DE60115216T2 - Vakuumpumpe und stossdämpfer für kunstglieder - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe zur Verwendung in einem unterdruckgesteuerten künstlichen Glied für Amputierte mit einem Amputationsstumpf, wobei das künstliche Glied einen Schaft mit einem Volumen und einer Form, um einen wesentlichen Teil des Stumpfes unter Ausbildung einer dazwischen befindlichen Kavität aufzunehmen, einen Fuß und einen Pylon zwischen dem Fuß und dem Schaft aufweist.
- Ein Amputierter ist eine Person, die einen Teil einer Extremität oder eines Gliedes, wie beispielsweise ein Bein oder Arm, verloren hat, was gemeinhin als Restglied bezeichnet wird. Restglieder kommen in verschiedenen Größen und Formen bezüglich des Stumpfes vor. So sind die meisten neuen Amputationen entweder leicht verdickt oder von zylindrischer Form, während ältere Amputationen, die einer stärkeren Atrophie erlitten haben, im Allgemeinen eine eher konische Form aufweisen. Restglieder können ferner durch ihre verschiedenen individuellen Probleme oder Konfigurationen charakterisiert werden, einschließlich Volumen und Form eines Stumpfes und eine eventuelle Narbe, Haut, Hautlappen, vorstehenden Knochen, unregelmäßiges Gliedvolumen, Neurom, Schmerzen, Ödeme oder Weichgewebekonfigurationen.
- Eine Vakuumpumpe der oben erwähnten Art ist aus
US 5,549,709 bekannt. - Die
1 und2 zeigen ein Restglied10 unterhalb des Knies und dargestellt als ein Bein12 , das unterhalb des Knies abgetrennt worden ist und in einem Stumpf14 endet. In diesem Fall umfasst das Restglied10 sowohl Weichgewebe als auch den Oberschenkelknochen16 , das Kniegelenk18 und das abgetrennte Schienbein20 und Wadenbein22 . Entlang diesen von Weichgewebe umgebenen Knochenstrukturen verlaufen Nervenbündel und Gefäßleitungen, die gegen externen Druck geschützt werden müssen, um Neurome, Taubheitsgefühle, Unwohlsein und Probleme anderer Art zu vermeiden. Ein unter dem Knie befindliches Restglied10 weist einen Stumpf auf, der im Allgemeinen durch eine eher knochige Struktur charakterisiert ist, während ein oberhalb des Knies befindliches Restglied als mehr Weichgewebe wie auch Gefäßleitungen und Nervenbündel aufweisend betrachtet werden Kann. - Wie
2 verdeutlicht, können Amputierte, die einen Teil ihres Arms26 , der in einem Stumpf28 endet, auch charakterisiert werden als Gefäßleitungen, Nervenbündel und Weich- und Knochengewebe aufweisend. Das Restglied10 umfasst den Oberarmknochen30 , der sich von unterhalb der Schulter zum Ellbogen erstreckt, von dem Speiche24 und Elle36 sich schwenkbar bis zum Amputationspunkt erstrecken. Entlang dem Oberarmknochen30 erstreckt sich der Bizepsmuskel38 und der Trizepsmuskel40 , die noch mit der Speiche34 bzw. der Elle36 verbunden sein können. In mancher Hinsicht beschäftigt den Amputierten, der einen abgetrennten Arm26 aufweist, nicht das Problem der Druckaufnahme für ein künstliches Glied sondern eher die Ausbildung eines künstlichen Glieds, das zur Ausbildung der typischen Funktionen eines gesunden Arms drehbar ist, um beispielsweise die Beugbarkeit am Ellbogen und Greifmöglichkeiten zu gewähren. Ähnliche Wünsche würde ein Mensch mit einem gelähmten Glied haben, wobei er oder sie sich ein gewisses Maß an Mobilität und somit Funktionalität des gelähmten Gliedes wünschen würden. - Historisch sind künstliche Glieder, wie sie typischerweise bei Beinamputierten verwendet worden sind, überwiegend aus Holz, wie beispielsweise aus Hochland-Weide, hergestellt worden. Die Glieder wurden mit Schäften zur Aufnahme des Stumpfs
14 des Restglieds10 handgeschnitzt. Unterhalb des Schafts wurde der Unterschenkelteil mit dem Fuß unterhalb des Oberschenkelteils angeordnet. Diese künstlichen Glieder aus Holz wurden mit ungegerbtem Leder abgedeckt und oft bemalt. Die Schäfte der meisten Holzglieder waren hohl, da die Glieder typischerweise in dem künstlichen Glied durch das den Stumpf14 umgebende Gewebe und nicht durch das distale Ende des Stumpfes gehalten worden sind. - Einige künstliche Glieder in Europa wurden auch aus geschmiedeten, hohlen Metallstücken hergestellt. Benutzt wurden ferner mit Fasern versehene künstliche Glieder, die über eine Form gespannt wurden, wonach sie trocknen und aushärten konnten. Auch diese künstlichen Glieder waren hohl und trugen im Wesentlichen das Restglied an dem umgebenden Gewebe in der Nachbarschaft des Stumpfes
14 . - Alle diese verschiedenen künstlichen Glieder haben Schäfte, um den Stumpf
14 des Amputierten einzuführen. Es gibt im Wesentlichen zwei Kategorien von Schäften. Es gibt harte Schäfte, bei denen der Stumpf unmittelbar in den Schaft eingeführt wird, sodass er die Schaftwände ohne eine Art von Innenausstattung oder Stumpfsocken berührt. Eine andere Kategorie von Schäften benutzt eine Innenausstattung oder einen Einsatz. Beide Schaftkategorien verwendeten typischerweise Schäfte mit offenen Enden, wo sie eine Hohlkammer im Boden aufwiesen und kein Teil des Schaftes das distale Ende des Stumpfes14 berührte. Daher wurde der Stumpf an seinen umgebenden Seiten getragen, weil er an der Innenwand des Schaftes anlag. - Diese Art von Schäften verursachten große Scherkräfte am Stumpf
14 und verursachten durch den umgebenden Druck des Schaftes Druck- oder Verengungsprobleme an den Nervenbündeln und an dem Fluss von Fluid durch die Gefäße. Dieser Druckeffekt konnte zu einem Schwellen in den Enden des Schaftes führen, wodurch ein Amputierter schwere Ödeme und Ableitungsknoten an seinem Stumpfende14 entwickeln konnte. - Mit der Zeit lernten Prothesenbauer, dass durch das Füllen des Hohlraumes in dem Schaft und durch die Herstellung eines totaleren Kontakts zwischen Stumpf und Schaft die Probleme des Anschwellens und der Ödeme vermieden werden konnten. Die problematischen Gewebekonfigurationen, beispielsweise vorstehende Knochen, benötigten jedoch spezielle Aufmerksamkeit, wie beispielsweise die Einfügung von weichen oder faltbaren Materialien in den Schaft.
- Heutzutage sind die meisten künstlichen Glieder aus einem duroplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyesterharze, Acrylharze, Polypropylene und Polyethylene hergestellt, die möglicherweise über einem Nylon-Trikotschlauch, der auch mit verschiedenen Kunststoffen imprägniert sein kann, laminiert sind.
- In der Vergangenheit wurden künstliche Gliedmaßen am Körper des Amputierten mit Hilfe einer Art Scheiben-, Riemen- oder Gurtaufhängung befestigt, die häufig mit verschiedenen Lederschnüren oder -schnürungen verwendet worden sind. Eine andere Methode der Aufhängung künstlicher Glieder ist als Keilaufhängung bekannt, bei der ein konkreter Keil in den Schaft eingebaut ist, der an seiner oberen Öffnung geschlossener ist. Der Keil in dem Schaft umfasst den medialen Oberschenkelkomdy lus oder den Knöchel am tubikalen Abduktor. Eine weitere Form der Aufhängung wird als Shuttlesystem oder als mechanisches Ankoppeln bezeichnet, wobei ein dünner Saugliner über den Stumpf gezogen wird und ein Anschlusselement am distalen Ende aufweist, das eine mechanische Verbindung mit einem Gegenstück im Boden der Schaftkammer herstellt. Ferner wurden Hülsenaufhängungen benutzt, bei denen der Amputierte einen Latex-Gummischlauch benutzt hat, der eine gummiartige Hülse bildet, die sowohl über das Oberteil des künstlichen Glieds als auch über den Oberschenkel des Amputierten zu rollen war. Diese Hülsenaufhängungen sind in Verbindung mit anderen Befestigungstechniken verwendet worden.
- Für das Gebiet der Prothetik sind sowohl positive Drucksysteme als auch negative Drucksysteme (oder geschlossene Unterdruckkammern) verwendet worden. Zu einer gewissen Zeit sind Drucksysteme in Form „aufblasbarer innerer Schläuche" zur Installation in Schäften verwendet worden. Gegenwärtig gibt es pneumatische „Beutel", die strategisch über Bereiche platziert werden, die als gute gewichtstragende Bereiche angesehen werden, um den Druck zu erhöhen, mit dem eine Anpassung an Volumenänderungen in dem Schaft ermöglicht wird. Das Problem liegt dabei darin, dass der Druck sehr spezifisch ist und dramatische Atrophien und Gewebeverluste in diesen Hochdruckzonen verursacht. Keines dieser Systeme verwendet einen positiven Druck, der über den gesamten Kontaktbereich zwischen dem Restglied und dem Schaft des künstlichen Glieds verteilt ist, um Anpassungen an Volumenänderungen innerhalb des Schaftes vorzunehmen.
