DE7800863U1

DE7800863U1 - "Method and device for the production of a plastic cover for an artificial hand"

Info

Publication number: DE7800863U1
Application number: DE7800863U
Authority: DE
Original assignee: Otto Bock Orthopadische Industrie KG
Current assignee: Otto Bock Orthopadische Industrie KG
Priority date: 1978-01-13
Publication date: 1983-01-20

Description

/"Vorrichtung zur Herstellung einer Kunst- ( stoffhülle für eine künstliche Hand"/ "Apparatus for manufacturing an art (resin sheath for an artificial hand"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststoffhülle für eine künstliche Hand mit einer einen kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese bildenden Stulpe, bestehend aus einer hohlen Form, die auf ihrer Innenwandung in Negativform die der menschlichen Haut entsprechende Oberflächenstruktur aufweist.The invention relates to a device for producing a plastic cover for an artificial hand with a cosmetic one Connection to a cuff forming an arm prosthesis, consisting of a hollow shape, which on its inner wall in Negative shape with a surface structure that corresponds to that of human skin.

Die hohle Form wird mit Kunststoffpaste gefüllt, erwärmt, anschließend abgekühlt und durch Entnahme der Kunststoffhülle entleert.The hollow form is filled with plastic paste, heated, then cooled and emptied by removing the plastic cover.

Durch das DE-GM 16 80 661 ist es bekannt, auf einem Prothesenkörper aus beliebigem Werkstoff einen hautfarbenen Überzug aus elastischem Werkstoff vorzusehen. Dieser Überzug wird dabei se ausgebildet, daß er außer der Hautfarbe auch im übrigen der lebenden Hand angepaßt ist, z.B. dadurch, daß man die Nägel, Adern, Hautstruktur und übrigen Merkmale einer lebenden Hand vorsieht. Der Überzug selbst kann auswechselbar sein, so daß man ihn von der Prothese abziehen und auf diese wieder aufziehen kann; er kann aber auch fest auf der Prothese aufgebracht sein z.B. durch Aufschrumpfen, Aufkleben oder Auf-From DE-GM 16 80 661 it is known on a prosthesis body to provide a skin-colored cover made of elastic material from any material. This coating is se trained so that, in addition to the color of the skin, it is also adapted to the rest of the living hand, e.g. by using the nails, Provides veins, skin structure and other features of a living hand. The cover itself can be interchangeable, so that you can pull it off the prosthesis and pull it back on; but it can also be firmly attached to the prosthesis e.g. by shrinking, gluing or

polymerisieren. Im ersteren Falle ähnelt der überzug einem Handschuh, der gegenüber einer vollständig aus Kunststoff bestehenden Handprothese den Vorteil hat, daß seine Anschaffung bzw. Erneuerung erheblich preiswerter ist, wobei ein derartiger Handschuh z.B. eine Holzhand gegen Feuchtigkeit zu schützen vermag.polymerize. In the former case the cover resembles a glove, which has the advantage over a hand prosthesis made entirely of plastic that its purchase or renewal is considerably cheaper, such a glove being able to protect e.g. a wooden hand against moisture.

Zur Herstellung des vorstehend erläuterten Überzuges werden durch die genannte Gebrauchsmusterschrift Kunststoffe auf der Basis Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate, weichgestellte Polyurethane, Polyamide o.dgl. vorgeschlagen. Zur Herstellung werden zwei Hohlformteile verwendet, die aufgeheizt im Tauchverfahren mit einem gleichmäßigen starken Kunststoffüberzug von etwa 2 bis 3 mm Stärke versehen werden. Nach Schließen beider Formhälften wird der Überzug endgültig auspolymerisiert oder gelatiniert. Nach dem öffnen der Formhälften wird der entstandene Grat an der Kunststoffhülle entfernt und die Kunststoffhülle koloriert. Dieser Überzug wird dann auf die den Prothesenkörper bildende Innenhand gezogen.In order to produce the above-mentioned coating, the aforementioned utility model specification uses plastics based on Polyvinyl chloride, copolymers, plasticized polyurethanes, polyamides or the like. suggested. Two hollow molded parts are used for production used, which is heated in the immersion process with an even thick plastic coating of about 2 to 3 mm Strength to be provided. After closing both mold halves, the coating is finally polymerized or gelatinized. To After opening the mold halves, the resulting burr on the plastic cover is removed and the plastic cover is colored. This The cover is then drawn onto the palm of the hand forming the prosthesis body.

