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Gelenkverbindung zweier Schienen für orthopädische Apparate u. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung zweier Schienen für orthopädische Zwecke,
insbesondere zur Herstellung künstlicher Glieder, Schienenhülsenapparate u. dgl.,
bei denen das Einzelauge der einen Schiene vom Doppelauge der anderen Schiene umfaßt
wird und beide Augen mittels Lagerbüchse und Axialschraubenbolzen gelagert und zusammengehalten
werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß durch das Einzelauge der einen Schiene
entweder eine Futterbüchse hindurchgesteckt wird, die mit diesem befestigt ist,
oder es werden auf die beiden Außenseiten des Einzelauges konzentrische Lagerringe
befestigt, deren überstehende Teile als Lagerringe in entsprechend angepaßte, in
je einer zugehörigen Ringfassung eines Doppelauges gelagerte und axial nachstellbare
Lagerscheiben drehbar eingebettet sind.
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Durch die Erfindung werden alle durch den Gebrauch orthopädischer
Apparate in der Gelenkverbindung auftretenden Kräfte, sowohl die vertikal als auch
die mehr oder weniger parallel zur Drehachse gerichteten Kräfte, auf gemeinsame,
axial nachstellbare und austauschbare Lagerflächen übertragen.
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Eine normalerweise zu erwartende, daher natürliche und unvermeidbare
Abnutzung der Lagerflächen und ein dadurch entstehendes Längen- bzw. Seitenspiel
der Schienen kann daher gleichzeitig durch einfaches Nachschrauben der beiden Lagerscheiben
leicht ausgeglichen werden. Die Anordnung cler beiden auf mehreren Seiten tragenden
Lagerringe hat, abgesehen von der besseren Druckübertragung, weiterhin den Zweck,
gegenüber den zur Zeit üblichen Ausführungen eine stark vergrößerte Lagerfläche
innerhalb der gebräuchlichen Außenabmessungen unterzubringen, um die spezifischen
Flächendrücke zu vermindern und die Lebensdauer der Gelenkverbindungen zu verlängern.
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Ein weiterer Vorteil gegenüber bekannten Gleitlagerkonstruktionen
besteht bei der Ausführung nach der Erfindung darin, daß keine kraftübertragende,
gleitende Bewegungen zwischen dem eigentlichen Schienemnaterial mehr stattfinden.
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Es ist daher in seither unbekannter Weise erstmals die Möglichkeit
gegeben, die Wahl des Schienenmaterials, ohne Rücksicht auf die seither erforderlich
gewesenen Lagereigenschaften, wie Verschleißfestigkeit usw., zu treffen, während
gleichzeitig die Lagermaterialien lediglich auf ihre guten Lagereigenschaften hin
gewählt werden können.
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Durch zweckmäßige Abstimmung der aufeinandergleitenden Lagermetalle
wird weiterhin der große Vorteil erzielt, daß die natürliche Abnutzung sich nur
auf die axial nachstellbaren und erforderlichenfalls ganz austauschbaren Lagerscheiben
erstreckt.
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Die restlos durchgeführte Austauschbarkeit der einzelnen Lagerteile
in Verbindung mit der Verwendungsmöglichkeit geeigneter Leichtmetalle gewinnt daher
in dem vorliegenden
Falle erhöhte Bedeutung, da zukünftig jeder
Benutzer orthopädischer Apparate in der Lage ist, die Gelenkverbindungen im Laufe
der Jahre selbst nachzustellen und erforderlichenfalls ohne fremde Hilfe auszutauschen,
während seither bei einem Verschleiß der Gelenkverbindungen die Schienenpaare ganz
erneuert werden mußten; hierdurch sind aber die hohen Unterhaltungskosten der ganzen
Kunstglieder in erster Linie bedingt, abgesehen davon, daß der Amputierte ein sonst
gut passendes und eingewöhntes Kunstglied nicht nur längere Zeit entbehren, sondern
auch Gefahr laufen muß, den guten Sitz des betreffenden Kunstgliedes infolge der
umfangreichen Reparatur ganz zu verlieren.
