DE4204979A1 - Hip joint prosthesis with damping device - is formed with stack of disc springs inserted in hole in ball for neck prosthesis. - Google Patents
Hip joint prosthesis with damping device - is formed with stack of disc springs inserted in hole in ball for neck prosthesis.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkprothese, insbesondere Hüftgelenkprothese, mit einem in einen Knochen implan tierbaren Prothesenschaft, der an seinem freien Ende einen Prothesenhals trägt, auf dem ein mit einer dem Pro thesenhals zugeordneten, vorzugsweise als Sackbohrung ausgebildeten Bohrung versehenes, vorzugsweise als Ge lenkkugel ausgebildetes Gelenkteil unter Zwischenschal tung einer Dämpfungseinrichtung in axialer Richtung ver schiebbar aufnehmbar ist. The invention relates to a joint prosthesis, in particular Hip prosthesis, with one implan in a bone animal prosthesis socket, which at its free end wears a prosthetic neck on which one with the Pro assigned to the thesis neck, preferably as a blind bore trained bore provided, preferably as a Ge Steering ball-shaped joint part under the intermediate scarf device of a damping device in the axial direction is slidably receivable.
Eine Gelenkprothese dieser Art ist beispielsweise aus der DE 38 02 213 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist die Dämpfungseinrichtung als den Prothesenhals über greifende, elastische Kappe ausgebildet, die aus elasti schem Material bestehen oder durch einen ein Flüssig keits-Gas-Gemisch enthaltenden, in mehrere Kammern unter teilte Behälter gebildet werden kann. Anordnungen dieser Art sind jedoch nicht variabel genug, was ihre Anpas sungsfähigkeit an unterschiedliche Einsatzfälle, insbe sondere an unterschiedliche Körpergewichte der Prothesen träger, anbelangt. Außerdem erfordert die bekannte Anord nung einen vergleichsweise großen Bohrungsdurchmesser sowie eine komplizierte Bohrungsgeometrie mit Hinter schneidungen, was sich ungünstig auf die erzielbare Festigkeit und Lebensdauer auswirken kann. Abgesehen davon ist zu befürchten, daß sich mit Anordnungen vor liegender Art auch im Bereich der Dämpfungseinrichtung die erwünschte Robustheit und Langzeitsicherheit nicht erreichen läßt. In diesem Zusammenhang ist nämlich davon auszugehen, daß die bekannte Dämpfungseinrichtung bei Abnutzung bzw. bei Undichtheit völlig unbrauchbar wird und ausgetauscht werden muß. Die Standzeit einer implan tierten Gelenkprothese soll aber durch die Dämpfungsein richtung nicht beschränkt, sondern vielmehr erhöht wer den. Es kommt daher darauf an, daß die Dämpfungsein richtung über eine lange Standzeit hinweg funktionsfähig bleibt.A joint prosthesis of this type is, for example, from the DE 38 02 213 A1 known. In this known arrangement is the damping device as the prosthesis neck over gripping, elastic cap formed from elasti chemical material or by a liquid containing gas mixture in several chambers shared container can be formed. Arrangements of this Kind, however, are not variable enough as to their adaptations ability to cope with different applications, esp in particular to different body weights of the prostheses sluggish, concerned. It also requires the well-known arrangement a comparatively large bore diameter as well as a complicated bore geometry with rear cuts, which adversely affects the achievable Strength and durability can impact. Except it is to be feared that with orders lying type also in the area of the damping device not the desired robustness and long-term security can be achieved. In this context it is namely assume that the known damping device at Wear or is completely unusable in the event of a leak and needs to be replaced. The service life of an implan However, the joint prosthesis is intended to be damped direction not limited, but rather increased the. It is therefore important that the damping direction works over a long service life remains.
