AT212973B - Künstliches Kniegelenk - Google Patents

Description

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  Künstliches Kniegelenk 
Die Erfindung betrifft ein künstliches Kniegelenk jener bekannten Art, dessen beide Teile mittels federnder Zugglieder miteinander verbunden sind und einander an mindestens zwei gesonderten, in der Beugungsrichtung nebeneinander liegenden,   längs- und   quergewölbten Abwälzflächen berühren, wobei die Abwälzflächen des Oberschenkelteiles die Form eines gekrümmten Wulstes und jene des Unterschenkelteiles die Form einer entsprechend gekrümmten Rinne besitzen. Die Funktion eines solchen Gelenkes kommt der Funktion der Gelenksflächen von Kniegelenken, Sprunggelenken und Armgelenken des menschlichen Körpers nahe.

   An Stelle der, die Gelenkskapsel umschliessenden, elastischen Gelenksbänder des menschlichen Körpers sind die die Gelenksteile verbindenden unter Federwirkung stehenden Verbindungselemente vorgesehen, welche die Abwälzbahnen im Eingriff halten. 



   Bei den bekannten künstlichen Kniegelenken dieser Bauart befinden sich federnde Zugglieder für die Verbindung des Ober- und Unterschenkelteiles an der Aussenseite, setzen sich in einander kreuzenden Bohrungen des Oberschenkelteiles fort und sind darin verankert, oder es sind ein oder mehrere feste Zugglieder am Oberschenkelteil als Gelenkbolzen befestigt, die in eine Höhlung des Unterschenkelteiles einragen und über darin angebrachte Federn an den Unterschenkelteil anschliessen. 



   Demgegenüber ist die Anordnung nach der Erfindung in der Weise getroffen, dass zwischen den Abwälzflächen ein Hohlraum vorgesehen ist, in welchem zur Verbindung der Gelenksteile zwei in Beugungsrichtung nebeneinander liegende, federnde Verbindungsglieder mit einstellbarem Federweg angeordnet sind, die mit ihren Endpunkten gelenkig am Oberschenkelteil und Unterschenkelteil derart befestigt sind, dass sie sich räumlich kreuzen. 



   Ein solches Gelenk besitzt gegenüber den erwähnten ähnlichen Kniegelenken den Vorteil, dass es nur die zwei gekreuzten innen liegenden federnden Verbindungsglieder benötigt, um alle Bewegungen ausführen zu können, die man von einem solchen Kniegelenk erwartet. Das Fehlen eines Achsgelenkes bewirkt eine gewisse Gelöstheit der Bewegung. Die sich zwischen den Abwälzflächen kreuzenden Verbindungsglieder ermöglichen ein beliebig rasches, vom Hüftgelenk heraus bewirktes Gehen, das weitgehend dem natürlichen Gehen entspricht, da man die Hüfte nicht mitschwingen muss. 



   Vorzugsweise bestehen die federnden Verbindungsglieder aus auf Druck beanspruchten Schraubenfedern, die sich gegen Gummipuffer abstützen, wobei die zur Begrenzung des Federweges dienenden Anschläge vorzugsweise mittels Schraubverbindungen einstellbar sind. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. l zeigt einen parallel zur Beugungsrichtung geführten Mittelschnitt durch ein künstliches Kniegelenk, die Fig. 2 einen quer zur Beugungsrichtung geführten Mittelschnitt durch dieses Kniegelenk und die Fig. 3 einen Mittelschnitt durch das Kniegelenk nach Fig. l im abgebogenen Zustand. 



   Der Oberschenkelteil 1 des künstlichen Kniegelenkes nach Fig. l besitzt ein gabelförmiges Ende, welches wulstförmig gekrümmte Wälzflächen 2 aufweist. Die wulstförmigen Wälzflächen stehen mit rin-   nenförmigen   Wälzflächen 3 des Unterschenkelteiles 4 im Eingriff. Die erhabenen Ränder 5 der rinnenförmigen Wälzflächen verhindern ein seitliches Ausweichen der wulstförmigen Wälzflächen. Im Hohlraum 6 zwischen dem gabelförmigen Ende des Oberschenkelteiles 1 und dem Unterschenkelteil 4 sind Verbindungsglieder 8 vorgesehen, welche kreuzweise nebeneinander angeordnet mit ihren Endpunkten 9 gelenkig am Oberschenkelteil 1 und Unterschenkelteil 4 befestigt sind.

