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Kniegelenksperre für Oberschenkelkunstbeine Die Erfindung betrifft
eine Kniegelenksperre für Oberschenkelkunstbeine mit einer in Lenkern gelagerten
Achse, einem gegenüber dem Unterschenkel durch elastische. durch das Gewicht des
Kunstbeinträgers zusammendrückbare Mittel abgefederten Oberschenkel und mit am Ober-
und Unterschenkel angeordneten, bei Belastung in Wirkung tretenden Sperrsegmenten.
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An die Sperre derartiger Kunstbeine werden hohe Anforderungen gestellt.
Die Sperre soll nämlich nicht nur bei Verriegelung der Strecklage, sondern aucll
bei der Freigabe selbsttätig und völlig zwangsliuftg zur Wir kung kommen bzw. außer
Wirkung gebracht werden.
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Bei einem bekannten Kunstbein dieser Artwurde bereits vorgeschlagen,
die elastischen Mittel als Gummiringe auszubilden, die zwischen mittels einer Buchse
im Oberschenkel gelagerte Kniegelenkachse tragenden Buchsen mit Flanschstücken und
zwischen mit dem Unterschenkel durch Streben über Flanschstücke verbundenen Augen
gelagert sind, wobei die Flanschstücke der Buchse und der Augen durch Schrauben
gelenkig miteinander verbunden sind. Hierbei ist zur Sperrung der Strecklage zwischen
Unter- und Oberschenkel, die durch Zusammendrücken der elastischen Mittel ermöglicht
wird, eine Einrichtung, bestehend aus einem Zapfen am Oberschenkel und einer Ausnehmung
im Unterschenkel, vorgesehen sowie Mittel, um ein geräuschloses Einschnappen des
Zapfens in die Ausnehmung zu ermöglichen. Dieses bekannte Kunstbein hat jedoch den
Nachteil, daß die Sperre nur in der Strecklage zwischen Ober- und Unterschenkel
in Tätigkeit treten kann, d. h. daß z. B. der Träger des Kunstbeines in der Knickstellung
der beiden Kunstbeinteile ohne besondere Hilfsmittel sich nicht auf das Bein zu
stützen vermag, so daß ein Abwärtsgehen ohne Stock nicht möglich ist.
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Es besteht jedoch bei derartigen Oberschenkelkunstbeinen noch die
weitere Forderung,
daß auch andere Stellungen zwischen Ober- und
Unterschenkel als die Strecklage feststellbar sein sollen, um die Benutzung eines
solchen Kunstbeines den durch die Natur gegebenen Möglichkeiten verschiedener Stellung
des menschlichen Fußes weitgehend anpassen zu können.
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An Versuchen, solche Anpassungsmöglichkeiten zu schaffen, hat es
nun nicht gefehlt.
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So ist ein derartiges Kunstbein bekanntgeworden, bei welchen der Oberschenkel
gegenüber dem Unterschenkel durch ein Scharnier abknickbar ist, wobei das eine Scharnierlager
eine Bewegung lediglich in einer Richtung, also um die Gelenkachse, und das andere
Scharnierlager auch eine Bewegung in einer zur genannten Richtung senkrechten Richtung
zuläßt. Dieses Gelenk hat aber den Nachteil der zur Achse quer gerichteten Bewegungsmöglichkeit.
Bei diesem bekamlten Bein soll die Querbewegung des Oberschenkiels zum Unterschenkel
bezüglich der Achse nun das Eingreifen zweier am Umfang gezahnter Segmente, von
welchen das eine konkav und das andere konvex ausgebildet ist, ermöglichen, wodurch
eine über einen Teil eines Kreises in Abständen bestimmte Feststellung der beiden
Schenkel ermöglicht werden soll. Diese Ausbildung ist aber in zweierlei Hinsicht
nachteilig. Vor allem muß der Träger bei jeder Stellung das Bein nach der Seite
hin abknicken, und ferner ist, wenn zufällig ein Zahn des einen Segmentes gegen
einen Zahn des anderen Segmentes zu stehen kommt, ein ruckartiges Einschnappen der
beiden Segmente nicht zu vermeiden. Es ist also bei dem bekannten Kunstbein nicht
mögsich, über den ganzen Umfang der Segmente in jeder Stellung eine Bremsung oder
eine Feststellung zu erreichen.
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Die vorstehend genannten Nachteile dieser bekannten Kunstbeine werden
bei der Kniegelenksperre nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Sperrsegmente
als Bremsreibungssegmente ausgebildet sind, deren Segmentflächen im wesentlichen
gleiche Krümmung besitzen, sich derart überlappen, daß die Sperrung in jeder praktisch
möglichen Stellung zwischen Unter- und Oberschenkel stufenlos in Wirkung tritt.