Es sind auch schon Anordnungen eingangs erwähnter Art vorgeschlagen worden, bei denen die Dämpfungseinrichtung als Gasfeder ausgebildet ist. Hierzu sind in der Sackboh rung zwei durch Ventile verbundene Kammern vorgesehen, von denen eine durch den nach Art eines Kolbens ausgebil deten Prothesenhals begrenzt wird. Die Realisierung dieses Vorschlags würde jedoch zu vergleichsweise komplizierten und aufwendigen Konstruktionen führen. Zudem ergäbe sich auch hierbei ein hoher Raum- und Teilebedarf, da nicht nur ein vergleichsweise großes Gasvolumen benötigt würde, sondern gleichzeitig auch eine Vorspannung des Gases vorhanden sein müßte. Außerdem ist zu befürchten, daß sich gewisse Leckagen auf Dauer nicht vermeiden ließen. Die Folgen davon wären bereits bei Teilleckage Abstandsveränderungen sowie eine Beeinträch tigung der Wirkung.There are also arrangements of the type mentioned at the beginning have been proposed in which the damping device is designed as a gas spring. These are in the sack hole two chambers connected by valves, one of which is formed by a piston like a piston the prosthesis neck is limited. The realization however, this proposal would be too comparative lead complicated and elaborate constructions. In addition, this would also result in a high space and Parts requirements, since not only a comparatively large one Volume of gas would be required, but also one Biasing of the gas should be present. Besides, is to fear that certain leaks will not persist avoided. The consequences of this would already be with Partial leakage distance changes and a negative impact effect.
Ein weiterer Vorschlag zielt darauf ab, die Dämpfungsein richtung als den Prothesenhals umfassende Schraubendruck feder auszubilden. Auch Anordnungen dieser Art erweisen sich jedoch als nicht variabel und sicher genug. In diesem Zusammenhang ist davon auszugehen, daß bei vorgegebener Federlänge nur mit Hilfe unterschiedlicher Federn unterschiedliche Federkräfte erreichbar sein wür den. Es müßte daher eine große Anzahl unterschiedlicher Federn bereitgehalten werden. Zudem erfordert eine Schraubendruckfeder eine gewisse Mindestfederlänge, was sich ungünstig auf den Raumbedarf auswirkt. Außerdem ergäbe sich auch aufgrund der den Prothesenhals umfas senden Anordnung der Schraubendruckfeder ein ver gleichsweise großer Bohrungsdurchmesser. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß Schraubendruckfedern nach einer bestimmten Zahl von Lastwechseln bruch gefährdet sind und im Falle eines Federbruchs deren Teile zu Komplikationen führen könnten.Another proposal aims to be the damping direction as screw pressure encompassing the prosthesis neck train spring. Orders of this kind also prove however, prove to be not variable and safe enough. In this connection it can be assumed that at given spring length only with the help of different Different spring forces would be reachable the. There would have to be a large number of different ones Feathers are ready. It also requires one Helical compression spring a certain minimum spring length what has an adverse effect on the space requirement. Furthermore would also result from the fact that it includes the prosthesis neck send arrangement of the helical compression spring a ver equally large bore diameter. Another The disadvantage is that helical compression springs after a certain number of load changes are at risk and in the event of a spring break their parts could lead to complications.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen den Erfindung, eine Gelenkprothese gattungsgemäßer Art unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen so zu verbessern, daß trotz einfacher, kostengünstiger und kompakter Bauweise eine hohe Variabilität und Sicher heit gewährleistet sind.Based on this, it is therefore the task of the present the invention, a joint prosthesis of the generic type while avoiding the disadvantages of the known arrangements to improve so that despite simple, inexpensive and compact design, high variability and safety are guaranteed.
Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise da durch gelöst, daß die Dämpfungseinrichtung als zwischen schaft- und gelenkteilseitige Stützflächen eingelegte Tellerfederanordnung ausgebildet ist.This task is there in a surprisingly simple way solved by that the damping device as between Support surfaces inlaid on the shaft and joint part Disc spring arrangement is formed.