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Eine weitere Ausführungsart der Erfindung besteht darin, daß die der
Drehachse abgekehrten Lagerflächen der beiden Lagerringe je einett Teil einer Kugeloberfläche
bilden und in den Lagerscheiben einen Spielraum haben, welcher die in das Einzelauge
auslaufende Schiene innerhalb kleiner Grenzen um den auf der Gelenkachse liegenden
kinematischen Kugelmittelpunkt nach jeder Seite etwas ausschwingen läßt. Hierdurch
wird erreicht, daß bei der üblichen Anwendung einer zweiten, -jedoch nur um eine
Achse drehbaren Schiene der Druck der Lagerflächen beider Gelenkverbindungen infolge
entsprechender Nachgiebigkeit der Schienen gegenüber dem Muskelspiel öder den Riemenspannungen
wesentlich vermindert wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in neun Figuren beispielsweise
dargestellt. Es zeigt Fig. z den Längsschnitt durch das seitlich nicht bewegliche
Gelenk; Fig. 2 denselben durch das seitlich bewegliche Gelenk, Fig. 3 und 4 sowie
7 bis 9 die Ausbildung der zinkenförmig ineinandergreifenden Lagerringe, Fig. 7
insbesondere die beispielsweise gewählte Befestigungsart dieser Lagerringe mit dem
Einzelauge der Schiene c durch einfaches Einpressen. Diese Art der Befestigung kann
durch jede beliebig bekannte Art, wie Einschrauben und Verkeilen, ersetzt werden.
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Fig. 5 und 6 zeigen verschiedene Ausführungsarten der Lagerringquerschnitte
seitlich nicht beweglicher Gelenkverbindungen.
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Der Längsschnitt eines seitlich nicht beweglichen Gelenkes (Fig. z)
zeigt ferner die in das Einzelauge auslaufende Schiene c: das von den Doppelaugen
der Schiene d um die Achse x drehbar umfaßt wird, und die in je einer Ringfassung
des Doppelauges mittels Gewinde o. dgl. axial nachstellbaren Lagerscheiben y sowie
die hierin drehbar eingebetteten, auf beiden Seiten des Einzelauges befestigten
konzentrischen Lagerringe -s, die mittels zinkenförmiger Vorsprünge f (Fig: 3 und
4) in das Einzelauge der Schiene c (Fig.7) eingepreßt sind, sowie den gemein-, samen
Axialschraubenbolzen 1, der die beiden Lagerscheiben r mittels entgegengesetzt gerichteten
Gewindes zusammenspannt und gegen Loslösung sichert. Das Ein- bzw. Nachstellen der
Gelenkverbindung wird durch ein beiderseitiges gleichmäßiges Nachstellen der beiden
Lagerscheiben r erzielt; hierbei kann zwar eine gegenseitige Berührung der senkrecht
zur Drehachse x gerichteten Seitenflächen der beiden Schienenaugen erfolgen, es
findet aber dadurch normalerweise keine Kraftübertragung an diesen Stellen, also
auch keine Abnutzung derselben statt.
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Der Längsschnitt eines seitlich beweglichen Gelenkes (Fig.2) unterscheidet
sich von demjenigen der Fig. r nur dadurch, daß die der Drehachse .x abgekehrten
Lagerflächen der beiden Lagerringe e je einen Teil einer Kugeloberfläche bilden
und in den Lagerscheiben t einen Spielraum haben, welcher die in das Einzelauge
auslaufende Schiene a innerhalb kleiner Grenzen um den' auf der Gelenkachse x liegenden
kinematischen Kugelmittelpunkt q nach jeder Seite etwas ausschwingen läßt, Stellung
a1, so daß bei der üblichen Anwendung einer zweiten, jedoch nur um eine Achse x
drehbaren Schiene der Druck der Lagerflächen beider Gelenkverbindungen infolge entsprechender
Nachgiebigkeit der Schienen gegenüber dein Muskelspiel oder den Riemenspannungen
wesentlich vermindert wird. Auch bei dieser Ausführungsart finden keine gleitenden,
kräfteübertragenden Bewegungen zwischen dem Schienenmaterial statt. Die Begrenzung
der seitlichen Ausschwingungen findet auch hierbei durch die der Drehachse x zugekehrten
Gelenkflächen der Lagerringe e und der Lagerscheiben t statt.
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Die Fig. 3 und ¢ zeigen je zwei Ansichten zusammengehöriger Lagerringe
s und ihrer zinkenartigen Vorsprünge f. Die Fig. 7 zeigt dieselben teilweise zusammengedrückt
und die Fig. 8 und 9 je eine Ansicht auf die Lagerringe s in axialer Richtung mit
teilweiser Ansicht des Einzelauges c, letzteres strichpunktiert dargestellt.
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Wie die Erfahrung mit der beschriebenen Gelenkverbindung praktisch
bereits bestätigt i hat, ist die Abnutzung der Lagerflächen beträchtlich geringer
als bei den zur Zeit üblichen Ausführungen, damit sind aber auch gleichzeitig die
den Amputierten so sehr störenden und als Träger z. B. eines Kunst- i Beines weithin
kennzeichnenden, metallisch klappernden Geräusche beseitigt.