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Kniegelenk für Kunstbeine Die Erfindung betrifft ein beim Gehen mit
einem Kunstbein eine abwechselnde Verkürzung oder Verlängerung desselben ermöglichendes
Kniegelenk mit Anschlägen zur Begrenzung seiner Drehbewegung, bei dem Ober-und Unterschenkel
mittels eines Lenkers oder eines Paares von Lenkern miteinander verbunden sind,
deren einer Angriffspunkt in einem der Beinteile verschiebbar gelagert ist.
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;Bei den bekannten künstlichen Fniegelenkeai findet die Verbindung
des Oberschenkels mit dem Unterschenkel durch drei oder gar vier Lenker statt, die
teils als Zugstangen, teils als Druckstangen wirken und dabei gleichzeitig auch
die einzigen Mittel zur Obertragung der Körperlast sind. Die Anwendung dieser Lenker
allein ergibt aber keine natürliche und selbsttätige Beinbewegung in den einzelnen
Schrittphasen. Mit der Verkürzung bzw. Verlängerung des Kunstbeines beim Last wechsel
und beim Beugen bzw. Strecken des Kniegelenkes treten vielmehr ruckartige Bewegungen
auf, die sich von den zusammengesetzten, gewissermaßen ineinanderfiießenden Bewegungen
eines normalen Schrittes störend unterscheiden. Soweit dabei außerdem gefederte
Führungen und Bremsvorrichtungen vorgesehen sind, ist das Kniegelenk infolgedessen
verwickelt in seinem Aufbau, schwer an Gewicht und zu knarrenden Geräuschen neigend.
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Diese Nachteile werden durch das Kniegelenk nach der Erfindung dadurch
beseitigt, daß der verschiebbare Lagerpunkt der Lenker durch ein am gleichen Beinteil
drehbar befestigtes Lenkerpaar geführt wird und die Beinteile vor und hinter dem
Gelenk Stützflächen aufweisen, die bei der Strecklage des
Beines
aufeinanderliegen und in entlasteter Stellung zwecks Verkürzung -des Beines sich
in waagerechter Richtung gegeneinander verschieben, wobei die Belastung auf die
Lenker übergeht.
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Ein bekanntes Kniegelenk weist zwar auch schon Stützflächen auf,
doch handelt es sich hierbei um ein sog. exzentrisches KniegelenL, bei dem bei der
Belastung des Beines die Gelenkachse des Kniegelenkes so weh rückwärts versetzt
ist, daß das sog. Knickenmöglichst verhindert wird. Die für die Erfindung charakteristische
Parallelbewegung der Stützflächen gegeneinander fehlt bei diesem bekannten Kniege'enk
vollständig, ebenso fehlen hier Lenker zur Verbindung der beiden Beinteile.
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Aus der durch die Erfindung geschaffenen Zusammenarbeit des Lenkers
oder Lenkerpaares mit den davor und dahinter angebrachten Stützflächen ergibt sich
folgende dem Bekannten gegenüber erzielte fortschrittliche Wirkung.
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Beim Vorsetzen des Kunstbeines kann dieses dank der aufeinanderliegenden
Stützflächen die auf dieses Bein verlegte Körperlast aufnehmen, wobei das Gelenk
gegen Beugen gesperrt ist. Wird dann das andere Bein vorgesetzt, so gleiten die
Stützflächen des Oberschenkels mit zunehmendem Beugen des Fußes, also Vorwärtsneigen
des Beines, nach vorn an den Stützflächen des Unterschenkels ab, so daß das Kunstbein
im Knie gebeugt wird und sich ganz der natürlichen Beinbewegung entsprechend verhält,
um dann wiederum vorgesetzt zu werden. Das Kunstbein nach der Erfindung nimmt also
einerseits während derjenigen Phasen eines Schrittes, in denen auf dem natürlichen
Bein die Körperlast ruht, diese ebenfalls einwandfrei auf, ermögliche dabei aber
anderseits eine ganz normale Schrittbewegung, und zwar vollkommen selbsttätig, also
ohne das Gehen ermüdend und unsicher zu machen.
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Nach einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes bildet die
Ebene durch die Lagerpunkte der Lenker mit den Normalen zu denAtützfiächen einen
Winkel, um ein Entfernen der Stützflächen voneinander bei der waagerechten Verschiebung
des Oberschenkels zum Unterschenkel zu ermöglichen. Ferner wird hierdurch die Reibung
zwischen den Stützflächen während des ersten Teils der Schrittabwickelung beseitigt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind
die Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegung des Gelenkes verstellbar. Hierdurch
kann das Kniegelenk beim Einbau in das dem jeweiligen Benutzer angepaßte Kunstbein
hinsichtlich des Ausmaßes seiner Bewegungen individuell für jeden Einzelfall in
Übereinstimmung mit der Gangeigenart des Betreffenden eingeregelt, anderseits aber
auch ein etwaiger Verschleiß im Laufe des Gebrauches ausgeglichen werden.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindung gegenstand in einem schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt: Fig. I das Kniegelenk
in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie Il-II der Fig. I und Fig.