   Zur Befestigung der Verbindungselemente 8 dienen Lageraugen 11 und 12, welche mit den Gelenksteilen verschraubt sind und die innerhalb der Verbindungselemente wirkenden Kräfte vom Oberschenkelteil l auf den Unterschenkelteil 4 oder umgekehrt übertragen. 

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   Wird das Gelenk gebeugt, so ändert sich der Abstand zwischen den Endpunkten 9 der Verbindungsglieder   8 ;   es muss daher die Länge der Verbindungsglieder veränderlich sein. Aus diesem Grunde bestehen die Verbindungsglieder aus mehreren Teilen, welche teleskopartig ineinander sitzen und unter Zwischenlage der Schraubenfeder 14 und der Gummipuffer 15 gegeneinander verspannt sind. Die Länge der Gummipuffer wird so gewählt, dass, sobald die Gänge der Schraubenfeder 14 aufeinander aufsitzen eine weitere Federung durch die Gummipuffer gewährleistet ist und somit innerhalb der Verbindungsglieder keine schlagartige   Spannungsvergrösserung   eintreten kann. Zur Einstellung der Federung dient eine Verschraubung 17, während zur Einstellung der kürzesten Länge der Verbindungsglieder 8 eine Verschraubung 18 vorgesehen ist.

   Mittels der Verschraubung 18 wird der Anschlag 19 eingestellt, welcher wie die Kniescheibe bzw. der Ellbogenfortsatz zur Bewegungsbegrenzung des künstlichen Gelenkes dient. Eine Federung des Anschlages 19 ist bei dem in der Fig. l dargestellten Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, da in der gezeichneten Lage die unrund bogenförmig verlaufenden Abwälzflächen 2 und 3 in ihrer ganzen Länge im Eingriff stehen, wodurch eine weitere Verdrehung abgebremst wird. 



   Beim Beugen des Kniegelenkes in die in der Fig. 3 dargestellten Lage rollen die Abwälzbahnen 2 und 3 vorerst aneinander ab und gleiten anschliessend aneinander. Die Endpunkte 9 nehmen zueinander eine andere Lage ein. Die Federungen innerhalb der Verbindungsglieder 9 werden gespannt und erzeugen an den Wälzflächen 2 und 3 eine entsprechende Reibung, welche bewirkt, dass sich die Lage des Unterschenkelteiles 4 zum Oberschenkelteil l infolge der Federspannung im Verbindungsglied 8'nicht ändert. 



   Wird das Kniegelenk aus der in der Fig. 3 dargestellten Lage wieder in die in Fig. l dargestellte Lage 
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 bringen trachtet und die Federspannung im Verbindungsglied 8" den Oberschenkelteil 1 der entstehenden Reibung entgegenwirkt. 



   Es ist aus Schmierungsgründen von Vorteil, die wulstförmigen Wälzflächen 2 und   2'am   Oberschenkelteil anzubringen, doch ist es auch möglich, die Anordnung in der umgekehrten Art zu treffen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Künstliches Kniegelenk, dessen beide Teile mittels federnder Zugglieder miteinander verbunden sind und einander an mindestens zwei gesonderten, in der Beugungsrichtung nebeneinander liegenden   längs- und   quergewölbten Abwälzflächen berühren, wobei die Abwälzflächen des Oberschenkelteiles die Form eines   gekrümmten   Wulstes und jene des Unterschenkelteiles die Form einer entsprechend gekrümmten Rinne besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Abwälzflächen (2, 3) ein Hohlraum (6) vorgesehen ist, in welchem zur Verbindung der Gelenksteile (1, 4) zwei in Beugungsrichtung nebeneinander liegende, federnde Verbindungsglieder (8) mit einstellbarem Federweg angeordnet sind, die mit ihrem Endpunkten (9) gelenkig am Oberschenkelteil   (1)   und Unterschenkelteil (4)

   derart befestigt sind, dass sie sich räumlich kreuzen.

Claims (1)

1. 2. Künstliches Kniegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Verbindungsglieder (8) aus auf Druck beanspruchten Schraubenfedern (14) bestehen, die sich gegen Gummipuffer (15) abstützen, wobei die zur Begrenzung des Federweges dienenden Anschläge vorzugsweise mittels Schraubverbindungen (17, 18) einstellbar sind.