trans­ portiert werden muß.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gesetzt, eine Bewegungsschiene zu schaffen, die sich einerseits durch eine kompakte, handliche, leichte und trotzdem stabile Bauart auszeichnet und andererseits bei gleich großem Hub mit einem kürzeren Verschiebungsweg auf der Spindel arbeitet und damit außerdem verschleißär­ mer ist.

Gemäß der Erfindung wird eine Bewegungsschiene in Vorschlag gebracht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schlitten frei verschiebbar gelagert und die Unter­ schenkelauflage mit Fußstütze schwenkbar mit dem Schlitten verbunden ist. Die Verschwenkung der Unter­ schenkelauflage und Fußstütze wird über eine unmittel­ bar an der Fußstütze angreifende Spindel vorgenom­ men. Dabei ist die Unterschenkelauflage mit der Fuß­ stütze um eine am Schlitten befindliche Achse schwenk­ bar gelagert und wird über ein auf dem Schlitten ange­ ordnetes Getriebe, das über einen Zahnradsatz eine auf der Spindel laufende Mutter antreibt, geschwenkt.

Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen ist bei dieser Bewegungsstütze der Schlitten frei auf Führungs­ stangen des Unterbaues verschiebbar. Zweckmäßiger­ weise sind die Führungsstangen auf den Patienten hin geneigt angeordnet, so daß das Eigengewicht des Schlit­ tens die Tendenz zum Patienten hin hat und kein Zug auf das Bein ausgeübt wird. Die Wadenauflage der Un­ terschenkelauflage ist verschiebbar auf den querbeab­ standeten Stangen der Unterschenkelauflage gelagert, so daß für jeden Patienten die richtige Unterstützung der Wade gewählt werden kann. Die Fersenauflage hin­ gegen ist fest. Auf diese Weise kommt die maschinelle Behandlung der von Hand praktizierten Bewegungs­ übung am nächsten, da der Fuß dabei festgehalten und die Extremität durch Druck auf die Wade gebeugt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird auf das Knie keinerlei Zwangsführung ausgeübt. Durch den frei beweglichen Schlitten ist das Knie stets ohne Zug- und Druckbelastung und kann in jedem Punkt der Bewe­ gung die anatomisch richtige Stellung zum Oberschen­ kel einnehmen. Außerdem wird durch den frei bewegli­ chen Schlitten erreicht, daß sich eine Muskelreflexbil­ dung (Willkürmotorik) einstellt, welche im höchsten Grad eine sich bei Passivmaschinen einstellende Muske­ lerschlaffung und Spitzfußbildung ausschließt. Es wird also bei der erfindungsgemäßen Bewegungsschiene ne­ ben der Passivbewegung noch ein zusätzliches aktives Muskeltraining erreicht.

Für die erfindungsgemäße Ausführung wird die Beu­ gung bzw. Streckung der Extremität nicht durch die gesteuerte Hin- und Herbewegung des Schlittens - wie bei den bekannten Ausführungen - hervorgerufen, sondern durch eine Verschwenkung der Unterschenke­ lauflage und der damit in Verbindung stehenden Fuß­ stütze. Die Verschwenkung erfolgt über eine motoran­ getriebene auf der an der Unterseite der Fußstütze an­ greifenden Spindel laufende Mutter. Diese Spindelmut­ ter verstellt die Spindel nach rechts oder links und be­ wirkt dadurch eine Verschwenkung des damit verbun­ denen Unterschenkelauflagen- Fußstützen-Aggregates, das auf einer Achse des Schlittens schwenkbar gelagert ist. Je nach Streckung oder Beugung des Beines wird der frei bewegliche Schlitten automatisch nach vorn oder zurück bewegt, wo bei die schon erwähnte Muskelre­ flexbildung verursacht wird.