- Anwendungen mit negativem Druck sind für eine geschlossene Kammer verwendet worden, indem ein Schaft durch Anziehen mit einem Strumpf angelegt wird, der Strumpf aus dem Schaft herausgezogen wird und dann die Öffnung mit einem Ventil geschlossen wird. Dadurch wird eine Abdichtung am Boden hergestellt und der Stumpf wird in dem Schaft durch eine Unterdruckdichtung gehalten. Es existieren jedoch keine Systeme, die einen durch eine Vakuumpumpe generierten negativen Druck verwenden, um das Restglied in dem künstlichen Glied festzuhalten.
- Die älteren Systeme wurden ursprünglich in Deutschland eingeführt. Sie hatten einen am Ende offenen Schaft, was bedeutet, dass eine Luftkammer am Boden des Schaf tes vorhanden war. Dies System funktionierte nicht besonders, weil es ein Anschwellen des Restgliedes in die Kammer hinein durch den negativen Zug aufgrund des herabhängenden Gewichts des Beins in einem begrenzten Bereich verursachte. Dies konnte zu Ödemen führen, deren Ausmaße ausreichen konnten, einen Zusammenbruch und ein Nässen des Stumpfsystems zu verursachen.
- Es wurde später in Amerika gefunden, dass der vollständige Kontakt zwischen dem Restglied und dem Schaft wesentlich war und dass durch Herstellung des vollständigen Kontakts das Gewicht gleichmäßig oder die Aufhängkraft über die gesamte Oberfläche des Gliedes, und nicht nur über den Abschnitt der offenen Kammer des Schaftes, verteilt wurde.
- Der menschliche Körper befindet sich auf Meereshöhe unter- einem Druck von etwa einer Atmosphäre. Er hält dabei ein normales Fluidsystem durch den Körper aufrecht. Wenn ein Amputierter eine Prothese anlegt und beginnt, durch die Übertragung des Körpergewichts über die Oberfläche des Restgliedes auf den Knochen Druck auszuüben, entsteht ein erhöhter Druck auf das Restglied, der sich aus der einen Atmosphäre und zusätzlichen Drücken ergibt, die durch die Gewichtslagerung entstehen. Dieser erhöhte Druck verursacht den eintretenden Fluidverlust in dem Restglied gegenüber dem größeren Teil des Körpers, der sich unter einem geringeren Druck befindet. Dieser Fluidverlust verursacht eine Volumenverringerung des Restgliedes über den Tag. Diese Verringerung variiert von Amputierten zu Amputierten aber tritt bei allen Amputierten auf; je „fleischiger" und weicher das Restglied ist, desto größer wird die Volumenfluktuation. Je größer das Gewicht und je kleiner die Oberfläche ist, desto größer werden die Drücke und die Fluidschwankungen. In der Vergangenheit musste der Amputierte den Volumenverlust dadurch kompensieren, dass er das künstliche Glied ablegte und zusätzliche Stumpfstrümpfe anlegte, um das verringerte Restgliedvolumen auszugleichen.
- Während einiger dieser Vorrichtungen einige der mit Prothesen verbundenen Probleme lösten, bewirkte keins der künstlichen Glieder, der Liner und der Schäfte, einzeln oder in Kombination, eine Prothese, die einen vollständigen Kontakt mit dem Restglied herstellte, Scherkräfte, Stoß- und mechanische Kräfte, die von dem künst lichen Glied auf das Restgliedgewebe übertragen wurden, absorbierte oder verteilte, das Restgliedvolumen kontrollierte und einen negativen Druck als Verriegelungsvorrichtung benutzte, um das Restglied in dem Schaft zu halten.
- Es existiert ein Bedürfnis für ein verbessertes, mit Unterdruck gesteuertes künstliches Glied, das einen vollständigen Kontakt mit dem Restglied herstellt, Stoß-, mechanische und Scherkräfte, die typischerweise beim Gehen, Drehen, Umkehren und bei Gewichtsbelastung mit einem künstlichen Glied auftreten, absorbiert und verteilt, das Volumen des Restglieds durch eine gleichmäßige Gewichtsverteilung kontrolliert, negativen Druck als Verriegelungseinrichtung für das Halten des Restglieds in dem Schaft verwendet, die innere Schaftausgestaltung vollständig an Volumenänderungen des Restgliedes anpasst und einstellt und Stumpfvolumenänderungen durch ein negatives Drucksystem kontrolliert, das auch eine positiven Druck erzeugen kann. Im Idealfall sollte das Vakuumsystem automatisch geregelt werden.
- Es besteht ferner ein Bedürfnis für ein verbessertes, durch Unterdruck gesteuertes künstliches Glied mit einer positiven mechanischen Verriegelung zwischen einem inneren Schaftteil, das das Restglied aufnimmt und einem äußeren Schaft, der an den Unterschenkel und Fuß des künstlichen Gliedes angeschlossen wird. Sowohl das innere Schaftteil als auch der äußere Schaft soll einen festen unteren Abschnitt für die Gewichtsaufnahme und einen im Wesentlichen flexiblen oberen Bereich aufweisen, der eine Bewegung des Restglieds ermöglicht.
- In der Vergangenheit mussten künstliche Glieder für einen Amputierten speziell angefertigt werden. Der Anfertigungsprozess enthielt generell die Schritte: Überziehen eines einfädigen dünnen Baumwollstrumpfes über das Restglied für die Gipsabformung; Anfertigung einer Negativform des Restgliedes zur Ausbildung einer orthopädischen Gipsumhüllung des Restgliedes und des Abformstrumpfes; Anfertigung eines ersten positiven Modells des Restglieds durch Ausfüllen der Negativform mit Gips; Ausformung eines thermoplastischen Schaums über das positive Modell, um einen Zwischenraum für einen Liner zu bilden; Anfügen eines zusätzlichen thermoplastischen Schaums, um eine distale Endkappe wie auch andere Bereiche, die eine zusätzliche Dicke aufgrund der Gewebestruktur benötigen; Ausbildung eines zweiten vergrößerten negativen Gipsabdrucks über dem Schaum; Entfernung des Schaums; Eingießen einer Flüssigkeit und eines formbaren Liners in den Zwischenraum zwischen dem positiven Modell und der zweiten negativen Form; Härtung des Liners; Entfernung des Liners von der zweiten negativen Form; Überziehen des Liners über das Restglied durch den Amputierten; Aufbringen eines weiteren einfädigen dünnen Strumpfs über den Liner; Aufbringen einer dritten Gipsumhüllung oder negativen Form des Schaftes des künstlichen Glieds um das Restglied und den Liner; Entfernen des Liners von der dritten Gipsumhüllung; Anfertigung eines Gipsabdrucks oder positiven Modells des Schaftes aus Dentalgips, Abfräsen oder Abschaben des positiven Modells um ein reduziertes positives Modell zu schaffen, das gewichttragende Bereiche und ein Zusammenpressen des Liners gegen das Restglied und den Schaft bewirkt; Herstellung des Schaftes aus dem reduzierten positiven Modell.
- Dieser spezielle Herstellungsprozess ist teuer, zeitaufwändig und benötigt eine ständige Aufmerksamkeit eines erfahrenen Orthopädietechnikers.
- Es besteht ein Bedürfnis für einen universellen Schaft für künstliche Gliedmaßen, der an die Konturen des Restgliedes ohne einen langwierigen und teuren kundenspezifischen Herstellungsprozess angepasst werden kann. Der Adapter sollte ein halbkompressibles Formmaterial aufweisen, das für die Konturen des Restgliedes unter Vakuum und/oder positivem Luftdruck geformt werden kann.
- Durch die Verwendung einer Vakuumpumpe der oben erwähnten Art können die Vorteile beim Gebrauch des künstlichen Gliedes und für die Gesundheit des Restgliedes erzielt werden. Die Verwendung einer batteriebetriebenen elektrischen Vakuumpumpe führt jedoch zu einem Nachteil, wenn eine leere Batterie nicht rechtzeitig ersetzt wird.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vakuumpumpe zu erstellen, die eine Vakuumfunktion für ein künstliches Glied unabhängig von einem Batteriestatus ermöglicht.
