DE811714C

DE811714C - Joint bracing for the moving parts of artificial limbs (prostheses)

Info

Publication number: DE811714C
Application number: DEP21942A
Authority: DE
Inventors: Paul G Ehrhardt
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1948-11-17
Filing date: 1948-11-17
Publication date: 1951-08-30

Description

Gelenkverbände für die beweglichen Teile künstlicher Gliedmaßen (Prothesen) Erfindungsgemäß werden die im Prothesenbau Bisher üblichen mechanischen Gelenke durch Ver-I)ände aus flexiblen elastisch deformierbaren Baustoffen, wie z. Gummi, oder diesem ähnliche synthetische Körper l)zvs feste Lösungen ersetzt, wobei diese Gelenkverbände nach bekannten Verfahren adhäsiv mit den Bauteilen der Prothesen verbunden sind.Joint bandages for the moving parts of artificial limbs (prostheses) According to the invention, the mechanical joints that have hitherto been customary in prosthesis construction are used by Ver-I) ands made of flexible, elastically deformable building materials, such as. Rubber, or synthetic bodies similar to this l) zvs replaced solid solutions, these Joint bandages are adhesively bonded to the components of the prosthesis using known methods are connected.

Die Verbände sind so ausgebildet, daß auf Grund der besonderen technologischen Eigenschaften ihre Baustoffe, vor allem infolge deren allseitiger und weitgehender elastischer Deformierbarkeit, die gewünschte Beweglichkeit der Teile, die sie verbinden, gegenseitig eintritt. Den jeweils zulässigen und erforderlichen Grad dieser gegenseitigen Beweglichkeit erreicht man durch entsprechende Gestaltung der Verbände, sowie durch zweckmäßige Aufbereitung ihres Baustoffes, durch die dessen technologischen Eigenschaften weitgehend verändert werden können. Je nach Größe und Dicke und Härte des flexiblen Baustoffes läßt sich der Grad der Beweglichkeit der erfindungsgemäß daraus hergestellten Verbände in der gewünschten und den anatomischen Bedingungen der erforderlichen Bewegungsvorgänge entsprechenden Weise anpassen. The associations are designed so that due to the special technological Properties of their building materials, especially as a result of their all-round and extensive elastic deformability, the desired mobility of the parts that connect them, occurs mutually. The respective permissible and required degree of this mutual Mobility is achieved through appropriate design of the associations, as well as through Appropriate processing of your building material, through its technological properties can be changed to a large extent. Depending on the size and thickness and hardness of the flexible Building material can be the degree of mobility of the inventively produced therefrom Associations in the desired and the anatomical conditions of the required Adapt movement processes accordingly.

Je nach Formgebung usw. Iäßt sich so auch ein verschiedener Grad der Beweglichkeit in verschiedenen Bewegungsrichtungen erzielen. In jedem Falle ist die Beweglichkeit der verbundenen Teile zueinander begrenzt und kann diese Begrenzung in dem erforderlichen Bereich gehalten werden.Depending on the shape, etc., a different degree of Achieve mobility in different directions of movement. In any case it is the mobility of the connected parts to one another is limited and can this limitation be kept in the required area.