3 das Kniegelenk in Seitenansicht in z. B. derjenigen Lage. die das Gelenk bei der
Abwickelung des Schrittes einnimmt.
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Der Oberschenkel I und der Unterschenkel 2 sind mittels der beiden
Lenker 3 miteinander verbunden, die auf einer im Unterschenkel vorgesehenen Achse
4 drehbar gelagert sind; an ihrem oberen Ende sind die Lenker 3 mittels einer Achse
5 an je ein zweites Verbindungsglied oder eine Schiene6 angelenkt, welch letztere
auf einer Achse 7 im Oberschenkel gelagert sind. Die Achse 5 liegt in einer schlitzförmigen
Ausnehmung 8 im Oberschenkel 1 und ruht in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung
(der ausgerichteten Lage des Beines) auf der unteren Flächen des Schlitzes 8 auf.
In der in Fig. 3 gezeigten entlasteten Stellung des Kniegelenks, die bei der Abwicklung
des Schrittes entsteht, liegt die Achse 5 an der oberen mit 10 bezeichneten Endfläche
des Schlitzes 8 an. Ober- und Unterschenkel sind mit Stützflächen 11, 12, I3 und
14 versehen, die in der ausgerichteten Lage des Beines zusammenwirken, wobei die
Stützflächen 1 1 und 13 abwechselnd ader gleichzeitig mit den Stützflächen 12 und
i4 vorkommende Druckkräfte aufnehmen, während die Lenker 3 entsprechenden Zugkräften
ausgesetzt sind.
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Die Stützflächen II, I2, I3 und 14 sind so angeordnet daß der Oberschenkel
1 in der ersten Stufe der Abwicklung des Schrittes im Verhältnis zum Unterschenkel
2 vorwärts verschoben werden kann, wodurch die Stützflächen außer Eingriff miteinander
kommen, der Oberschenkel also gegen den Unterschenkel herabsinkt, so daß die Gesamtlänge
des Beines vermindert wird. Hierbei werden etwaige Druckkräfte allein mittels der
Lenker 3 vom Oberschenkel auf den Unterschenkel übertragen, wie aus Fig. 3 hervorgeht.
Es sei besonders hervorgehoben, daß die Ebene durch die Lagerachsen 4 und 5 der
Lenker 3 mit den Normalen der Stützflächen 11, 12, I3 und 14 einen Winkel bildet,
was zur Folge hat, daß bei der Verschiebung des Oberschenkels nach vorn während
des ersten Teils der Schrittabwicklung die Stützflächen II, 12, 13 und 14 sich ein
klein wenig voneinander entfernen können, so daß die
Reibung zwischen
den genannten Stützflächen bei dieser Bewegung beseitigt wird. Wenn das Bein während
der schwingenden Bewegung zwischen der Abwicklungsphase und dem Stützen vorwärts
geführt wird, werden der Unterschenkel und somit die Lenker 3 gesenkt, bis die Achse
5 auf die Fläche g in der Ausnehmung 8 aufzuliegen kommt. Hierdurch wird das Bein
verlängert und der Unterschenkel in die in Fig. I gezeigte Lage zurückgeführt, in
der das Bein durch den gegenseitigen Eingriff der Stützflächen II, I2, I3 und I4
sozusagen in steifer Lage gesperrt ist.
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Das Bein kann also nach vorn in die Stützlage geschwenkt werden, ohne
daß es beim Gehen knickt.
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Sowohl die Lenker 3 wie die Schienen 6 können mit Sperranschlägen
zur Begrenzung der Drehbewegung der Glieder zusammenwirken, wobei die Anschläge
zweckmäßig so angebracht.sind, daß sie auch die Bewegungen des Oberschenkels im
Verhältnis zum Unterschenkel begrenzen. Diese Anschläge können verstellbar sein.
Desgleichen können auch die Anschlagflächen 9 und 10 aus verstellbaren Anschlägen
bestehen.
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PATBNTANSPRCHB: 1. Ein beim Gehen mit einem Kunstbein eine abwechselnde
Verkürzung oder Verlängerung desselben ermöglichendes Kniegelenk mit Anschlägen
zur Begrenzung seiner Drehbewegung, bei dem Ober- und Unterschenkel mittels eines
Lenkers oder eines Paares von Lenkern miteinander verbunden sind, deren einer Angriffspunkt
in einem der Beinteile verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
verschiebbare Lagerpunkt (5) der Lenker (3) durch ein am gleichen Beinteil drehbar
befestigtes Lenkerpaar (6) geführt wird und die Beinteile vor und hinter dem Gelenk
Stützflächen (II, I2, I3, I4) aufweisen, die bei der Strecklage des Beines aufeinander-.
liegen und in entlasteter Stellung zwecks Verkürzung des Beines sich in waagerechter
Richtung gegeneinander verschieben, wobei die Belastung auf die Lenker (3) übergeht.