- Erfindungsgemäß ist eine Vakuumpumpe der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe eine gewichtsaktivierte Vakuumpumpe und Stoßabsorber ist mit:
- (a) einen Zylinder, der einen hohlen Kern enthält und zur Befestigung am Pylon ausgebildet ist;
- (b) einen Kolben, der sich in dem Zylinder hin- und herbewegt und der eine Dichtung aufweist und eine erste Kavität und eine zweite Kavität zwischen dem Kolben und dem Zylinder bildet, wobei die erste
- (c) Kavität von der zweiten Kavität durch die Dichtung getrennt ist;
- (d) der Kolben sich aus dem Zylinder heraus und zur Befestigung an dem Schaft ausgebildet ist;
- (e) eine mit der ersten Kavität verbundene Einlass-/Auslassöffnung und
- (f) erste und zweite Ventile, die die Einlass-/Auslassöffnung mit der Kavität bzw. der Atmosphäre verbinden.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Seitenansicht des Gewebes und der Skelettstruktur eines Restgliedes eines Amputierten; -
2 ist eine Seitenansicht eines Restgliedes in Form eines amputierten Arms und zeigt die Skelett- und Muskelstruktur des Restgliedes; -
3 ist eine explodierte Ansicht eines Restgliedes, dem eine Polyurethanhülse, eine dehnbare Nylonhülse, ein Liner, eine Nylonumhüllung und ein Schaft für ein künstliches Glied angelegt werden; -
4 ist ein Querschnitt durch das künstliche Glied aus3 , das ein erstes Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes ist; -
5 ist ein Querschnitt durch ein künstliches Glied ähnlich4 für ein zweites Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
6 zeigt das Gleiche wie5 jedoch mit einer Kompression des inneren Schaftes unter dem Einfluss eines positiven Luftdrucks; -
7 zeigt einen Querschnitt durch ein künstliches Glied gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
8 ist ein Querschnitt durch ein künstliches Glied gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
9 ist eine Ansicht der Polyurethanhülse und der zweiten dehnbaren Nylonhülse, die über den Schaft und das Restglied gezogen sind, wobei ein Bekleidungsstück in gestricheltem Umriss dargestellt ist; -
10 ist ein Querschnitt eines künstlichen Gliedes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
11 ist ein Querschnitt eines künstlichen Gliedes gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
12 ist eine detaillierte Darstellung des Vakuummechanismus in11 ; -
13 ist ein Querschnitt des künstlichen Gliedes gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
14 ist eine detaillierte Darstellung des Vakuummechanismus und der Aufhängungshülse aus13 ; -
15 ist ein Querschnitt des künstlichen Gliedes gemäß einem achten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
16 ist ein Querschnitt durch das künstliche Glied gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel des künstlichen Gliedes; -
17 ist eine explodierte perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer gewichtsaktivierten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer; -
18 ist eine schematische explodierte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfers; -
19A ist eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfers; -
19B ist ein Schnitt entlang den Linien 19B aus19A ; -
20 ist ein Schnitt entlang den Linien 20 in19B ; -
21 ist ein Schnitt entlang den Linien 21 in19B ; -
22 ist ein detaillierter Schnitt einer ersten Ausführungsform einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer im unbelasteten Zustand; -
23 stellt das Gleiche wie in22 dar mit der Ausnahme, dass das Gewicht des Trägers auf den Pylon des künstlichen Gliedes einwirkt; -
24 zeigt das Gleiche wie23 , wobei das Gewicht des Trägers vollständig auf den Pylon des künstlichen Gliedes einwirkt; -
25 zeigt das Gleiche wie23 , wobei der Pylon des künstlichen Gliedes vom Gewicht des Trägers entlastet wird; -
26 ist eine perspektivische Ansicht von oben auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer, wobei einige Aufbauten entfernt sind; -
27A ist eine perspektivische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer; -
27B zeit eine schematische Darstellung der Einlass-/Auslassöffnung und von Einwegventilen in diesem Ausführungsbeispiel; -
28 ist eine perspektivische Darstellung einer internen Struktur eines zweiten Ausführungsbeispiels einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer; und -
29A ist eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer; -
29B zeigt einen Schnitt entlang den Linien 29B in29A . - Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
-
3 bis16 zeigen Ausführungsbeispiele, die nicht die beanspruchte Erfindung bilden, sondern den technischen Hintergrund beleuchten, wobei1 bis9 durch dieUS 5,549,709 bekannt sind. - Ein erstes Ausführungsbeispiel eines unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes
50 ist in4 dargestellt. Das unterdruckgesteuerte künstliche Glied50 umfasst einen flexiblen inneren Schaft60 mit einer Kavität62 , die ein Volumen und eine Form zur Aufnahme eines wesentlichen Teils des Restgliedes14 aufweist und in dem Zwischenraum58 zwischen dem äußeren Schaft52 und dem Restglied14 angebracht ist. Der innere Schaft60 weist eine zum Restglied14 zeigende innere Oberfläche64 und eine zum äußeren Schaft52 zeigende äußere Oberfläche66 auf. - Eine Vakuumquelle
70 kann an dem Unterschenkel oder Pylon54 in einfacher Weise befestigt sein. Die Vakuumquelle70 kann vorzugsweise eine mechanische oder motorgetriebene Pumpe72 sein. Die Vakuumquelle70 ist mit einer Stromversorgung82 verbunden, die durch eine Batterie gebildet sein kann. - Ein Vakuumventil
74 ist mit der Vakuumquelle70 verbunden. Das Vakuumventil74 kann vorzugsweise an dem äußeren Schaft52 angebracht sein. Eine Vakuumleitung76 verbindet das Vakuumventil74 mit der Kavität62 . Es ist erkennbar, dass die Vakuumquelle das Restglied14 in einen festen Kontakt mit der inneren Oberfläche64 des inneren Schafts60 zieht. - Das unterdruckgesteuerte künstliche Glied
50 weist ferner Regeleinrichtungen80 auf, um die Vakuumquelle70 zu steuern. Vorzugsweise ist die Regeleinrichtung80 durch einen digitalen Computer82 gebildet. Alternativ kann die Regeleinrichtung ein Vakuumregler sein. Die Regeleinrichtung80 ist mit einer Stromquelle83 verbunden, die durch eine Batterie gebildet sein kann. - Eine Dichtungseinrichtung
84 bewirkt einen luftlichten Abschluss zwischen dem Restglied14 und dem äußeren Schaft52 . Vorzugsweise ist die Dichtungseinrichtung eine nicht geschäumte, nicht poröse Polyurethan-Traghülse86 , die über den äußeren Schaft52 und einen Abschnitt des Restgliedes14 gerollt ist und diese abdeckt. Alternativ kann die Dichtungseinrichtung84 durch jede Art von luftdichter Dichtung gebildet sein. - Das unterdruckgesteuerte künstliche Glied
50 kann ferner eine dünne Hülsenschicht90 zwischen dem Restglied14 und der inneren Oberfläche64 des inneren Schafts60 aufweisen. Wenn ein Vakuum auf die Kavität62 ausgeübt wird, wird das Vakuum durch die Schlauchhülse90 über die Kavität62 gleichmäßig ausgeübt. Ohne die Schlauchhülse90 könnte das Restglied14 an der inneren Oberfläche64 ankleben und eine Dichtung bewirken, die eine gleichmäßige Ausübung des Vakuums auf die Kavität62 verhindern würde. Die Schlauchhülse90 kann ferner verwendet werden, um eine dem Amputierten eine weiche und einfache Befestigung in dem inneren Schaft60 zu ermöglichen. Die Schlauchhülse90 ist vorzugsweise aus einem dünnen, gewirkten Nylon gebildet. - Das unterdruckgesteuerte künstliche Glied
50 kann ferner einen nicht geschäumten, nicht porösen Polyurethan-Liner92 aufweisen, der das Restglied14 aufnimmt und zwischen der Schlauchhülse90 und dem Restglied14 angeordnet ist. Der Liner92 bildet einen Schaftliner, der ein Ansaugen über die gesamte Kontaktfläche bei einer gleichmäßigen Gewichtsverteilung bewirkt. Der Liner92 haftet an der Haut des Restglieds14 an und bewirkt einen vollständigen Kontakt mit dem Glied14 . Der Liner92 absorbiert und verteilt Stoß-, mechanische und Scherkräfte, die typischerweise beim Gehen auftreten. - Das unterdruckgesteuerte künstliche Glied
50 kann ferner eine dehnbare zweite Nylonhülse94 aufweisen, die über die Traghülse86 gerollt wird und diese abdeckt, um zu verhindern, das Kleidungsstücke an der Traghülse86 anhaften und von ihr gezogen werden. - In der Darstellung der