Bei den gelenkigen Bewegungen treten infolge der elastischen Deformation des flexiblenBaustoffes Kräfte auf, die sich der Formveränderung wider- setzen und sich daher in erfindungsgemäß wünschenswerter Weise als Rückstellfederkräfte auswirken, die nach Entlastung selbsttätig die Rückstellung der verbundenen Teile der Prothese in Ruhelage hervorrufen. Es fallen daher bei der ertindungsgemäßen Bauart alle Rückstellvorrichtungen durch Federn, Kniehebel usw. fort, die bei der ueblichen Bauart von Prothesen mit mechanischen Gelenken erforderlich sind. The articulated movements occur as a result of elastic deformation the flexible building material creates forces that resist the change in shape. set and therefore in a manner desirable according to the invention as return spring forces affect the resetting of the connected parts automatically after discharge the prosthesis in the resting position. It therefore fall in the inventive Construction of all return devices by springs, toggle levers, etc. continued, which in the customary design of prostheses with mechanical joints are required.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Bauart eines Kunstbeinfußes, wobei Abb. I einen Grundriß und Abb. 2 eine Seitenansicht darstellt; Abb. 3 und 4 zeigen Querschnitte der Gelenkverbindung. Der als Schuhleisten ausgebildete Fuß besteht aus dem mittleren Teil des Fußes mit Ferse bis kurz unterhalb Knöchelhöhe; dieser aus beliebigem Baustoff, wie z. B. Holz, hergestellte Fußteil list mit dem in gleicher Weise hergestellten Vorderfußteil 2 (Zehenteil) durch den flexiblen Verband 3 adhäsiv verbunden. Das Knöchelgelenk 4 besteht aus einem gleichen Adhäsivverband zwischen dem Fußteil I und dem Unterschenkel 5. Die Formgebung der Baustoffe dieser Adhäsivverbände ist gemäß den Schnittzeichnungen A-B und C-D so ausgeführt, daß in einer Bewegungsrichtung große Winkelstellungen, in allen anderen Bewegungsrichtungen nur kleine Winkelstellungen ohne übergroßes Anwachsen der auftretenden Rückstellkräfte möglich sind; beim Zehenverband 3 ist hohe Beweglichkeit bei geringen Rückstellkräften aus der Sohlenebene aufwärts, jedoch eine geringe Bewegung seitlich, parallel zur Sohlenebene, gegeben, wie es den Erfordernissen beim Gehen mit diesem Kunstfuß entspricht. Beim Knöchelgelenk 4 ist in gleicher Weise die Beweglichkeit nach vorn und hinten in der Ebene der Längsachse des Fußes gegeben, während aus dieser Ebene herausfallende Bewegungen durch hohe und stark ansteigende Rückstellkräfte begrenzt sind. Wie die Querschnittzeichnung A-B und C-D zeigen, wird dies hier durch den schmal rechteckigen Querschnitt der elastischen Verbände erreicht, die sich nach der Breitseite des Rechteckes leicht, nach der Schmalseite hingegen nur gering deformieren lassen. The drawing shows as an embodiment the invention Type of artificial leg foot, with Fig. I a plan and Fig. 2 a side view represents; Fig. 3 and 4 show cross sections of the articulated connection. The one as a shoe last trained foot consists of the middle part of the foot with the heel to just below Ankle height; this from any building material, such as. B. wood, manufactured foot part list with the forefoot part 2 (toe part) produced in the same way through the flexible bandage 3 adhesively connected. The ankle joint 4 consists of the same Adhesive dressing between the foot part I and the lower leg 5. The shape of the The construction material of these adhesive bandages is as shown in the sectional drawings A-B and C-D executed that large angular positions in one direction of movement, in all others Directions of movement only small angular positions without excessive growth of the occurring Restoring forces are possible; with toe bandage 3 there is high mobility with low mobility Restoring forces from the sole level upwards, but a slight movement to the side, parallel to the sole level, given as it is the requirements when walking with this Artificial foot corresponds. The mobility of the ankle joint 4 is the same given forwards and backwards in the plane of the longitudinal axis of the foot while out Movements falling out of this level due to high and strongly increasing restoring forces are limited. As the cross-sectional drawings A-B and C-D show, this is shown through here reaches the narrow rectangular cross-section of the elastic bandages, which are slightly towards the broad side of the rectangle, but only slightly towards the narrow side let deform.

In gleicher Weise können unter beliebiger und den jeweiligen Verwendungszwecken entsprechender Gestaltung diese erfindungsgemäßen Verbände an allen anderen gegenseitig beweglichen Teilen von Kunstgliedern jeder Art zur Anwendung kommen. In the same way, under any and the respective purposes of use Appropriate design these associations according to the invention on all other mutually moving parts of artificial limbs of all kinds are used.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Bauweise sind grundlegend. Alle Nachteile der bisher üblichen Bauweisen von Prothesen mit mechanischen Gelenken, Rückholfedern, Kniehebeln, Sperren, Reibungskupplungen usw. kommen in Fortfall. The advantages of the construction according to the invention are fundamental. All Disadvantages of the previously common designs of prostheses with mechanical joints, Return springs, toggle levers, locks, friction clutches, etc. are no longer available.