Tellerfedern stehen in vorteilhafter Weise als handelsüb liche Artikel zur Verfügung, was geringe Gestehungskosten garantiert. Zudem ist aufgrund der bisherigen Erfahrungen davon auszugehen, daß Tellerfedern auch bei robusten Be lastungsverhältnissen eine praktisch unbegrenzte Lebens dauer aufweisen. Abgesehen davon bliebe auch im unwahr scheinlichen Fall eines Bruchs noch eine gewisse Teilwir kung vorhanden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, daß sich ein Tellerfe derpaket auf vergleichsweise kleinem Raum unterbringen läßt und daß mit Hilfe eines vergleichsweise kompakten Tellerfederpakets vergleichsweise hohe Federkräfte er zeugbar bzw. aufnehmbar sind, was sich insgesamt günstig auf den Raumbedarf auswirkt. Ein weiterer, ganz besonde rer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist aber darin zu sehen, daß mit ein und demselben Tellerfederele ment Tellerfederpakete mit unterschiedlicher Federcharak teristik zusammengestellt werden können. Es ist daher mit einfachen Mitteln möglich, die Federcharakteristik an die Verhältnisse des Einzelfalls, beispielsweise an das Kör pergewicht des Prothesenträgers, anzupassen, ohne daß verschiedene Federelemente benötigt würden. Vielmehr läßt sich dies einfach durch verschiedene Schichtung ein und desselben Federelements erreichen. Es ergibt sich daher auch eine höchst einfache und kostengünstige Vorratshal tung. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß Tel lerfederelemente, sofern erforderlich, auf einfache Weise mit einem Schutzüberzug, beispielsweise zur Verhinderung einer Abstoßungsreaktion, versehen werden können und die ser Schutzüberzug die Federungseigenschaften nicht beein flußt und durch diese selbst nicht beeinflußt wird.Disc springs are advantageously available as standard Liche articles available, which means low production costs guaranteed. Also based on past experience assume that disc springs even with robust loading load ratios a practically unlimited life have duration. Apart from that, it would also remain untrue in the event of a break, some kung available. Another advantage of the invention Measures can be seen in the fact that a Tellerfe accommodate the package in a comparatively small space lets and that with the help of a comparatively compact Disc spring pack comparatively high spring forces are producible or recordable, which is generally favorable affects the space requirement. Another very special one rer advantage of the measures according to the invention is to see that with one and the same Belleville spring disc spring packages with different spring characteristics teristik can be put together. It is therefore with simple means possible, the spring characteristic to the Ratios of the individual case, for example to the body per weight of the prosthesis wearer to adjust without different spring elements would be needed. Rather leaves this is done simply by different layering and reach the same spring element. It therefore follows also a very simple and inexpensive stock tung. Another advantage is that Tel ler spring elements, if necessary, in a simple manner with a protective coating, for example for prevention a rejection reaction can be provided and the This protective coating does not affect the suspension properties flows and is not influenced by this itself.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprü chen angegeben. So kann die Tellerfederanordnung gemäß einer besonders zu bevorzugenden Fortbildung der überge ordneten Maßnahmen zweckmäßig zwischen die Stirnseite des Prothesenhalses und den dieser gegenüberliegenden Grund der Sackbohrung eingelegt sein. Eine Anordnung dieser Art eignet sich in vorteilhafter Weise nicht nur für Erstanwendungen, sondern auch zur einfachen Nachrüstung aller vorhandenen Gelenkprothesen, bei denen ein Gelenkteil auf einen Prothesenhals aufgesteckt ist. Zudem ergibt sich bei der genannten Fortbildung praktisch eine geschlossene Kammer zur Aufnahme der Tellerfederanordnung, so daß diese mit Gewebe praktisch nicht in Berührung kommt und damit zu keiner Abstoßungsreaktion führen kann. Außerdem ist hierdurch sichergestellt, daß auch im höchst unwahrscheinlichen Falle eines Federbruchs keine Federteile entweichen kön nen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Prothesenhals und die Sackbohrung zylindrische Mantelflächen aufweisen können, was die Herstellung erleichtert.Advantageous configurations and practical training General measures are in the subclaims Chen specified. So the plate spring arrangement according to a particularly preferable advanced training of the ordered measures appropriately between the front of the Prosthesis neck and the reason opposite this the blind hole must be inserted. An arrangement of this kind is not only suitable for Initial applications, but also for simple retrofitting of all existing joint prostheses where one Joint part is attached to a prosthesis neck. In addition there is practically one in the aforementioned training closed chamber for receiving the Disc spring arrangement so that it is practical with tissue does not come into contact with any of them Can lead to rejection. It also does this ensured that even in the most unlikely In the event of a spring break, no spring parts can escape nen. Another advantage is that the Prosthetic neck and the blind bore cylindrical Shell surfaces can have what the manufacture facilitated.