3 kann die schlauchförmige Polyurethan-Hülse86 allein und in Kombination mit dem Urethanliner92 zusammen mit der optionalen Nylonumhüllung90 und der zweiten dehnbaren Nylonhülse94 verwendet werden. - Beispielsweise nimmt der Amputierte die dehnbare zweite Nylonhülse
94 , die in geeigneter Form aus einem Spandex (Ealstofasern) ähnlichen Material gebildet ist, und rollt sie über den Stumpf14 auf die oberen Abschnitte des Restgliedes wie beispielsweise den Oberschenkel eines Beins12 . Als Nächstes wird die Polyurethan-Hülse86 ebenfalls nach oben über das Restglied10 gerollt. Danach kann wahlweise der Liner92 aufgebracht werden. - Als Nächstes kann der Amputierte wahlweise die Nylonumhüllung
90 verwenden, die in geeigneter Weise aus einem nicht dehnbaren, dünnen, reibungsvermindernden Nylon besteht. Wie bereits erwähnt, kann diese Umhüllung90 dazu benutzt werden, das weiche und einfache Einführen des Amputierten in den inneren Schaft60 zu unterstützen. Alternativ kann die Umhüllung90 fortgelassen werden und der Liner92 einfach in den inneren Schaft des künstlichen Gliedes50 eingeführt werden. - Als Nächstes ergreift der Amputierte einfach den übergerollten Abschnitt der Polyurethan-Hülse
86 und rollt ihn über einen wesentlichen Bereich des äußeren Schafts52 . Die Hülse86 bewirkt einen luftdichten Abschluss zwischen dem Restglied14 und dem äußeren Schaft52 . - Die Polyurethan-Hülse kann klebrig ausgebildet sein. Demgemäß kann die dehnbare zweite Nylonhülse
94 verwendet und über die Polyurethan-Hülse86 gerollt werden. - Der Amputierte stellt dann die Regeleinrichtung
80 ein, um durch die Vakuumquelle70 und über das Vakuumventil74 und die Vakuumleitung76 ein Vakuum auf die Kavität62 auszuüben. Dabei wird genug Unterdruck ausgeübt, um das Restglied (mit den optionalen Abdeckungen) fest gegen die innere Oberfläche64 des flexibel ausgebildeten inneren Schafts60 zu ziehen. Die Vakuumquelle70 kann vorzugsweise ein Vakuum im Bereich von 0 bis 25 Zoll Quecksilbersäule (idealerweise 15 bis 20 Zoll) aufrecht erhalten. - Es ist zu verstehen, dass das Vakuum innerhalb des inneren Schafts
60 dazu führt, dass das unterdruckgesteuerte künstliche Glied50 von dem Restglied14 herabhängt. Das Vakuum befestigt das Restglied14 in dem inneren Schaft60 , ohne ein Anschwellen des Restgliedes in dem Schaft zu verursachen, weil ein vollständiger Kontakt zwischen dem Restglied14 und dem inneren Schaft60 hergestellt wird. Das bedeutet, dass es keine offene Kammer zwischen dem Restglied14 und dem inneren Schaft60 gibt, die Zugkräfte auf das Restglied14 ausüben würde. - Da sich das Volumen des Restglied
14 aufgrund von Gewichtsdrücken über den Tag verringert, stellt die Regeleinrichtung80 die Vakuumquelle70 in geeigneter Weise nach, um das Restglied14 fester gegen den inneren Schaft60 zu ziehen und so den Verlust des Restgliedvolumens auszugleichen. Das Vakuum kann ferner teilweise dem durch Gewichtsdrücke verursachten Fluidverlust aus dem Restglied entgegenwirken. - Ein zweites Ausführungsbeispiel des unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes
50 ist in den5 und6 dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel des unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes50 entspricht dem oben beschriebenen mit der Ausnahme, dass der innere Schaft60A sowohl kompressibel als auch flexibel ist. An der Stelle einer Vakuumquelle weist die zweite Ausführungsform eine positive Luftdruckquelle100 auf, die vorzugsweise eine motorgetriebene Pumpe102 ist. Die Regeleinrichtung, die ein digitaler Computer82 sein kann, steuert die Überdruckquelle100 . Die Regeleinrichtung und die Luft-Überdruckquelle100 sind mit einer Spannungsquelle83 verbunden, die eine Batterie sein kann. Ein Überdruckventil104 verbindet den Raum58 mit der Überdruckquelle100 , um den inneren Schaft60A zusammenzudrücken, wenn das Volumen des Restgliedes abnimmt. - Es ist zu verstehen, dass die Regeleinrichtung
80 die Überdruckquelle100 steuert, um mit Luftdruck den inneren Schaft60A zusammenzudrücken, um eine Volumenabnahme des Restgliedes zu kompensieren, wenn das Volumen des Restgliedes14 während des Tages aufgrund von Gewichtsdrücken abnimmt, wie dies in6 dargestellt ist. - Ein drittes Ausführungsbeispiel eines unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes
50 ist in7 dargestellt. Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine Kombination der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiele. - Die mechanische motorbetriebene Pumpe
72 kann dabei sowohl als Vakuumquelle70 als auch als Überdruckquelle100 fungieren. Die Regeleinrichtung80 , die Vakuumquelle70 und die Überdruckquelle100 sind mit einer Stromquelle verbunden, die eine Batterie sein kann. - Die Vakuumquelle
70 kann ein reduziertes Restgliedvolumen bis zu einem gewissen Punkt unter dem Einfluss der Regeleinrichtung80 kompensieren. Von diesem Punkt an steuert die Regeleinrichtung80 die Luft-Überdruckquelle100 so, dass sie das reduzierte Restgliedvolumen wie oben beschrieben weiter kompensiert. Das dritte Ausführungsbeispiel verwendet somit sowohl einen Unterdruck als auch einen Überdruck, um das Restglied14 in dem inneren Schaft60 zu halten und das Schaftvolu men zu reduzieren, um einen Fluidverlust in dem Restglied14 zu kompensieren. Der genaue Punkt, an dem die Umschaltung zwischen der Unterdruckkompensation und der Überdruckkompensation vorgenommen wird, wird durch die Regeleinrichtung80 gesteuert, die – wie gesagt – ein digitaler Computer sein kann, der in geeigneter Weise für die Schaftumgebung programmiert ist. - Ein viertes Ausführungsbeispiel des unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes
50 ist in8 dargestellt. Das vierte Ausführungsbeispiel ähnelt dem ersten Ausführungsbeispiel, weist jedoch zwei Vakuumventile auf: ein erstes Vakuumventil106 und ein zweites Vakuumventil110 , die beide mit der Vakuumquelle70 verbunden sind. Das erste Vakuumventil106 verbindet die Vakuumquelle70 mit dem Raum58 . Der Raum58 enthält ein semi-kompressibles Material108 , wie beispielsweise Polystyrolkugeln, wie dies im US-Patent 4,828,325 offenbart ist. - Um das künstliche Glied
50 anzulegen, geht der Amputierte wie oben beschrieben vor. Nach dem Einführen des Restglieds14 (mit den optionalen Abdeckungen) in den inneren Schaft60B , der sowohl kompressibel als auch expandierbar ist, und Überrollen der Traghülse86 über den äußeren Schaft52 aktiviert der Amputierte die Regeleinrichtung80 und veranlasst somit die Vakuumquelle70 , auf den Raum58 einen Unterdruck auszuüben. Dadurch wird das Material108 mechanisch zu einer festen Masse verfestigt, die der Form des Restglieds14 entspricht. Der innere Schaft60B kann etwas unter dem Gewicht des Restglieds14 und unter dem Einfluss des Unterdrucks expandieren. - Es ist zu verstehen, dass das halbkompressible Formmaterial
108 in die Konturen des Restglieds14 geformt werden kann, ohne einen kundenspezifischen Herstellprozess für einen kundenspezifischen Schaft zu verwenden. Der äußere Schaft52 kann zweckmäßigerweise in Standardgrößen verwendet werden, wie klein, mittel und groß. Auch der innere Schaft60B kann in Standardgrößen, wie klein, mittel und groß, vorhanden sein. Die Anpassung des inneren Schafts60B an die Konturen des Restglieds14 wird durch die Verfestigung des Materials108 unter dem Einfluss des Vakuums vorgenommen. - Das zweite Vakuumventil
110 verbindet die Vakuumquelle70 mit der Kavität, wie oben beschrieben ist, um das Restglied14 in dem inneren Schaft60B sicher zu halten. - Auch das vierte Ausführungsbeispiel kann einen Überdruckquelle
100 , wie sie oben beschrieben worden ist, aufweisen, um die Größe des inneren Schafts60B zur Kompensation an ein verringertes Restgliedvolumen anzupassen. - Das vierte Ausführungsbeispiel kann ferner eine dünne Umhüllung
90 , einen Liner92 und eine zweite Hülse94 , wie sie oben beschrieben worden sind, aufweisen. - Die Überdruckquelle
100 kann ferner über eine Verbindung120 zur Stoßabsorption und für eine dynamische Reaktionskraft in Knöchel- und Fußbereichen des künstlichen Gliedes50 verwendet werden. - Eine fünfte Ausführungsform eines unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes
50 ist in10 dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht der ersten Ausführungsform in4 mit einigen Modifikationen. Zunächst kann die Vakuumquelle71 eine handbetätigte Vakuumpumpe71 sein, die aus der Kavität Luft bis ungefähr 15 bis 25 Zoll Quecksilbersäule entfernen kann. Eine geeignete handbetätigte Vakuumpumpe wird unter der Marke MITY VAC II® durch die Firma Neward Enterprises, Inc. Cucamonga, Kalifornien, vertrieben. - Die fünfte Ausführungsform weist ferner Dichtungseinrichtungen
84 auf, die vorzugsweise aus einer nicht geschäumten, nicht porösen Polyurethan-Festigungshülse86 gebildet sind, die über einen Teil des Restglieds gerollt werden und dieses abdecken. Ein Abschnitt der Dichteinrichtung86 ist so ausgebildet, dass er zwischen dem äußeren Schaft52 und dem inneren Schaft60 angeordnet wird. Die Hülse kann aus einer Vielzahl von luftundurchlässigen Elastomeren hergestellt sein. - Die in
10 dargestellte fünfte Ausführungsform weist ferner eine mechanische Verriegelung67 ,59 zur Verriegelung des inneren Schafts62 an dem äußeren Schaft52 auf. Vorzugsweise besteht die Verriegelung aus einer ersten Arretierung67 in dem inneren Schaft62 und einer zweiten Arretierung59 in dem äußeren Schaft52 . Die erste Arretierung67 greift in die zweite Arretierung59 ein, um den inneren Schaft60 in dem äußeren Schaft52 zu verriegeln. - Ein sechstes Ausführungsbeispiel des unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den
11 und12 dargestellt. Die sechste Ausführungsform entspricht der ersten in4 dargestellten Ausführungsform mit einigen Modifikationen. - Zunächst ist der innere Schaft speziell dafür vorgesehen, von dem äußeren Schaft entfernbar zu sein. Um eine positive mechanische Verbindung zwischen dem inneren Schaft und dem äußeren Schaft zu ermöglichen und dennoch den inneren Schaft leicht entnehmbar auszugestalten, weist die sechste Ausführungsform eine mechanische Verriegelung
103 auf, die mit dem inneren Schaft60 und dem äußeren Schaft52 zusammenwirkt. Vorzugsweise kann die mechanische Verriegelung durch einen am inneren Schaft60 befestigten Ansatz, einer am äußeren Schaft52 angebrachten Kopplungsvorrichtung106 zur Aufnahme des Ansatzes104 und einen Verriegelungsmechanismus105 gebildet sein, der auf den Ansatz104 und die Kopplungseinrichtung106 einwirkt. - Der Ansatz kann in jeder Weise von dem inneren Schaft vorstehen, wie beispielsweise als Wulstung oder Zunge. Vorzugsweise weist der Ansatz
104 einen Verriegelungsstift108 auf. - Der Verriegelungsmechanismus kann jede Art von Glied sein, das sowohl auf den Ansatz
104 als auch auf die Kopplungsvorrichtung106 einwirkt, wie beispielsweise eine Schraube, ein Draht oder ein Stift. Vorzugsweise umfasst der Verriegelungsmechanismus105 einen zweiten Stift110 , der sich aus dem äußeren Schaft52 heraus erstreckt, um dort zugänglich zu sein. - Ferner umfasst die sechste Ausführungsform zwei dünne Hülsen statt einer. Eine erste innere Hülse
90 kann vorzugsweise zwischen dem Restglied14 und der inneren Oberfläche64 des inneren Schafts60 angeordnet sein. Wenn ein Unterdruck auf die Kavität62 ausgeübt wird, wird dieser Unterdruck durch die innere Hülse90 gleichmäßig über die Kavität62 verteilt. Ohne die innere Hülse90 könnte das Restglied14 an der inneren Oberfläche64 klebend anhaften und eine Abdichtung bilden, die eine gleichmäßige Verteilung des Vakuums auf die Kavität62 verhindern würde. Die innere Hülse90 kann ferner das leichte und einfache Einführen des Amputierten in den inneren Schaft60 unterstützten. - Eine äußere Umhüllung
93 ist vorzugsweise zwischen der Befestigungshülse86 und dem inneren Schaft60 angeordnet und vermeidet ein Ankleben der Traghülse an dem inneren Schaft60 . Das Ankleben würde eine Reibung zwischen der inneren Hülse60 und der Hülse86 bewirken, das eine Abnutzung der Hülse mit sich bringen würde. Das Ankleben könnte ferner die Bewegung des Restgliedes behindern. die äußere Umhüllung93 schützt die Traghülse86 ferner vor einer Beschädigung durch Reibung an dem inneren Schaft60 . - Das sechste Ausführungsbeispiel umfasst ferner vorzugsweise ein Haftklebeband
95 , das geeignet ist, die äußere Umhüllung93 , die Traghülse86 und die zweite Hülse94 abzudecken und die äußere Umhüllung93 , die Traghülse86 und die zweite Hülse94 am inneren Schaft60 abzudichten. Das Band95 fixiert all diese Lagen an dem inneren Schaft, sodass sich diese nicht während einer Bewegung lösen können. - In der sechsten Ausführungsform erstreckt sich die Traghülse
86 zwischen dem inneren Schaft60 und dem äußeren Schaft52 , sodass die Hülse vor Beschädigungen geschützt ist. - In der sechsten Ausführungsform hat der innere Schaft
60 einen festen unteren Abschnitt98 und einen im wesentlichen flexiblen oberen Abschnitt96 . Der feste untere Abschnitt unterstützt die Gewichtsaufnahme, während der im wesentlichen flexible obere Abschnitt die Bewegung des Restgliedes14 ermöglicht. Wenn das Knie aus der vollständig gestreckten in die vollständig gebeugte Position gebogen wird, ändert sich die Breite des Knies ziemlich deutlich und in einem harten, nicht flexiblen Schaftrand könnten übermäßige Drücke auf das Restglied14 ausgeübt werden. Der im wesentlichen flexible obere Abschnitt96 macht das künstliche Glied50 komfor tabler und geeigneter für diese Änderungen. Aus dem gleichen Grund weist der äußere Schaft52 einen festen unteren Abschnitt102 und einen im wesentlichen flexiblen oberen Abschnitt100 auf. - Vorzugsweise befindet sich die Oberkante des inneren Schafts
60 unterhalb der Oberkante des äußeren Schafts52 , sodass die Hülse56 gegen Stöße geschützt ist. Vorzugsweise befindet sich die Oberkante des inneren Schafts60 3/16 Zoll unter der Oberkante des äußeren Schafts52 . - Die sechste Ausführungsform enthält deutliche Modifikationen des Vakuumsystems.
- Als erstes ist an dem inneren Schaft
60 ein Vakuumanschluss78 angefügt worden, um eine Vakuumleitung76 anzuschließen. Der Vakuumanschluss78 ermöglicht die Anbringung eines Vakuumsensors79 , der die Größe des Unterdrucks in der Kavität62 messen kann; eine Sensorleitung81 ist mit dem Sensor79 verbunden und verbindet den Sensor79 mit der Regeleinrichtung80 , sodass die Informationen über das gemessene Vakuum auf die Regeleinrichtung80 geleitet wird. - Zwischen der Kavität
62 und der Vakuumquelle70 ist ein Vakuumventil74 angeordnet, um den Unterdruck in der Kavität62 aufrecht zu erhalten. Typischerweise ist das Vakuumventil74 ein Einweg- oder Sicherheitsventil. - In der sechsten Ausführungsform sind die Vakuumquelle
70 , die Vakuumleitung76 , das Vakuumventil74 , die Regeleinrichtung80 und die Spannungsquelle83 alle am äußeren Schaft52 in dem Raum58 zwischen dem äußeren Schaft52 und dem inneren Schaft60 angeordnet. Auf diese Weise sind die empfindlichen Bauteile gegen Beschädigungen durch Stöße geschützt. Wegen der Anordnung der Regeleinrichtung80 innerhalb des äußeren Schafts52 ist eine Vakuumeinstelleinrichtung77 vorgesehen, die aus dem äußeren Schaft52 herausragt, um eine manuelle Steuerung der Regeleinrichtung80 zu ermöglichen. - Der Amputierte legt die sechste Ausführungsform in einer ähnlichen Weise an, wie sie oben beschrieben ist, jedoch mit einigen Modifikationen. Zunächst wird die äuße re Umhüllung
93 auf das Restglied14 aufgebracht, nachdem die Traghülse86 nach oben über das Restglied gerollt worden ist und bevor der Liner angelegt wird. Nach dem Aufbringen der inneren Umhüllung90 über dem Liner90 führt der Amputierte das Restglied14 in den inneren Schaft60 ein. Als nächstes wird die äußere Umhüllung93 , die Traghülse86 und die zweite Hülse94 nach unten über den inneren Schaft60 gerollt und das Haftklebeband95 angebracht. Als nächstes stellt der Träger die Regeleinrichtung80 auf einen geeigneten Unterdruckpegel mit Hilfe der Vakuumeinstelleinrichtung77 ein und verbindet die Vakuumleitung76 mit dem Vakuumanschluss78 . Der innere Schaft60 wird dann in den äußeren Schaft52 gesteckt, sodass der Verriegelungsstift108 die Kopplungseinrichtung106 beaufschlagt und anschließend wird der Arretierungsstift110 angebracht, um den Verriegelungsstift108 und die Kopplungsvorrichtung106 zur Ausbildung einer positiven mechanischen Verriegelung zu beaufschlagen. - Eine siebte Ausführungsform des unterdruckgesteuerten künstlichen Gliedes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in
13 dargestellt. Die siebte Ausführungsform ist ähnlich der sechsten Ausführungsform, weist jedoch einige Änderungen auf. - Als erstes wirkt die mechanische Verriegelung