Durch die vorerwähnte erfindungsgemäße Antriebs­ art kann die Bewegungsschiene verkürzt und damit leichter und kompakter ausgeführt werden. Bei glei­ chem Hub braucht nämlich die Spindelmutter bei der erfindungsgemäßen Bewegungsschiene nur 1/5 bis 1/8 der Wegstrecke der bekannten Bewegungsschienen zu­ rückzulegen. Auf diese Weise wird der Verschleiß der beanspruchten Teile erheblich verringert, zumal auch die Arbeitsgeschwindigkeit der verschleißbeanspruch­ ten Teile herabgesetzt wird. Die Gewichtsersparnis ge­ genüber den bekannten Maschinen liegt bei 35 bis 40%.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Bewegungs­ schiene,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Bewegungsschie­ ne,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Bewegungsschie­ ne in Arbeitsstellung,

Fig. 4 eine vergrößerte, zum Teil geschnittene Drauf­ sicht auf das Antriebsgetriebe (Detail B gemäß Fig. 3),

Fig. 5 ein Ausschnitt, der die Lagerung des Schlittens auf den Führungsstangen erkennbar macht (Detail A gemäß Fig. 3).

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Be­ wegungsschiene, deren Unterbau 1 aus dem Rahmen 2, den Stirnteilen 3, den Seitenteilen 4 und den Führungs­ stangen 5 besteht, auf denen der Schlitten 6 frei beweg­ lich verschiebbar ist.

Der Schlitten besteht aus einem Tragteil 7, das die Achse 10, um den die Unterschenkelauflage 8 mit Fuß­ stütze 9 schwenkbar ist, trägt sowie das Getriebe 11 und die Führungen 12, die über Segmentlager 15 (Fig. 4) auf den Führungsstangen 5 gleiten. Je Führung sind zwei Segmentlager 15 vorgesehen und beidseitig je ein An­ schlagstopfen 16.

Die Unterschenkelauflage 8 und Fußstütze 9 schwen­ ken etwa um 45 bis 50° um die Achse 10 des Schlittens 6 und sind darauf über Kugellager 22 gelagert, wie aus den Fig. 2 und 3 klar erkennbar ist, die Längsschnitte durch die erfindungsgemäße Bewegungsschiene in Aus­ gangsstellung, also bei gestrecktem Bein, und in Arbeits­ stellung, also bei gebeugtem Bein, zeigen. Die Unter­ schenkelauflage 8 besteht aus zwei querbeabstandeten Stangen 17, auf denen die Wadenauflage 18 verschieb­ bar ist, um sie bei jedem Patienten in Wadenhöhe anord­ nen zu können. Ein Klettband 19 dient der Verbindung des Unterschenkels mit der Auflage 18. Die von der Wadenauflage 18 abgewandten Stangenenden greifen in die Fersenauflage 20 ein und sind mit dieser fest ver­ bunden. Die Fersenauflage stellt auch die Verbindung mit der Fußstütze 9 dar. Ein Klettband 21 sichert die Anlage der Ferse an der Fußstütze und die ordnungsge­ mäße Auflage der Ferse auf dem Teil 20. Die Fußstütze trägt an ihrem oberen freien Ende einen Tragegriff­ durchbruch 23.

An der Unterseite der Fußstütze befindet sich ein Lagerbock 25 mit oder ohne Nadellager zur Aufnahme des einen Endes der stehenden Spindel 26. Die Spindel 26 greift schwenkbar an dem Lagerbock 25 an, um de­ ren Korrekturbewegung bei Verschwenkung des Un­ terschenkelauflage-Fußstütze-Aggregates zu ermögli­ chen, wie ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt. Das Ge­ triebe 11 wird anhand der Fig. 3 erläutert. Das Getriebe 11 besteht aus dem Getriebemotor 27, der über ein Übertragungsglied den Zahnradsatz 28, 29 und damit die Spindelmutter 30 antreibt. Das von dem Übertra­ gungsglied angetriebene Antriebszahnrad 28 kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 29, das über Schrauben 31 und/oder Stifte 32 mit der Spindelmutter 30 verbun­ den ist. Die Spindelmutter 30 ist ihrerseits über Kugella­ ger 33 in der Lagerachse 34 gelagert, die ihrerseits über Schwenklager 35 in dem Tragteil 7 angeordnet ist. Diese Lagerung über die vorgenannten Schwenklager lassen eine Korrekturbewegung der Spindelachse um 10 bis 15° zu.

Mit 36 ist die Abdeckung des Tragteils bezeichnet und mit 37 das Bedienfeld der Bewegungsschiene.