Es wird also durch den Gegenstand der Erfindung jegliche Zahnung der Segmente und
auch eine seitliche Nbknickung, sei es nun nach beiden Seiten oder auch nur nach
einer Seite, vermieden und der besondere Vorteil erreicht, daß der Träger des Kunstbeines
sowohl Stufen steigen als auch Stufen hinabgehen kann, ja unter Umständen auch Sport,
z. B. auch Skisport, treiben kann.
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Bei einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann
zur Erreichung der bestmöglichen Einstellung der beiden Segmente zueinander das
mit dem Unterschenkel verbundene Segment gegen das mit dem Oberschenkel fest verbundene
Segment sowohl parallel zu sich selbst als auch im Winkel dazu ein- und feststellbar
sein. Zu diesem Zweck kann das Segment des Unterschenkels durch zwei über Gelenke
an verschiedenen Stellen angreifende Schraubenbolzen mit je zwei mittels Brücken
am Unterschenkel gelagerter Stellschrauben einstellbar sein. Weitere Merkmale der
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Au£ der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Abb. I eine Seitenansicht, teilweise
im Schnitt, Abb. 2 eine Ansicht von hinten, und zwar ebenfalls teilweise geschnitten,
und Alul) 3 eine Einzelheit des Erfindungsgegenstandes.
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Alit I ist der Oberschenkel und mit 2 der Unterschenkel des Kunstbeines
bezeichnet zwischen welchen beiden die erfindungsgemäß Kniegelenksperre angeordnet
ist. Die Achse 3 selbst bildet die Gelenkachse, die jedoch mit dem Oberschenkel
I und dem Unterschenkel 2 in einer später noch beschriel)ellen Weise in Verbindung
steht. Die Achse 3 wird von zwei Lenkern 4 getragen, mit welchen sie durch je einen
Vierkant 5 verbunden ist. Die Lenker 4 sind durch Schrauben 6 an Ansätzen 7a der
Trägerseite 7, die einen Teil des Unterschenkels bilden, schwenkbar abgelenkt, wodurch
sie kurze Krei sbogenabschnitte beschreiben können. Hierbei bewegen sich die Ansätze
8 der später noch näher beslchriebænen Flansche 15 in den Austiehmungen g der Trägerteile
7, wozu die Ausnehmungen g entsprechend sichelförmig gestaltet sind. Eine Bewegung
der Achse im Kreisbogen, also im Sinne der Umfangsrich tung eines Zylinders, ist
dabei nur so weit möglich, wie es die Begrenzung der nierenförmigen oder sic;helförmigen
Ausnehmungen g in den Teilen 7 zulassen.
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Die Lenker 4 weisen ferner nach außen vorspringende Ansätze IO auf,
die an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen mit Ausnehmungen für den
Eingriff von federnden Gummipfropfen II versehen sind.
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Diese Gummifedern II sind in Haltern 12, welche an den Teilen /, je
zwei einander diainetral gegenüberliegend, befestigt sind, durch Sdirauben 13 einstellbar
und durch Gegenmuttern 14 feststellbar gelagert. Auf die Welle 3 ist eine Hohlwelle
I6 aufgeschoben, zind auf dieser sind die Flansche 15 aiigeordnet, die mit dem Oberschenkel
I fest verbunden
sind. Dadurch kann sich der Oberschenkiel 1 mit
den Flanschen 15 und der Hohlwelle I6 auf der Welle -3 drehen; also auch jede mögliche
Winkelstellung zum Unterschenkel, soweit sie praktisch brauchbar ist, einnehmen,
so daß der Unterschenkel gegenüber dem Oberschenkel auch abgeknickt werden kann.
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Da aber die Achse 3, wie aus den früheren Ausführungen hervorgeht,
durch die Lenker 4 geführt, in den Ausschnitten g der Halter 7 eine begrenzte Schwenkbewegung
vollführen kann, so ist dadurch die Möglichkeit gegeben, daß sich der Oberschenkel
1 zum Unterschenkel 2 unter Zusammendrücken der Gummifedern II nähern. kann, wenn
das Kunstbein belastet wird, während bei Entlastung des Kunstbeines durch den Einfluß
der Gummifedern II die Achse 3 und damit auch die Teile des Oberschenkels 1 in ihre
Ausgangslage zurückgedrückt werden. Die Verschwenkung der Achse 3 erfolgt dabei
jeweils um das Mittel der Schrauben 6.
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Zur Festlegung der Stellung der beiden Schenkel I und 2 in der Lage,
in der sie sich bei Gewichtsbelastung gerade befinden, also nicht nur in der Strecklage,
sondern auch in den praktisch möglichen Zwischenlagen zwischen dieser Strecklage
und einer möglichen Kniebeuglage, dient nun eine Sperreinrichtung, welche durch
Reibung sicher und einwandfrei wirkt.
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Auf der auf die Welle 3 aufgeschobenen Hohlwelle I6 befindet sich
ein Bund 17 mit einem Segmente8. Bund 17 und Segment I8 sind mit dem Oberschenkel
I fest verbunden.
