DE515234C

DE515234C - Artificial ankle joint

Info

Publication number: DE515234C
Application number: DEE34619D
Authority: DE
Original assignee: Fischer Fa F L
Current assignee: Fischer Fa F L
Priority date: 1926-09-22
Filing date: 1926-09-22
Publication date: 1930-12-31

Description

Künstliches Fußknöchelgelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein künstliches Fußknöchelgelenk mit zur Fußsohle senkrechtem Gelenkbolzen, der Seitenbewegungen des Fußes gegenüber dem Unterschenkel zuläßt, und einem von dem Gelenkbolzen durchsetzten, in Fußlängsrichtung drehbaren, mit vorgelagertem koaxialem Drehkörper ausgestatteten Mittelstück.Artificial ankle joint The invention relates to an artificial one Ankle joint with joint bolt perpendicular to the sole of the foot, the lateral movements of the foot against the lower leg, and one penetrated by the hinge pin, rotatable in the longitudinal direction of the foot, equipped with an upstream coaxial rotating body Middle piece.

Das Kennzeichen der Erfindung liegt darin, daß hinter dem als Pfanne ausgebildeten Mittelstück in Fußlängsrichtung ein zweiter Drehkörper senkrecht zum Mittelstück angeordnet ist, mit welch letzterem der vordere und der hintere Drehkörper zu einem Ganzen vereinigt sind.The distinguishing feature of the invention is that behind it as a pan formed center piece in the longitudinal direction of the foot a second rotating body perpendicular to the Center piece is arranged, with which latter the front and the rear rotating body are united into a whole.

Durch die bereits bekannte getrennte Anordnung von Mittelstück und des im Mittelfuß befindlichen Drehkörpers ergeben sich verschiedene Nachteile. Zunächst müssen beide Teile den mitunter sehr starken Einzelbelastungen entsprechende große Lagerflächen haben, was für den Kunstbeinträger eine unangenehme Gewichtsvermehrung bedeutet. Ferner wird bei stark plantarflektiertem Fuß vom Unterschenkel aus ein starkes Kippmoment in Richtung der Fußlängsachse auf das Mittelstück ausgeübt; infolgedessen wird auf die untere vordere Kante der konvexen Gelenkfläche des Mittelstückes eine größere Flächenpressung ausgeübt als auf die hintere Kante desselben. Demzufolge ist auch die Abnutzung eine ungleichmäßige.Due to the already known separate arrangement of the middle piece and The rotating body located in the metatarsus has various disadvantages. First Both parts must be large enough to cope with the sometimes very strong individual loads Storage areas have what an uncomfortable increase in weight for the artificial leg wearer means. Furthermore, if the foot is strongly plantar flexed, a strong tilting moment in the direction of the longitudinal axis of the foot exerted on the middle piece; Consequently becomes one on the lower front edge of the convex articular surface of the middle piece greater surface pressure exerted than on the rear edge of the same. As a result the wear is also uneven.

Eine weitere unvorteilhafte Beanspruchung der unteren Gelenkflächen des Mittelstückes wird dadurch hervorgerufen, daß die vom Unterschenkel oder vom Fuß auf das Mittelstück einwirkenden Torsionskräfte nur von dem senkrecht zur Längsachse des Fußes angeordneten Bunde des Mittelstückes aufgenommen werden. Die Beanspruchung der Bunde ist aber eine unsymmetrische und führt daher zu raschem Verschleiß. Sobald dieser Verschleiß eingesetzt hat, findet unter der Einwirkung der Torsionskräfte eine unbeabsichtigte Verlagerung und daher ungleichmäßige Beanspruchung und Abnutzung der unteren konvexen Gelenkflächen des Mittelstückes und der konkaven Gelenkflächen des Fußes statt.Another unfavorable stress on the lower articular surfaces of the middle piece is caused by the fact that the lower leg or the Foot torsional forces acting on the middle piece only from the one perpendicular to the longitudinal axis of the foot arranged collars of the middle piece are added. The stress but the collar is asymmetrical and therefore leads to rapid wear. As soon this wear has set in takes place under the action of torsional forces unintentional displacement and therefore uneven stress and wear the lower convex articular surfaces of the middle piece and the concave articular surfaces of the foot instead.