Wie aus den Fig. 2 und 3 deutlich ersichtlich, sind die vorzugsweise induktiv gehärteten Führungsstangen 5 für den Schlitten 6 schräg verlaufend in dem Unterbau 1 angeordnet, und zwar in der Weise, daß die Neigung in Richtung auf den Patienten hin verläuft. Diese Ausfüh­ rung hat sich als vorteilhaft erwiesen, ist aber für die Wirkungsweise der Maschine nicht zwingend.

Der Zahnradsatz zum Antrieb,der Spindelmutter ist auswechselbar und damit der Übersetzungsgrad des Getriebes auf diese Weise den Voraussetzungen anpaß­ bar. Das angetriebene Zahnrad 29 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, während die Spindelmutter aus Bronze ausgebildet ist. Die Spindelmutter 30 und das angetriebene Zahnrad 29 können aber auch einteilig aus Kunststoff ausgeführt sein. Das Antriebszahnrad 28 be­ steht aus Stahl oder einem Nichteisenmetall. Letzteres kann auch aus Kunststoff sein, der jedoch nicht die glei­ che Werkstoffqualität wie das angetriebene Zahnrad 29 haben soll, um nicht den gleichen Verschleißgrad bei beiden Rädern zu erhalten.

Bei Anwendung der Bewegungsschiene wird die un­ tere Extremität des Patienten auf die Unterschenkelauf­ lage gelegt, die Wadenauflage entsprechend eingestellt und der Unterschenkel des Patienten an der Auflage über die beiden Klettbänder 19 und 21 befestigt. Bei Einschalten der Schiene wird das Unterschenkelaufla­ ge-Fußstütze-Aggregat durch Verstellung der Spindel 26 in den Pfeilrichtungen gemäß Fig. 1 verschwenkt und der Schlitten je nach Beugung (Fig. 3) oder Streckung (Fig. 2) des Unterschenkels nach vorne oder zurück be­ wegt.

Claims (12)

1. Bewegungsschiene zur Behandlung der unteren Extremitäten aus einem Unterbau mit einem Schlit­ ten, der eine Unterschenkelauflage und eine Fuß­ stütze trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) frei verschiebbar gelagert ist und die Unterschenkelauflage (8) mit Fußstütze (9) schwenkbar an dem Schlitten (6) angeordnet ist.

2. Bewegungsschiene nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschwenkung der Unter­ schenkelauflage (8) mit Fußstütze (9) über eine un­ mittelbar an der Fußstütze (9) oder an deren Dreh­ achse schwenkbar angreifende Spindel (26) vorge­ nommen ist.

3. Bewegungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Unterschenkelaufla­ ge (8) mit der Fußstütze (9) um eine am Schlitten (6) befindliche Achse (10) schwenkbar gelagert ist.

4. Bewegungsschiene nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein auf dem Schlitten (6) angeordnetes Ge­ triebe (11), das über einen Zahnradsatz (28, 29) eine auf der Spindel (26) laufende Mutter (30) antreibt.

5. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zahnradsatz (28, 29) aus­ wechselbar angeordnet ist.

6. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) des Zahnradsatzes mit der Spindelmutter (30) ver­ bunden, vorzugsweise verschraubt ist.

7. Bewegungsschiene nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) und die Spindelmutter (30) aus einem Teil gefertigt sind.

8. Bewegungsschiene nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (29) aus Kunststoff und die Spindelmutter (30) aus ei­ nem Metall oder einer Metallegierung, vorzugswei­ se Bronze, bestehen.

9. Bewegungsschiene nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (28) aus Stahl oder einem Nichteisenmetall besteht.

10. Bewegungsschiene nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) auf vorzugsweise induktiv gehärteten Führungsstan­ gen (5) des Unterbaus (1) gelagert ist.

11. Bewegungsschiene nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (12) des Schlit­ tens (6) über Segmentlager (15) auf den Stangen (5) angeordnet sind.

12. Bewegungsschiene nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (5) schräg verlaufend im Unterbau (1) angeordnet sind, wobei die Stangen (5) in Richtung auf den Patienten hin geneigt verlaufen.