103 nicht auf den inneren Schaft60 . Vielmehr wirkt die mechanische Verriegelung auf den äußeren Schaft52 und die Traghülse86 . Um dies zu ermöglichen, bedeckt die Traghülse86 den gesamten inneren Schaft60 , und die Traghülse86 weist den Ansatz104 oder Verriegelungspin108 eingebettet in dem distalen Ende der Verriegelungshülse auf, wie dies14 zeigt. Vorzugsweise ist der Ansatz104 mit einem Abschnitt104A versehen, der in die Traghülse eingebettet ist. Dieser Abschnitt104A kann eine Scheibe oder ein Schirm sein. Der Ansatz104 wirkt mit der Kopplungsvorrichtung106 wie oben beschrieben zusammen. - Zweitens ist die Traghülse
86 so modifiziert, dass sie ein zusätzliches Gewicht trägt, das durch den äußeren Schaft52 und das künstliche Glied auf die Traghülse86 ausgeübt wird. Insbesondere ist die Traghülse86 aus einem Material gefertigt, das eine Umfangsausdehnung ermöglicht, jedoch einer longitudinalen Dehnung unter dem Gewicht des künstlichen Glieds einen großen Widerstand entgegensetzt. Ein derartiges Material ist in dem US-Patent 5,571,208 beschrieben. - Die Hülse
86 enthält vorzugsweise Gewebefäden, die in Umfangsrichtung um die Hülse orientiert sein können. Die Fäden bestehen vorzugsweise aus doppelflächigem Polyurethan. Die Fäden können auch Nylon aufweisen. Die Fäden ermöglichen eine Umfangsexpansion der Hülse86 , sodass die Hülse auf das Restglied14 aufgezogen werden kann und sodass der untere Abschnitt über den inneren Schaft22 gezogen werden kann. Die Fäden sind vorzugsweise mit Querverbindungen miteinander verbunden, die vorzugsweise auch aus Polyurethan bestehen. Die Querverbindungen und die Fäden bilden eine Matrix, die eine Umfangsausdehnung ermöglicht, jedoch einer longitudinalen Dehnung unter dem Gewicht des künstlichen Glieds widersteht. Beispielsweise kann die Hülse86 ein Verhältnis von 4 zu 1 bezüglich der Umfangsdehnung zur longitudinalen Dehnung aufweisen. - Die Hülse
86 kann einen Bereich oberhalb des inneren Schafts52 aufweisen, der aus einem Material besteht, das sowohl die vertikale als auch die horizontale Dehnung ermöglicht, um die Flexibilität zu erhöhen. - Eine achte Ausführungsform des unterdruckgesteuerten künstlichen Glieds gemäß der vorliegenden Erfindung ist in
15 dargestellt. Im Unterschied zu früheren Ausführungsformen weist das künstliche Glied15 gemäß der achten Ausführungsform nur einen einzigen Schaft60 statt eines inneren und eines äußeren Schafts auf und ist daher wesentlich einfacher. - Der Schaft
60 weist ein Volumen und eine Form auf, um einen wesentlichen Teil des Restglieds14 mit einer zwischenliegenden Kavität62 aufzunehmen. - Ein nicht geschäumter, nicht poröser Polyurethan-Liner
92 ist vorzugsweise vorgesehen, um das Restglied14 aufzunehmen und zwischen dem Restglied14 und dem Schaft60 angeordnet zu werden. - Eine Vakuumquelle
70 ist mit der Kavität62 durch ein Vakuumventil78 verbunden, wodurch das Restglied14 in einen festen Kontakt mit dem Schaft60 gezogen wird. - Eine Abdichteinrichtung
84 bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Restglied14 und dem Schaft60 um eine Luftleckage in die Kavität62 zu minimieren. Es hat sich herausgestellt, dass es unmöglich ist, eine perfekte Abdichtung vorzunehmen, sodass eine Luftleckage mit einer Rate von bis zum 30 cm3 pro Minute auftreten kann. Da Luft in die Kavität62 eindringt, ist es notwendig, die Vakuumquelle70 zu aktivieren, um das Vakuum in der Kavität wiederherzustellen. Es hat sich darüber hinaus herausgestellt, dass das Restglied bis zu 6 bis 15 % seines Volumens an einem Tag verlieren kann, wenn das Vakuum in der Kavität etwa 16,9 kPa (5 Zoll Quecksilbersäule) beträgt, während das Restglied nur etwa 1 % seines Volumens über den Tag verliert, wenn das Vakuum in der Kavität 50,8 bis 84,7 kPa (15 bis 25 Zoll Quecksilbersäule) beträgt. - Um die Zeit zu vermindern, in der die Vakuumquelle wie beispielsweise die Vakuumpumpe
72 , laufen muss, um das Vakuum in der Kavität aufrecht zu erhalten, ist eine neunte Ausführungsform des künstlichen Gliedes50 vorgesehen, die in16 dargestellt ist. Die neunte Ausführungsform ist die Gleiche wie die achte Ausführungsform. Jedoch ist ein Vakuumreservoir110 zwischen der Vakuumquelle70 und dem Vakuumventil78 vorgesehen. Das Vakuumreservoir110 weist ein Volumen auf, das wesentlich größer als das der Kavität62 ist. Eine geeignete Größe des Vakuumreservoirs sieht ein Volumen von 9000 cm3 (zwei Gallons) vor, während das Volumen der Kavität62 für etwa 100 cm3 oder sogar weniger betragen kann. - Wenn Luft in die Kavität
62 eindringt, wird sie somit in das Vakuumreservoir110 gezogen werden, wodurch das Vakuum in der Kavität62 aufrecht erhalten wird. - Wenn das Vakuum in dem Reservoir
110 eine gewisse untere Grenze erreicht, kann die Vakuumquelle70 aktiviert werden, um das Vakuum in dem Vakuumreservoir110 wiederherzustellen. Die Vakuumquelle70 kann entweder manuell oder durch eine (nicht dargestellte) Regeleinrichtung aktiviert werden. - Das künstliche Glied
50 umfasst typischerweise ein Schienbein oder Pylon54 und einen Fuß56 , wie dies in3 dargestellt ist. Vorzugsweise ist das Vakuumreservoir110 am Schienbein54 zwischen dem Schaft60 und dem Fuß56 befestigt. Das Vakuumreservoir kann jedoch auch separat getragen werden, wie beispielsweise in einem Rucksack. In Abhängigkeit von der Anordnung des Vakuumreservoirs110 kann eine Vakuumleitung76 notwendig sein, um das Vakuumreservoir110 mit dem Vakuumventil zu verbinden. - Wenn das Volumen des Vakuumreservoirs
110 etwa 9000 cm3 beträgt und Luft in die Kavität62 mit etwa 75 cm3 pro Minute eindringt, betragen erkennbar die Intervalle zwischen der Aktivierung der Vakuumquelle70 bis zu etwa 120 Minuten. - Das künstliche Glied
50 gemäß der achten und der neunten Ausführungsform kann ferner Folgendes aufweisen. - Eine innere Hülse
90 kann zur Anordnung zwischen dem Liner92 und dem Schaft vorgesehen sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Vakuums in der Kavität62 zu erreichen, wie dies oben beschrieben worden ist. Vorzugsweise ist die innere Hülse90 durch dünnes gewebtes Nylon gebildet. Die Hülse90 kann ferner an der Außenseite des Liners92 befestigt sein. - Die Dichteinrichtung
84 ist vorzugsweise eine nicht geschäumte, nicht poröse Polyurethan-Haltehülse86 zum Überrollen und Abdecken des Schaftes60 und eines Abschnittes des künstlichen Gliedes14 , wie oben beschrieben. - Eine dehnbare zweite Nylonhülse
94 zum Überrollen und Abdecken der Haltehülse86 kann ergänzend vorgesehen sein, um das Anhaften und Festhalten von Kleidung an der Traghülse86 zu verhindern, wie oben beschrieben worden ist. - Die Vakuumquelle
70 ist vorzugsweise ein Motor einer mechanisch angetriebenen Vakuumpumpe72 , wie oben beschrieben. Eine Vakuumleitung76 kann erforderlich sein, um die Vakuumpumpe72 mit dem Vakuumventil78 zu verbinden, was von der Anordnung der Vakuumpumpe72 abhängt. - Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe und Stoßdämpfer für ein künstliches Glied ist in den
17 bis25 dargestellt. Die Vakuumpumpe und Stoßdämpfer200 weist in einer Hinsicht ein Gehäuse210 auf, das fest an dem Schaft60 befestigt ist und eine Gehäuseoberwand212 und Gehäuseseitenwände214 aufweist. - Ein Zylinder
220 bewegt sich in dem Gehäuse210 hin und her und beaufschlagt in abgedichteter Form die Gehäuseseitenwände214 . Der Zylinder220 hat eine Zylinderoberwand222 und Zylinderseitenwände224 . - Der Zylinder
220 ist fest an einer Kappe230 angebracht und die Kappe ist an dem Pylon54 befestigt. - Ein Kolben
260 ist fest an dem Gehäuse210 angebracht und bewegt sich mit dem Zylinder220 hin und her. Vorzugsweise ist der Kolben260 in das Gehäuse210 eingeschraubt. Die Zylinderoberwand222 , die Zylinderseitenwände224 und der Kolben260 wirken zur Bildung einer ersten Kammer240 zusammen. - Die Zylinderoberseite
222 , die Gehäuseoberwand213 und die Gehäuseseitenwände214 wirken zur Bildung einer zweiten Kammer250 zusammen. - Der Kolben
260 , die Zylinderseitenwände224 und die Kappe230 wirken zur Bildung einer dritten Kammer241 zusammen, wobei die erste Kammer240 und die dritte Kammer241 eine erste Zylinderkammer240 ,241 bilden, in der der Kolben260 hin und her beweglich ist. - Eine erste Ventileinrichtung