Bei der vorliegenden Erfindung sollen alle obengenannten Nachteile dadurch beseitigt werden, daß die durch Rotation um die Fußlängsachse gebildeten konvexen Gelenkflächen des Mittelstückes teilweise vor und teilweise hinter der mittleren Querschnittsebene angeordnet und derart mittels Rippen o. dgl. miteinander starr verbunden sind, daß das auf den Gelenkflächen der Querachse ruhende Körpergewicht des Kunstbeinträgers bei jeder beliebigen Stellung des Fußes gleichzeitig auf beide Gelenkflächen übertragen wird. Dadurch erhält der vor der mittleren Querschnittsebene, also im Mittelfuß gelagerte Drehkörper gegenüber den bekannten Konstruktionen eine grundsätzliche neue Wirkung. Während er früher nur den um die Fußlängsachse drehbaren Anschlag zur Hemmung der Dorsalflexion gebildet hat, ersetzt er nach der Erfindung außerdem noch das früher in der Querschnittsebene angeordnete, die Seitenbewegungen des Fußes ermöglichende Mittelstück.The present invention addresses all of the above disadvantages are eliminated by the fact that those formed by rotation about the longitudinal axis of the foot convex articular surfaces of the middle piece partly in front of and partly behind the arranged in the middle cross-sectional plane and in such a way by means of ribs or the like are rigidly connected that the body weight resting on the joint surfaces of the transverse axis the artificial leg support on both of them at the same time in any position of the foot Articular surfaces is transferred. This gives the front of the middle cross-sectional plane, So in the metatarsal mounted rotating body compared to the known constructions one fundamentally new effect. While it used to only be rotatable around the longitudinal axis of the foot Has formed stop to inhibit dorsiflexion, it replaces according to the invention in addition, the lateral movements that were previously arranged in the cross-sectional plane of the foot enabling middle piece.

Infolgedessen ist der im Mittelfußteil gelagerte Drehkörper an allen beliebigen Bewegungen des Fußes selbst bei gleichzeitiger äußerster Plantarflexion, wie z. B. beim Bergabwärtsgehen, und auch an der Übertragung des Körpergewichtes des Kunstbeinträgers vom Unterschenkel auf den Fuß beteiligt.As a result, the rotating body mounted in the metatarsal part is at all any movements of the foot itself at the same time extreme Plantar flexion, such as B. when going downhill, and also in the transmission of the The weight of the artificial leg from the lower leg to the foot is involved.

Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in fünf Figuren dargestellt.In the drawings, the subject matter of the invention is shown in five figures shown.

Fig. i zeigt einen Längenschnitt durch den Fuß F und die Seitenansicht des die seitlichen Bewegungen ermöglichenden Mittelstückes kce mit aufgesetztem Unterschenkel, Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch Unterschenkel und Fuß F von hinten gesehen, Fig. 3 zeigt die vordere Ansicht des Mittelstückes kce, Fig. 4 zeigt den Querschnitt eines der beiden Fußlager d oder m und Fig. 5 zeigt einen Grundriß des Mittelstückes kce.Fig. I shows a longitudinal section through the foot F and the side view of the middle piece kce, which enables the lateral movements, with the lower leg put on, Fig. 2 shows a longitudinal section through the lower leg and foot F seen from behind, Fig. 3 shows the front view of the middle piece kce, Fig. 4 shows the cross section of one of the two foot bearings d or m and Fig. 5 shows a plan view of the center piece kce.

Aus Fig. x und 5 ist ersichtlich, daß ein vor der mittleren Querschnittsebene gelagerter Drehkörper k und ein hinter derselben gelagerter Drehkörper e mittels Rippen o. dgl. miteinander starr verbunden sind, auf denen zur Aufnahme des Unterschenkels U vorgesehene, durch Rotation um die Fußquerachse y gebildete Lagerflächen o angeordnet sind, auf denen der Unterschenkel in bekannter Weise Bewegungen um die Querachse y ausführen kann. Die konvexen Gelenkflächen he des Mittelstückes kce sind in den konkaven Gelenkflächen dm des Fußes F um die Längsachse x drehbar gelagert. Der am Unterschenkel in bekannter Weise nach allen Seiten drehbar befestigte Bolzen f hält mittels Mutter q das ganze Gelenk drehbar zusammen.From Fig. X and 5 it can be seen that a rotating body k mounted in front of the central cross-sectional plane and a rotating body e mounted behind it are rigidly connected to one another by means of ribs or the like, on which the lower leg U is provided by rotation about the transverse axis of the foot Y formed bearing surfaces o are arranged on which the lower leg can perform movements about the transverse axis y in a known manner. The convex joint surfaces he of the middle piece kce are mounted in the concave joint surfaces dm of the foot F so that they can rotate about the longitudinal axis x. The bolt f , which is fastened to the lower leg in a known manner so that it can rotate in all directions, holds the entire joint rotatably together by means of nut q.

Zur Sicherung der Mutter q gegen Lösung ist in der Bolzenachse eine Schraube n eingeschraubt, die ein Gewinde mit entgegengesetzter Steigung als die Mutter q hat. Diese Sicherung hat den Vorzug, daß sie keine hohe Bauhöhe hat und ferner vom Kunstbeinträger leichter bedient werden kann. Außerdem gestattet sie bessere Materialausnutzung und Gewichtersparnis.To secure the nut q against loosening, there is a Screw n screwed in, which has a thread with an opposite pitch than the Mother q has. This fuse has the advantage that it does not have a high overall height and can also be served more easily by the artificial leg carrier. She also allows better material utilization and weight savings.