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In dem Segment I8 ist eine Rinne vorgesehen, in welcher ein Vierkant
19 aus einem Bremsbelagmaterial, etwa einem solchen, wie es im Kraftfahrzeugbau
üblich ist, befestigt ist. Wie die Zeichnung der Abb. 1 veranschaulicht, ist dem
Bremssegment I8 gegenüber ein dem Unterschenkel 2 zugeordnetes Segment 20 angeordnet,
das mit dem Unterschenkel 2 durch zwei Brücken 21 und 22 verbunden ist. Das Segment
20 ist durch Muttern 23 und 23a einstellbar und in den jeweilig eingenommenen Stellungen
durch Gegenmuttern 24 und 24a feststellbar. Das genannte Segment kann daher sowohl
in der Höhe, also parallel zu sich selbst, als auch im Winkel dazu eingestellt und
festgestellt werden. Die Muttern 23 und 24 sind auf einem Bolzen 26 bei der seits
des Brückenteiles 22a angeordnet, wobei der Bolzen 26 mit einem U-förmigen Bügel
27 versehen ist, der mit einem Ansatz 28 des Segmentes 20 gelenkig verbunden ist.
Das Segment 20 des Unterschenkels 2 trägt durch Schrauben 32 einstellbare Gummipuffer
33, gegen welche ein Anschlag 34 des Segmentes I8 des Oberschenkels I in der Strecklage
des -Kunstbeines anliegt, wodurch diese Strecklage begrenzt wird. Das Segment 20
ist ferner mit einer Rinne versehen, die mit einem Vierkantstreifen 25 aus Gummi
0. dgl. ausgefüllt ist. Zweckmäßig nach vorn zu ist an der Brücke 2I ein Ansatz
21a vorgesehen, wobei beiderseits desselben die Muttern 23a und 24a auf dem Bolzen
29 angeordnet sind. Der Bolzen 29 ist mit einem U-förmigen Bügel 30 versehen, der
mit einem Ansatz 3I des Segmentes 20 gelenkig verbunden ist. Durch die Muttern und
Gegenmuttern 23, 24 bzw. 23a, 24a kann das Segment20, wie oben bereits ausgeführt,
gegen das Segment in des Oberschenkels I in seiner Lage eingestellt und festgestellt
werden. Durch diese Einstellung ist es möglich, den Spalt zwischen den beiden Segmenten
zu verändern, und zwar nicht nur bezüglich einer iiber die ganze Länge gleichen
Breite, sondern, wenn dies notwendig oder wünschenswert ist, auch dergestalt, daß
an einer Stelle ein breiterer Spalt entsteht als an einer anderen Stelle, wobei
allerdings der Übergang von einer Spaltbreite zur anderen allmählich erfolgt. Die
Brücke 22 ist mit den Haltern 7 fest verbunden, sie kann mit diesen auch aus einem
Stück bestehen.
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Durch die beschriebene Ausbildung sind das aus Bremsmaterial bestehende
Segment 19 und das aus Gummi bestehende Segment 25, die im gezeichneten Ausführungsbeispiel
vierkantig ausgebildet sind, deren Querschnitt aber auch trapezförmig oder schwalbenschwanzförmig
sein können, so nahe aneinander angeordnet, daß die Entfernung zwischen den beiden
Teilen z. B. nur I bis 2 mm beträgt. Werden nun durch Belastung des Kunstbeines
in der vorher beschriebenen Weise die Gummifedern II zusammengedrückt, so werden
die an der Bremsung und Feststellung teilnehmenden Teile des Oberschenkels und des
Unterschenkels aufeinandergepreßt, wodurch das Gelenk gegen jede weitere Bewegung
des Oberschenkels gegen den Unterschenkel gesperrt ist. Diese Sperrung tritt bei
Belastung des Kunstbeines in den eingangs genannten Lagen zwischen Strecklage und
Beuge ein, und selbstverständlich auch in diesen Grenzlagen selbst. Damit ist die
Möglichkeit gegeben, daß der Träger des Kunstbeines nicht nur Stufen hinaufsteigen
und abwärts gehen kann, sondern auch über eine schiefe Ebene abwärts gehen oder
schreiten kann, ohne Gefahr laufen zu müssen, einzuknicken und den festen Halt oder
Stand zu verlieren.
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Um beim Schreiten die Rückführung der bewegten Teile in die Ausgangslage
zu gewährleisten und diese Rückführbewegung zu unterstützen, kann noch zwischen
den Haken 35 des mit dem Unterschenkel 2 verbundenen
Segmentes 20
und den Ösen 36 des am Oberschenkel 1 angeordneten Segmentes I8 eine elastische
Schnur 37 (Gummischnur, Feder o. dgl.) vorgesehen sein.