270 verbindet die erste Kammer240 und die zweite Kammer250 mit der Kavität62 und mit der Atmosphäre. Eine zweite Ventileinrichtung280 verbindet die zweite Kammer250 und die erste Kammer240 mit der Kavität62 und mit der Atmosphäre. Eine Einlass-/Auslassöffnung272 ist zwischen der ersten Ventilanordnung270 und der ersten Kammer240 angeordnet. Eine Einlassöffnung274 verbindet die zweite Kammer250 mit der ersten Ventileinrichtung270 . Ei ne Auslassöffnung284 verbindet die zweite Kammer250 mit der zweiten Ventileinrichtung280 . - Vorzugsweise kann die erste Ventileinrichtung
270 ein Dreiwegeventil272 und die zweite Ventileinrichtung280 ein zweites Dreiwegeventil282 sein. - Die gewichtsbetätigte Vakuumpumpe
200 weist vorzugsweise einen eine Drehbewegung verhindernden Kragen290 zwischen dem Zylinder220 und dem Gehäuse210 auf. - Eine erste Dichtung ist zwischen dem Kolben
260 und dem Zylinderseitenwänden224 und eine zweite Dichtung310 zwischen den Zylinderseitenwänden224 und den Gehäuseseitenwänden214 angeordnet. Vorzugsweise ist eine erste Hülse320 zwischen der Kappe230 und den Gehäuseseitenwänden214 und eine zweite Hülse330 zwischen den Zylinderseitenwänden224 und den Gehäuseseitenwänden214 angeordnet. - Vorzugsweise weist die Gehäuseoberwand
210 einen hohlen Kern216 auf und der Kolben260 ist mit einer Kolbenstange262 versehen, die gleitend in dem hohlen Kern216 läuft. In sehr bevorzugter Weise quert die Einlass-/Auslassöffnung272 die Kolbenstange282 . - Die gewichtsbetätigte Vakuumpumpe und Stoßdämpfer
220 weist ferner vorzugsweise eine Feder340 auf, die den Zylinder220 von der Gehäuseoberwand212 weg vorspannt. Alternativ kann komprimierte Luft in der dritten Kammer241 den Zylinder220 weg von der Gehäuseoberwand212 vorspannen. Ein Einstellventil350 kann vorgesehen sein, um den Druck der komprimierten Luft zwischen dem Kolben260 und der Kappe230 einzustellen. - Die Funktion der ersten Ausführungsform der gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer
200 wird nun beschrieben. -
22 zeigt die Pumpe200 in einem Zustand, in dem der Träger kein Körpergewicht auf den Pylon54 ausübt, wie beim Sitzen oder der Vollendung der Schwungphase beim Gehen. Es ist erkennbar, dass der Kolben260 an der Zylinderoberwand220 anliegt, entweder unter dem Einfluss der komprimierten Luft in der dritten Kammer241 oder der Feder340 . Das an dem Kolben260 angebrachte Gehäuse210 befindet sich am oberen Hubende, wobei die zweite Kammer250 zu ihrem größten Volumen vergrößert ist. Die erste Ventileinrichtung270 ist geschlossen, wodurch die Kavität62 von der Pumpe200 abgedichtet wird. Die zweite Ventileinrichtung280 ist zur Atmosphäre hin offen. -
23 zeigt, was passiert, wenn der Träger beginnt, Körpergewicht auf den Pylon54 zu verlagern. Das an dem Schaft60 über den Verbinder218 befestigte Gehäuse210 wird nach unten gedrückt und nimmt den Kolben mit. Die Gehäuseseitenwände214 gleiten entlang den Zylinderseitenwänden224 . Da der Zylinder220 am Pylon54 befestigt ist und sich nicht bewegen kann, vermindert diese Bewegung des Gehäuses210 das Volumen der zweiten Kammer250 , wodurch Luft aus der zweiten Kammer250 durch die zweite Ventileinrichtung280 herausgedrückt wird, wie dies durch den dunklen Pfeil verdeutlicht ist. Gleichzeitig zieht der sich abwärts in der ersten Kammer240 bewegende Kolben260 Luft aus der Kavität62 durch die erste Ventileinrichtung270 , die die Einlass-/Auslassöffnung272 mit der Kavität62 verbunden hat, und erzeugt ein Unterdruck in der Kavität62 , wie dies durch die hellen Pfeile verdeutlicht ist. Die Bewegung des Kolbens260 komprimiert ferner die Luft in der dritten Kammer241 zwischen dem Kolben260 und der Kappe230 , wodurch eine stoßdämpfende Funktion erzielt wird. -
24 zeigt den Zustand, in dem der Träger sein gesamtes Körpergewicht auf den Pylon54 verlagert hat und das Gehäuse210 und der Kolben260 die größte Bewegung relativ zum Zylinder220 ausgeführt haben. Die erste Kammer240 weist ihr maximales Volumen und die zweite Kammer250 ihr minimales Volumen auf. Die erste Ventileinrichtung270 ist umgeschaltet, um die zweite Kammer250 mit der Kavität62 zu verbinden. -
25 zeigt, was passiert, wenn der Träger sein Körpergewicht von dem Pylon54 wieder entlastet, wie beispielsweise zu Beginn der Schwungphase beim Gehen. Unter dem Einfluss der in der dritten Kammer241 komprimierten Luft oder der Feder340 wird das Gehäuse210 und der Kolben260 nach oben gedrückt, wodurch Luft aus der ersten Kammer240 durch die Einlass-/Auslassöffnung272 und die zweite Ventileinrichtung280 in die Atmosphäre gedrückt wird, wie dies durch dunkle Pfeile angedeutet ist. Gleichzeitig vergrößert die Bewegung des Gehäuses210 das Volumen der zweiten Kammer250 , wodurch Luft in die zweite Kammer250 aus der Kavität62 durch die erste Ventileinrichtung270 gezogen wird, wodurch wieder die Größe des Unterdrucks in der Kavität62 vergrößert wird, wie dies durch die dünnen Pfeile dargestellt ist. - Während der Funktion der Pumpe
210 verhindert der Kragen290 die Rotation des Zylinders220 in dem Gehäuse210 . - Eine zweite Ausführungsform einer gewichtsbetätigten Vakuumpumpe und Stoßdämpfer ist in den
26 bis29 dargestellt. Währen die erste Ausführungsform eine doppelwirkende Pumpe ist, stellt die zweite Ausführungsform eine einfach wirkende Pumpe dar. - Die gewichtsbetätigte Vakuumpumpe
400 weist einen an dem Pylon54 befestigten Zylinder410 auf und besitzt darin eine erste Kammer420 . Ein Kolben430 bewegt sich innerhalb der ersten Kammer420 hin und her. Der Kolben erstreckt sich außerhalb des Zylinders410 und ist an dem Schaft befestigt, wie durch den Verbinder218 . Vorzugsweise weist der Zylinder410 eine Oberwand412 mit einer durchgehenden Öffnung414 und der Kolben430 eine Kolbenstange432 auf, die gleitend in der Öffnung414 bewegbar ist. - Der Kolben ist auf seiner Umfangsfläche mit einer Dichtung
436 versehen, die die erste Kammer420 von einer zweiten Kammer422 zwischen dem Kolben430 und der Zylinderoberwand412 trennt. - Die Zylinderoberwand
412 kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Röhren416 mit einem geschlossenen Ende416A und einem offenen Ende416B aufweisen, wobei das offene Ende416B zum Schaft60 zeigt. Die Kolbenstange432 kann eine Mehrzahl von Ansätzen434 aufweisen, die in den Röhren416 gleiten. Die in den Röhren416 gleitenden Ansätze434 verhindern eine Rotation der Kolbenstange432 in der Öffnung414 . - Mit der ersten Kammer
420 ist eine Einlass-/Auslassöffnung440 verbunden. Ein erstes Einwegventil450 verbindet die Einlass-/Auslassöffnung440 mit der Kavität62 . Ein zweites Einwegventil460 verbindet die Einlass-/Auslassöffnung mit der Atmosphäre. - Optional spannt eine Feder
470 des Kolben430 in Richtung auf den Schaft60 vor. Alternativ kann komprimierte Luft in der ersten Kammer420 den Kolben430 in Richtung auf den Schaft60 vorspannen. Ein Einstellventil480 kann zur Veränderung des Drucks der komprimierten Luft in der ersten Kammer420 verwendet werden. - Die Anmelderin hat ermittelt, dass die Pumpe bis zu 74,5 kPa (22 Zoll Quecksilbersäule) Unterdruck in der Kavität generieren kann, wenn der Träger sieben Schritte macht.
- Die Funktion der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben.
- Wenn der Träger sein Körpergewicht auf den Pylon
54 verlagert, wird der Kolben430 in dem Zylinder418 gegen die komprimierte Luft oder die Feder470 nach unten gedrückt, wodurch ein stoßdämpfender Effekt eintritt. Gleichzeitig wird Luft aus der Kavität62 durch das erste Einwegventil450 und die Einlass-/Auslassöffnung440 in die zweite Kammer422 gezogen, wodurch in der Kavität62 ein Unterdruck erzeugt wird. - Wenn der Träger sein Körpergewicht von dem Pylon
54 verlagert, wird der Kolben430 in dem ersten Zylinder410 entweder durch die Feder470 oder die komprimierte Luft nach oben gedrückt, wodurch Luft aus der zweiten Kammer422 durch die Ein lass-/Auslassöffnung414 und das zweite Einwegventil460 in die Atmosphäre gepresst wird. - Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen realisiert werden, ohne dass ihre wesentlichen Merkmale verlassen werden; die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind daher in jeder Hinsicht nur illustrierend und nicht schutzbeschränkend gemeint, sodass der Schutzbereich der Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung bestimmt werden soll.