Aus der Fig. i ist ferner ersichtlich, daß die Last des Unterschenkels sowohl bei plantarflektiertem Fuß FU als auch bei dorsalwärts gesperrtem Fuß FU, infolge des hierbei sehr beträchtlichen Druckes des Unterschenkels Ui. auf den vorderen Drehkörper k stets auf beide Lager kd und ein übertragen wird.It can also be seen from FIG. I that the load on the lower leg both with the plantar flexed foot FU and with the dorsally blocked foot FU, as a result of the very considerable pressure on the lower leg Ui. on the front rotating body k is always transferred to both bearings kd and a.

Beim Aufsetzen der Ferse können daher weder die vom Unterschenkel abwärts gerichteten als auch die an der äußersten Ferse aufwärts gerichteten Kräfte Kippmomente ausüben. Aus diesem Grunde ist auch das Lager em hinter der mittleren Querschnittsebene angeordnet. Die Beanspruchung der Lager kd und ein ist daher stets gleichmäßig. Da die Lager kd und ein die Last gemeinsam aufnehmen, können sie einzeln wesentlich kleiner als bisher bemessen werden, was eine Gewichtersparnis bedeutet.When putting on the heel, neither those of the lower leg can downward as well as upward forces at the outermost heel Exercise tilting moments. For this reason, the camp is also behind the middle one Arranged cross-sectional plane. The stress on the bearings kd and ein is therefore always evenly. Since the bearings kd and a take up the load together, they can be used individually be dimensioned much smaller than before, which means a weight saving.

Ferner werden die vom Unterschenkel U oder vom Fuß F auf das Mittelstück ausgeübten Torsionskräfte nicht wie seither von den Bunden, sondern von den durch Rotation um die Längsachse x gebildeten Gelenkflächen aufgenommen. Das Abrollen des Fußes während eines Schrittes geschieht nun folgendermaßen: Wird der Fuß mit der Ferse auf den Boden aufgesetzt, so wird die Fersenfeder aa zusammengedrückt, und der Fuß gleitet mit dem auf ihm gelagerten Mittelstück kce um die konvexen Gelenkflächen der Unterschenkelbolzen b. Hierbei führt der Fuß durch das mehr oder weniger schiefe Aufsetzen der Ferse und auch durch die Bodenverhältnisse bestimmte, seitliche Bewegungen aus. Bei weiterem Fortschreiten geht der Unterschenkel U in seine Ausgangsstellung Ui zurück und belastet dadurch den vorderen Drehkörper sehr stark. Des weicheren und geräuschloseren Anschlages wegen ist zwischen dem Unterschenkel und dem Mittelstück ein Leder v angeordnet.Furthermore, those of the lower leg U or the foot F are on the middle piece The torsional forces exerted not from the collars, as since then, but from the through Rotation about the longitudinal axis x formed joint surfaces added. The unwinding of the foot during a step now happens as follows: If the foot with the heel is placed on the floor, the heel spring aa is compressed, and the foot slides around the convex joint surfaces with the middle piece kce mounted on it the lower leg bolt b. Here the foot leads through the more or less crooked Heel touchdown and lateral movements determined by the ground conditions the end. With further progress, the lower leg U goes into its starting position Ui back and thereby loads the front rotating body very heavily. Of the softer one and because of the quieter stop is between the lower leg and the middle piece a leather v arranged.

Aus Fig.2 ist ferner zu ersehen, daß die Unterschenkelbolzen b, die gleichzeitig als Gelenkflächen ausgebildet sind, durch eine Verbindungsplatte a auf gleichen Abstand gehalten werden. Der das Gelenk zusammenspannende Bolzen f ist mittels eines Querstückes g in bekannter Weise am Unterschenkel U nach allen Seiten ausschwingbar angeordnet.From Figure 2 it can also be seen that the lower leg bolts b, the are simultaneously designed as joint surfaces, by a connecting plate a be kept at the same distance. The bolt tightening the joint f is by means of a cross piece g in a known manner on the lower leg U after all Sides arranged so that they can swing out.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Artificial ankle joint with to the sole of the foot vertical, lateral movements of the foot in relation to the lower leg Hinge pin and one penetrated by this, rotatable in the longitudinal direction of the foot, with a center piece equipped with a coaxial rotating body in front of it, characterized in that that behind the center piece designed as a pan (o) in the longitudinal direction of the foot second rotating body (e) is arranged perpendicular to the middle piece, with which latter the front and rear rotating bodies are combined into a single piece.

2. Artificial ankle joint according to claim i, characterized in that the rear Rotary body (e) with respect to the lower edge of the ankle piece (U) an inclined Owns surface.