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß der Durchmesser der Elemente der Tellerfederanordnung zumindest um ihre radiale Ausdehnung kleiner als der Durchmesser der Sackbohrung im der Tellerfederanordnung zugeordneten Abschnitt ist. Hierdurch wird sicherge stellt, daß Zwangskräfte zuverlässig vermieden werden.Another advantageous measure can consist in that the diameter of the elements of the plate spring assembly at least by its radial extent smaller than that Diameter of the blind hole in the disc spring arrangement assigned section. This will secure provides that constraining forces are reliably avoided.
In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann der Prothesenhals umfangsseitig mit einem elastischen Mantel umgeben sein. Hiermit läßt sich eine gewisse Dämpfung in radialer Richtung bewerkstelligen. Zudem kann in diesem Zusammenhang ein Material mit selbstschmie renden Eigenschaften Verwendung finden, was sich eben falls vorteilhaft auf die Erzielung hoher Standzeiten auswirken kann.In further training the higher-level measures can the prosthesis neck on the circumference with an elastic Be surrounded by the coat. This allows a certain Carry out damping in the radial direction. It can also in this context a material with self-smear what properties are used if advantageous, to achieve a long service life can impact.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beispielsbeschreibung.Further advantageous configurations and expedient There are further training courses for the higher-level measures from the remaining subclaims in connection with the following example description.
Nachstehend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungs beispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu tert.The following is a particularly preferred embodiment example of the invention with reference to the drawing tert.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gelenkkopf einer Hüft gelenkprothese, teilweise im Schnitt, Fig. 1 joint prosthesis a joint head of a hip according to the invention, partly in section,
Fig. 2 die Federcharakteristik eines Tellerfederpakets mit gleichsinniger Schichtung, Fig. 2, the spring characteristic of disc spring packet with the same direction stratification,
Fig. 3 das der Fig. 2 zugrundeliegende Tellerfeder paket, Fig. 3, Fig. 2 underlying plate spring packet,
Fig. 4 die Federcharakteristik eines Tellerfederpakets mit gegensinniger Schichtung und Fig. 4 shows the spring characteristic of a plate spring assembly with opposite stratification and
Fig. 5 das der Fig. 4 zugrundeliegende Tellerfeder paket. Fig. 5, Fig. 4 packet underlying plate spring.
Der der Fig. 1 zugrundeliegende Gelenkkopf einer Hüftge lenkprothese besteht aus einem Gelenkteil, hier in Form einer im implantierten Zustand in eine nicht näher darge stellte Hüftpfanne eingreifenden Gelenkkugel 1, die auf einem zur hüftresultierenden Koaxialen oder leicht hier gegen geneigten Prothesenhals 2 eines in den Oberschenkelknochen eines Prothesenträgers implantier baren Schafts 3 aufgenommen ist. Der Prothesenhals 2 kann an den Schaft 3 angeformt oder hieran befestigt sein. Die Gelenkkugel 1 ist in Richtung der Achse des Prothesen halses 2 auf diesem verschiebbar aufgenommen. Die Gelenkkugel 1 ist dementsprechend mit einer dem Prothesenhals 2 zugeordneten Sackbohrung 4 versehen, in die der Prothesenhals 2 mit Schiebesitz eingreift. Die körpereigene Flüssigkeit führt dabei automatisch zu einer Schmierung der Sitzflächen.The articulated head of FIG. 1 of a Hivelge prosthesis consists of a joint part, here in the form of an acetabular cup engaging in the implanted state in a hip socket (not shown in more detail ) , which is on a coaxial to the hip or slightly inclined here towards a prosthetic neck 2 in the thigh bone a prosthesis wearer implantable shaft 3 is added. The prosthesis neck 2 can be molded onto the shaft 3 or fastened thereon. The joint ball 1 is slidably received in the direction of the axis of the prosthesis neck 2 on this. The joint ball 1 is accordingly provided with a blind hole 4 assigned to the prosthesis neck 2 , into which the prosthesis neck 2 engages with a sliding fit. The body's own liquid automatically lubricates the seats.