Claims (30)
- Vakuumpumpe zur Verwendung in einem unterdruckgesteuerten künstlichen Glied (
50 ) für Amputierte mit einem Amputationsstumpf (14 ), wobei das künstliche Glied einen Schaft (60 ) mit einem Volumen und einer Form, um einen wesentlichen Teil des Stumpfes (14 ) unter Ausbildung einer dazwischen befindlichen Kavität (62 ) aufzunehmen, einen Fuß (56 ) und einen Pylon (54 ) zwischen dem Fuß (56 ) und dem Schaft (60 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe eine gewichtaktivierte Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (200 ,400 ) ist, die aufweist: (a) einen Zylinder (220 ,410 ), der einen hohlen Kern (216 ) enthält und zur Befestigung am Pylon (54 ) ausgebildet ist; (b) einen Kolben (260 ,430 ), der sich in dem Zylinder (220 ,410 ) hin- und herbewegt, und der eine Dichtung (300 ,436 ) aufweist und eine erste Kavität (240 ,420 ) und eine weitere Kavität (241 ,422 ) zwischen dem Kolben (260 ,430 ) und dem Zylinder (220 ,410 ) bildet, wobei die erste Kavität (240 ,420 ) von der anderen Kavität (241 ,422 ) durch die Dichtung (300 ,436 ) getrennt ist; (c) der Kolben (260 ,430 ) erstreckt sich aus dem Zylinder (220 ,410 ) heraus und ist zur Befestigung an dem Schaft (60 ) ausgebildet; (d) eine mit der ersten Kavität (240 ,420 ) verbundene Einlass-/Auslassöffnung (272 ,440 ) und (e) erste und zweite Ventile (270 ,280 ;450 ,460 ), die zur Verbindung der Einlass-/Auslassöffnung (272 ,440 ) mit der Kavität (62 ) bzw. mit der Atmosphäre ausgebildet sind. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 1, (a) die ferner ein Gehäuse (210 ) aufweist; das zur festen Befestigung an dem Schaft (60 ) ausgebildet ist und eine Gehäuseoberwand (212 ) und Gehäuseseitenwände (214 ) aufweist; (b) wobei der Zylinder (210 ) zur Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse angeordnet und zum abdichtenden Anliegen an Gehäuseseitenwänden (214 ) positioniert ist; (c) wobei der Zylinder (220 ) eine Zylinderoberwand (222 ) und Zylinderseitenwände (224 ) aufweist und fest an einer Kappe (230 ) befestigt ist, die zur festen Befestigung an dem Pylon (54 ) ausgebildet ist; (d) wobei der Kolben (260 ) fest an dem Gehäuse (210 ) angebracht ist und sich in dem Zylinder (220 ) hin- und herbewegt, wobei die Zylinderoberwand (222 ), die Zylinderseitenwände (224 ) und der Kolben (260 ) zur Bildung der ersten Kammer (240 ) zusammenwirken; (e) wobei die Zylinderoberwand (222 ), die Gehäuseoberwand (212 ) und die Gehäuseseitenwände (214 ) zur Bildung einer zweiten Kammer (250 ) zusammenwirken; (f) wobei der Kolben (260 ), die Zylinderseitenwände (224 ) und die Kappe (230 ) zur Bildung einer dritten Kammer (241 ) zusammenwirken; (g) und wobei die erste Ventileinrichtung (270 ) zur Verbindung der ersten Kavität (240 ) mit der Kavität (62 ) und der Atmosphäre ausgebildet ist und (h) die zweite Ventileinrichtung (280 ) zur Verbindung der zweiten Kammer (250 ) mit der Kavität (62 ) und der Atmosphäre ausgebildet ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 1, wobei die erste Ventileinrichtung (270 ) ein Dreiwegeventil ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite Ventileinrichtung (280 ) ein Dreiwegeventil ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, die ferner einen drehfesten Kragen (290 ) zwischen dem Zylinder (220 ) und dem Gehäuse (210 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Kolben (260 ) in das Gehäuse (210 ) eingeschraubt ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Dichtung zwischen dem Kolben (260 ) und dem Zylinder (220 ) eine erste Dichtung (300 ) ist und ferner eine zweite Dichtung (310 ) zwischen den Zylinderseitenwänden (224 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, die ferner eine erste Hülse (320 ) zwischen der Kappe (230 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) und eine zweite Hülse (330 ) zwischen den Zylinderseitenwänden (224 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Einlass-/Auslassöffnung (272 ) zwischen der ersten Ventilanordnung (270 ) und der ersten Kammer (240 ) angeordnet ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 9, bei der die Zylinderoberwand (222 ) den hohlen Kern (216 ) aufweist und der Kolben (260 ) eine Stange (262 ) aufweist, die gleitend in dem hohlen Kern (216 ) bewegbar ist und wobei die Einlass-/Auslassöffnung (272 ) die Stange (262 ) durchläuft. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 10 mit ferner einer Feder (340 ), die den Zylinder (220 ) gegen die Gehäuseoberwand (212 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei zwischen dem Kolben (260 ) und der Kappe (230 ) zusammengedrückte Luft den Zylinder (220 ) gegen die Gehäuseoberwand (212 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 12 mit ferner einem Einstellventil (350 ), das zur Variation des Luftdruckes zwischen dem Kolben (260 ) und der Kappe (230 ) ausgebildet ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 1, die ferner eine Kappe (230 ) aufweist, die zur festen Befestigung an dem Pylon (54 ) ausgebildet ist, wobei der Zylinder (220 ) eine Zylinderoberwand (222 ) und Zylinderseitenwände (224 ) aufweist, die Zylinderoberwand (222 ) und die Zylinderseitenwände (224 ) mit der Kappe zur Bildung einer ersten Zylinderkammer (240 ,241 ) zusammenwirken und sich der Kolben (260 ) in der ersten Zylinderkammer (240 ,241 ) hin- und herbewegt; und wobei die Vakuumpumpe (200 ) ferner aufweist: (a) ein Gehäuse (210 ), das zur festen Befestigung an dem Schaft (60 ) und zur Befestigung an dem Kolben (260 ) ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (210 ) eine Gehäuseoberwand (212 ) und Gehäuseseitenwände (214 ) aufweist, die Gehäuseoberwand (212 ) und die Gehäuseseitenwände (214 ) mit dem Zylinder (220 ) zur Bildung einer zweiten Kammer (250 ) zusammenwirken und die Gehäuseseitenwände (214 ) an den Zylinderseitenwänden (224 ) entlang gleiten; (b) eine Einlassöffnung (274 ) in der zweiten Zylinderkammer (250 ); (c) eine Auslassöffnung (284 ) in der zweiten Zylinderkammer (250 ); (d) ein Dreiwegeventil (282 ), das zur Verbindung der Einlass-/Auslassöffnung (272 ) und der Kavität (62 ) mit der Atmosphäre ausgebildet ist; (e) ein Zweiwegeventil (270 ), das zur Verbindung der Einlassöffnung (274 ) mit der Kavität (62 ) ausgebildet ist und (f) ein Auslassventil (280 ), das die Auslassöffnung (284 ) mit der Atmosphäre verbindet; wobei unter Einwirkung des Körpergewichts des Trägers auf das Gehäuse (210 ) der Kolben (260 ) in der ersten Zylinderkammer (240 ,241 ) abwärts bewegt wird, wodurch Luft aus der Kavität (62 ) in die erste Zylinderkammer (240 ) durch das Dreiwegeventil (282 ) und die Einlass-/Auslassöffnung (272 ) gezogen und gleichzeitig Luft aus der zweiten Kammer (250 ) durch die Auslassöffnung (284 ) gepresst wird, und wobei eine Entlastung des Gehäuses (210 ) von dem Körpergewicht des Trägers den Kolben (260 ) in der ersten Zylinderkammer (240 ,241 ) aufwärts bewegt und so Luft aus der ersten Zylinderkammer (240 ,241 ) durch die Einlass-/Auslassöffnung (272 ) und das Dreiwegeventil (282 ) drückt und gleichzeitig Luft aus der Kavität (62 ) in die zweite Kavität (250 ) durch das Zweiwegeventil (270 ) zieht. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch (14), wobei der Kolben (260 ) in das Gehäuse (210 ) eingeschraubt ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 13 oder 14, die ferner einen drehfesten Kragen (290 ) zwischen dem Zylinder (220 ) und dem Gehäuse (210 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Dichtung zwischen dem Kolben (260 ) und dem Zylinder (220 ) eine erste Dichtung (300 ) ist und ferner eine zweite Dichtung (310 ) zwischen den Zylinderseitenwänden (224 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, die ferner eine erste Hülse (320 ) zwischen der Kappe (230 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) und eine zweite Hülse (330 ) zwischen den Zylinderseitenwänden (224 ) und den Gehäuseseitenwänden (214 ) aufweist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, bei der die Zylinderoberwand (222 ) den hohlen Kern (216 ) aufweist und der Kolben (260 ) eine Stange (262 ) aufweist, die gleitend in dem hohlen Kern (216 ) bewegbar ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 19, wobei sich die Einlass-/Auslassöffnung (272 ) durch die Stange (262 ) erstreckt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, mit ferner einer Feder (340 ), die den Zylinder (220 ) gegen die Gehäuseoberwand (212 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei zwischen dem Kolben (260 ) und der Kappe (230 ) zusammengedrückte Luft den Zylinder (220 ) gegen die Gehäuseoberwand (212 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
200 ) nach Anspruch 22 mit ferner einem Einstellventil (350 ), das zur Variation des Luftdruckes zwischen dem Kolben (260 ) und der Kappe (230 ) ausgebildet ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach Anspruch 1 (a) wobei der Zylinder (410 ) eine Oberwand (412 ) aufweist und eine erste Kammer (420 ) umfasst; (b) wobei der Kolben (430 ) die andere Kammer als eine zweite Kammer (422 ) zwischen dem Kolben (430 ) und der Zylinderoberwand (412 ) ausbildet, und wobei bei Benutzung des unterdruckgesteuerten künstlichen Glieds (50 ) die Beaufschlagung des Kolbens (430 ) mit dem Körpergewicht des Trägers den Kolben (430 ) in dem Zylinder (410 ) abwärts bewegt, wodurch Luft aus der Kavität (62 ) in die zweite Kammer (422 ) durch das erste Ventil (450 ) und die Einlass-/Auslassöffnung (440 ) gesaugt wird und wobei bei Entlastung des Kolbens (430 ) von dem Körpergewicht des Trägers der Kolben (430 ) in dem Zylinder (410 ) aufwärts bewegt wird, wodurch Luft aus der zweiten Kammer (422 ) durch die Einlass-/Auslassöffnung (440 ) und durch das zweite Ventil (460 ) in die Atmosphäre gedrückt wird. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach Anspruch 25, wobei der Zylinder (410 ) eine Öffnung (414 ) durch die Oberwand (412 ) aufweist und der Kolben (430 ) mit einer Stange (432 ) versehen ist, die in der Öffnung (414 ) gleitet. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach Anspruch 24 oder 25, bei der die Zylinderoberwand (412 ) ferner eine Mehrzahl von jeweils mit einem geschlossenen Ende (416A ) und einem offenen Ende (416B ) versehenen Leitungsstücken (416 ) aufweisen, wobei das offene Ende (416B ) zum Schaft (60 ) zeigt und die Stange (432 ) ferner eine Mehrzahl von Ansätzen (434 ) aufweist, die in den Rohrstücken (416 ) gleiten. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, die ferner eine Feder (470 ) aufweist, die den Kolben (430 ) gegen den Schaft (60 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei in der ersten Kammer (420 ) zusammengedrückte Luft den Kolben (430 ) gegen den Schaft (60 ) vorspannt. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach Anspruch 28 mit einem Einstellventil (480 ), das zur Variation des Luftdruckes zwischen dem Kolben (430 ) und dem Zylinder (410 ) ausgebildet ist. - Vakuumpumpe und Stoßdämpfer (
400 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wobei die Ventile (450 ,460 ) Einwegventile sind.
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