Erfindungsgemäß hergestellte Prothesen sind daher: 1. Praktisch abnutzungsfrei in den beweglichen Verbänden (im Gegensatz zu mechanischen Gelenken, die bei genügend leichter Bauart erfahrungsgemäß starker und rasch zu Störungen führender Abnutzung unterliegen); 2. keiner Wartung bedürftig (das üblen der üblichen Gelenkverbände fällt ebenso wie die dadurch eintretende Verschmutzung fort); 3. in ihrer Bauart einfach, dauerhaft und trotz größter Stabilität leicht; 4. anpassungsfähig an die im Gebrauch an sie gestellten Bedingungen, weil die erfindungsgemäßen Gelenkverbände durch ihre allseitige, verschieden begrenzte Beweglichkeit den natürlichen Gelenken der menschlichen Gliedmaßen funktionsmäßig sehr ähnlich sind; 5. unempfindlich gegen im Gebrauch unvermeidlich auftretende Überlastungen (wie insbesondere durch Stürze des Prothesenträgers), well selbst gewaltsame Überdehnungen von den erfindungsgemäßen Gelenken in weitem Bereich schadlos aufgenommen und überstanden werden; 6. in ihrem gesamten Aufbau elastisch, so daß, insbesondere bei Beinprothesen, alle Belastungen weich aufgenommen werden, so daß auch harte Stöße weich über die Haltevorrichtungen in die Restgliedmaßen des Prothesenträgers übertragen werden, diese also in einem bisher unerreichten Maße schonen; 7. in der Wahl der Baustoffe aller übrigen starren Bauteile der Kunstglieder unbeschränkt und insbesondere von der Notwendigkeit, Schwermetalle zu verwenden, befreit; Holz, plastische Massen (Kunststoffe), Leichtmetalle (wie insbesondere Magnesiumlegierungen) sind gleichermaßen verwendbar, so daß geringste Baugewichte bei höchster Stabilität erreichbar sind. Prostheses produced according to the invention are therefore: 1. Practically wear-free in the movable bandages (as opposed to mechanical joints, which when there are enough experience has shown that light construction is strong and quickly leads to malfunctions subject); 2. No maintenance required (the nuisance of the usual joint bandages no longer applies, as does the resulting pollution); 3. in their design simple, durable and light despite the greatest stability; 4. adaptable to the conditions imposed on them in use because the joint bandages according to the invention natural joints due to their all-round, differently limited mobility are functionally very similar to human limbs; 5. insensitive to Overloads that inevitably occur during use (such as in particular due to falls of the prosthesis wearer), well even violent overstretching of the inventive Joints are absorbed and survived over a wide area without damage; 6. in theirs entire structure elastic, so that, especially with leg prostheses, all loads be absorbed softly, so that even hard impacts softly over the holding devices are transferred into the remaining limbs of the prosthesis wearer, so this in one preserve previously unattainable dimensions; 7. Rigid in the choice of building materials of all the rest Components of artificial limbs unlimited and in particular from the need for heavy metals to use exempt; Wood, plastic masses (plastics), light metals (such as magnesium alloys in particular) can be used equally, so that the least Structural weights can be achieved with maximum stability.

PATENTANSI' Ri' CHE: I. Gelenkverbände für die beweglichen Teile künstlicher Gliedmaßen (Prothesen), dadurch gekennzeichnet, daß sie aus flexiblen, elastisch deformierbaren Baustoffen, wie z. B. Gummi, oder diesem ähnlichen synthetischen Körpern bzw. festen Lösungen geformt und unmittelbar oder mittelbar nach bekannten Verfahren adhäsiv mit den starren Bauteilen der Kunstglieder verbunden sind. PATENTANSI 'Ri' CHE: I. Joints for the moving parts artificial limbs (prostheses), characterized in that they are made of flexible, elastically deformable building materials such. B. rubber, or this similar synthetic Shaped bodies or solid solutions and directly or indirectly according to known Process are adhesively connected to the rigid components of the artificial limbs.

Claims

2. Joint bandages for the moving parts of artificial limbs (Prostheses) according to claim I, characterized in that their shape and the degree of their hardness in certain directions of movement great, in all other directions of movement small angular positions of the mutual mobility of the associated items the artificial limbs are given, the restoring forces occurring within the respective desired limits.