Die Tiefe der Sackbohrung 4 ist größer als die Eingriffs länge des Prothesenhalses 2, so daß sich eine vom Prothesenhals 2 verschlossene Kammer 5 ergibt, die einer seits durch den Boden 6 der Sackbohrung 4 und anderer seits durch die Stirnseite 7 des Prothesenhalses 2 begrenzt wird. In die Kammer 5 ist ein Tellerfederpaket 8 eingelegt, das einerseits am Boden 6 der Sackbohrung 4 und andererseits an der Stirnseite 7 des Prothesenhalses 2 anliegt und dementsprechend eine gelenkkugelseitige und eine schaftseitige Abstützung hat. Das Tellerfederpaket 8 fungiert als Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der beim physiologischen Bewegungsablauf auftretenden Stöße.The depth of the blind hole 4 is greater than the engagement length of the prosthesis neck 2, so that a closed from the prosthesis neck 2 chamber 5 results in, on the one hand by the bottom 6 of the blind hole 4, and the other is hand, limited by the end 7 of the prosthesis neck. 2 In the chamber 5 , a plate spring assembly 8 is inserted, which rests on the one hand on the bottom 6 of the blind bore 4 and on the other hand on the end face 7 of the prosthesis neck 2 and accordingly has a support on the joint ball side and on the shaft side. The plate spring assembly 8 functions as a damping device for damping the shocks occurring during the physiological movement sequence.
Der Durchmesser der Sackbohrung besitzt im Bereich der das Tellerfederpaket 8 aufnehmenden Kammer 5 gegenüber dem Durchmesser der das Tellerfederpaket 8 bildenden Tel lerfederelemente 9 leichtes Übermaß. Dieses liegt im Be reich der bei Belastung des Tellerfederpakets 8 sich er gebenden, radialen Durchmesservergrößerung der Tellerfe derelemente 9. Diese laufen daher auch im Belastungsfall umfangsseitig nicht an der Wandung der Sackbohrung an, so daß Zwangskräfte unterbleiben. Da das Tellerfederpaket 8 auf der Stirnseite 7 des Prothesenhalses 2 aufliegt, be nötigt dieser keinen Stützbund. Dasselbe gilt bezüglich der Abstützung des Tellerfederpakets 6 durch den Boden 7 der Sackbohrung 4, die somit ebenfalls ohne Stützbund auskommt. Der Prothesenhals 2 kann dementsprechend auf seiner ganzen, an den abgerundeten, schaftseitigen An schlußbereich sich anschließenden Länge als Zylinder zapfen mit auf der ganzen Länge gleichem Durchmesser ausgebildet sein. Ebenso kann die Sackbohrung 4 als auf ihrer ganzen Tiefe denselben Durchmesser aufweisende Zylinderbohrung ausgebildet sein, so daß sich insgesamt eine höchst einfache Herstellung ergibt und gleichzeitig die Entstehung von Kerbspannungen verhindert wird.The diameter of the blind bore has in the area of the plate spring assembly 8 receiving chamber 5 compared to the diameter of the plate spring assembly 8 Tel lerfederelemente 9 slight oversize. This is in the range of loading the disc spring assembly 8, resulting radial diameter enlargement of the Tellerfe derelemente 9th Therefore, even in the event of a load, these do not run against the wall of the blind bore on the circumference, so that there are no constraining forces. Since the plate spring assembly 8 rests on the end face 7 of the prosthesis neck 2 , this does not require a support collar. The same applies to the support of the plate spring assembly 6 by the bottom 7 of the blind hole 4 , which thus also does not require a support collar. The prosthesis neck 2 can accordingly be formed on its entire, at the rounded, shaft-side connection area to the subsequent length as a cylinder pin with the same length over the entire length. Likewise, the blind bore 4 can be designed as a cylinder bore having the same diameter over its entire depth, so that overall a very simple manufacture results and at the same time the generation of notch stresses is prevented.
Die das Tellerfederpaket 8 aufnehmende Kammer 5 wird durch den Prothesenhals 2 hermetisch abgeschlossen. Die Tellerfederelemente 9 kommen daher mit die Prothese umgebendem Gewebe überhaupt nicht in Berührung, so daß auch bei Verwendung von kostengünstigem Stahlmaterial zur Bildung der Tellerfederelemente 8 keine Abstoßungsreak tion zu befürchten ist. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, die Tellerfederelemente 9 mit humanverträglichem Material zu beschichten oder aus abstoßungssicherem Edel stahl herzustellen. Infolge des zuverlässigen Verschlus ses der Kammer 5 ist außerdem sichergestellt, daß auch im Falle einem höchst unwahrscheinlichen Federbruchs keine Bruchstücke aus der Kammer 5 entweichen können.The chamber 5 receiving the plate spring assembly 8 is hermetically sealed by the prosthesis neck 2 . The plate spring elements 9 therefore do not come into contact with the tissue surrounding the prosthesis, so that even when using inexpensive steel material to form the plate spring elements 8, no repulsion reaction is to be feared. But it would also be easily conceivable to coat the plate spring elements 9 with human-compatible material or to produce steel from repellent-proof stainless steel. As a result of the reliable closure of the chamber 5, it is also ensured that no fragments can escape from the chamber 5 even in the event of a highly unlikely spring break.
Die im Körper automatisch vorhandene Flüssigkeit reicht zur Schmierung der Sitzflächen zwischen Prothesenhals 2 und Sackbohrung 4 aus. Zur Verbesserung der Gleiteigen schaften kann der Prothesenhals 2 und/oder die Sack bohrung 4 mit einer Gleitbeschichtung versehen sein. Im dargestellten Beispiel ist der Prothesenhals 2 hierzu mit einem mantelförmigen Bezug 10 versehen. Dieser kann aus einem selbstschmierenden, humanverträglichen Material, beispielsweise geeignetem Kunststoffmaterial, bestehen. Der Bezug 10 bildet dementsprechend gleichzeitig einen elastischen Mantel, der eine gewisse Federung in radialer Richtung ermöglicht.The liquid that is automatically present in the body is sufficient to lubricate the seating surfaces between the prosthesis neck 2 and the blind bore 4 . To improve the sliding properties, the prosthesis neck 2 and / or the blind bore 4 can be provided with a sliding coating. In the example shown, the prosthesis neck 2 is provided with a jacket-like cover 10 for this purpose. This can consist of a self-lubricating, human-compatible material, for example a suitable plastic material. Accordingly, the cover 10 simultaneously forms an elastic jacket, which allows a certain amount of suspension in the radial direction.
Das in die Kammer 5 eingelegte Tellerfederpaket 8 kann aus mehreren, gleichen Tellerfederelementen 9 zusammenge stellt sein. Zur Erzielung unterschiedlicher Federcharak teristiken und damit zur Anpassung der Federeigenschaften beispielsweise an das Körpergewicht des Prothesenträgers sind dabei einfach unterschiedliche Schichtungen der Tel lerfederelemente 9 anzuwenden.The inserted in the chamber 5 plate spring assembly 8 can be composed of several identical plate spring elements 9 . To achieve different Federcharak teristiken and thus to adjust the spring properties, for example to the body weight of the prosthesis wearer, different layers of the Tel lerfederelemente 9 are easy to use.
Für den Fall einer gleichsinnigen Schichtung der Teller federelemente 9 ist bei vorgegebenem Federweg die Feder kraft der Anzahl der Tellerfederelemente 9 proportional, wie aus Fig. 2 erkennbar ist. Die Kurve 11 bezeichnet hierbei die Federcharakteristik eines einzelnen Tellerfe derelements 9. Die Kurve 12 bezeichnet die Federcharakte ristik eines in Fig. 3 angedeuteten Tellerfederpakets 12a mit zwei gleichsinnig aufeinandergeschichteten Tel lerfederelementen. Bei gleichem Federweg s ergibt sich die doppelte Federkraft F.In the case of a stratification of the plate spring elements 9 in the same direction, the spring force is proportional to the number of plate spring elements 9 for a given spring travel, as can be seen from FIG. 2. The curve 11 denotes the spring characteristic of a single Tellerfe derelements 9th Curve 12 denotes the spring characteristic of a plate spring assembly 12 a indicated in FIG. 3 with two liner spring elements stacked in the same direction Tel. With the same travel s there is twice the spring force F.
Bei wechselsinniger Aneinanderreihung der Tellerfederele mente 9, wie sie in Fig. 1 vorliegt, ist bei vorgegebe ner Federkraft der Federweg proportional zur Anzahl der vorhandenen Tellerfederelemente, wie in Fig. 4 anschau lich gezeigt ist. Die Kurve 11 entspricht hier wiederum der Federcharakteristik eines einzelnen Tellerfederele ments 9. Die Kurve 13 entspricht der Federcharakteristik eines in Fig. 5 angedeuteten Tellerfederpakets 13a mit vier wechselsinnig aneinandergereihten Tellerfederelemen ten. Bei vorgegebener Federkraft F ist der erzielbare Federweg s im Fall der Kurve 13 viermal so groß wie im Fall der Kurve 11.With alternating stringing of the plate spring elements 9 , as is shown in FIG. 1, the spring travel is proportional to the number of plate spring elements present, as shown in FIG . Curve 11 corresponds here again to the spring characteristic of a single plate spring element 9 . The curve 13 corresponds to the spring characteristic of a plate spring assembly 13 a indicated in FIG. 5 with four plate spring elements arranged in alternating rows. For a given spring force F, the achievable spring travel s in the case of curve 13 is four times as large as in the case of curve 11 .
Die vorstehend geschilderten Schichtungsarten lassen sich auch miteinander kombinieren. So können Federpakete mit zunehmender oder abnehmender Anzahl von einzelnen Feder elementen aneinandergereiht werden. Hierdurch läßt sich praktisch jede gewünschte Form einer Gesamtfederkennli nie, beispielsweise progressiver oder degressiver An stieg, erreichen. Dennoch können die einzelnen Tellerfe derelemente 9 untereinander gleich sein, so daß man praktisch mit einer Art von Tellerfederelement auskommt. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, verschieden dicke Tellerfederelemente miteinander zu kombinieren, um die gewünschte Federkennlinie zu erhalten.The types of stratification described above can also be combined with one another. Spring packs can be strung together with increasing or decreasing number of individual spring elements. As a result, practically any desired shape of a total spring characteristic, for example progressive or degressive, rose. Nevertheless, the individual Tellerfe derelemente 9 can be the same with each other, so that you can get by practically with a kind of plate spring element. Of course, it would also be conceivable to combine disc spring elements of different thicknesses in order to obtain the desired spring characteristic.
Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. So wäre es bei spielsweise auch ohne weiteres möglich, die erfindungsge mäßen Maßnahmen im Rahmen einer Kniegelenkprothese einzu setzen.Above is a preferred embodiment the invention explained in more detail, but without hereby a restriction is said to be associated. So it would be with for example also possible without further ado measures as part of a knee prosthesis put.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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