In der Zeitschrift "Medical and Biological Engineering January 1974, Seiten 120-123" sind vergleichbare Verfahren zur Herstellung einer Schmuckhand beschrieben. Bei einem dieser Verfahren wird flüssiges Kunststoffmaterial in eine Metallform gefüllt, die dann wieder ausgegossen wird. Auf der Innenwandung der Metallform bleibt ein dünner Kunststoff-Film zurück, der durch einen sorgfältig gesteuerten Erhitzungsprozeß ausgehärtet wird, so daß sich die Schmuckhand dann aus der Metallform herausziehen läßt, unterschiedliche Wandstärken der Schmuckhand lassen sich durch mehrfaches Ausgießen der Metallform erzielen, jedoch weist die so hergestellte Schmuckhand an jeder Stelle gleiche Wandungsstärke auf. Dieses Verfahren läßt sich komplikationslos nur dann anwenden, wenn die Schmuckhand gestreckte Finger aufweist, da sich eine Schmuckhand mit Fingern in gekrümmter Stellung nicht ohne weiteres aus der Metallform lösen In the journal "Medical and Biological Engineering January 1974, pages 120-123", comparable methods for producing a jewelry hand are described. In one of these methods, liquid plastic material is poured into a metal mold, which is then poured out again. A thin plastic film remains on the inner wall of the metal mold, which is hardened by a carefully controlled heating process so that the jewelry hand can then be pulled out of the metal mold, different wall thicknesses of the jewelry hand can be achieved by pouring the metal mold several times, but the Jewelery hand made in this way has the same wall thickness at every point. This method can only be used without complications if the jewelry hand has stretched fingers, since a jewelry hand with fingers in a curved position cannot easily be released from the metal mold

Ii^Be. Zur Überwindung dieses Problems wird in einem abgewandelten Verfahren vorgeschlagen, anstelle der üblichen negativen Metallform eine positive Metallform herzustellen, die dann in ein flüssiges Kunststoffbad eingetaucht und nach einer bestimmten Zeit wieder herausgezogen wird. Nachdem das überschüssige Kunststoffmaterial abgetropft ist, wird die Form mit der anhaftenden Kunststofflüssigkeit auf 150° C erwärmt. Nach dem Aushärten wird er dünne Schmuckhandschuh von der Metallform abgezogen und gewendet, so daß die durch die Metallform gestaltete Innenfläche nach außen kommt. Auch hier ist es möglich, durch wiederholtes Eintauchen die Wandstärke der hergestellten Schmuckhand zu vergrößern. Jedoch ist in jedem Fall die Wandstärke über die gesamte Schmuckhand konstant.Ii ^ Be. To overcome this problem is a modified one Proposed method to produce a positive metal mold instead of the usual negative metal mold, which is then in immersed in a liquid plastic bath and withdrawn after a certain time. After the excess Plastic material has drained off, the shape will be adhered to the Plastic liquid heated to 150 ° C. After hardening the thin jewelry glove is pulled off the metal mold and turned so that the inner surface formed by the metal mold comes to the outside. Again, it is possible by repeating it Immersion to increase the wall thickness of the jewelry hand made. However, in any case, the wall thickness is over the entire jewelry hand constant.

Durch die DE-AS 13 03 139 ist es bekanntgeworden, zur Herstellung einer Brustprothese eine Form mit flüssigem Kunststoffmaterial zu befüllen, die Form zu schließen und anschließend unter Drehung um eine horizontale und vertikale Achse in einen Ofen einzusetzen. Die Form iöL als doppelwandige Schale ausgebildet, deren Einzelwände in geringem Abstand voneinander und parallel zueinander verlaufen, so daß sich ein schalenförmiger Hohlkörper mit überall gleicher Wandungsstärke ergibt.From DE-AS 13 03 139 it has become known for the production a breast prosthesis to fill a mold with liquid plastic material, to close the mold and then to be placed in an oven while rotating about a horizontal and vertical axis. The iöL form is designed as a double-walled shell, the individual walls of which run at a small distance from one another and parallel to one another, so that a bowl-shaped Hollow body with everywhere the same wall thickness results.

Ferner ist eine künstliche Hand aus Kunststoff allgemein bekannt, die aus einer Innenhand besteht, die aus PVC im Rotationsgießverfahren hergestellt wird und einen inneren Hohlraum zur Aufnahme einer einige Finger der Band steuernden Mechanik aufweist. Diese Innenhand ist kurz ausgebildet, weist also keine Stulpe auf. Die Materialstärke ist über die ganze Innenhand annähernd gleich und kann mehrere Millimeter betragen. Die Oberfläche der Innenhand ist glatt ausgebildet, über diese Innenhand ist eine Schmuckhand gezogen, die aus einer dünnwandigen Kunststoff hülle besteht, als kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese eine Stulpe aufweist und mit einer der menschlichen Furthermore, an artificial hand made of plastic is generally known, which consists of an inner hand which is produced from PVC in a rotational molding process and has an inner cavity for receiving a mechanism that controls a few fingers of the band. This palm is short, so it has no cuff. The material thickness is almost the same over the entire palm and can be several millimeters. The surface of the palm is smooth, a jewelry hand is drawn over this palm, which consists of a thin-walled plastic shell, has a cuff as a cosmetic connection to an arm prosthesis and with one of the human

Haut nachgebildeten Oberflächenstruktur versehen ist. Die Materialstärke ist über die gesamte Kunststoffhülle nahezu gleich.Skin simulated surface structure is provided. the Material thickness is almost over the entire plastic cover same.

Der wesentliche Nachteil dieser zweiteiligen Ausbildung ist ; darin zu sehen, daß bereits ein kleiner Einschnitt in die äußere Schmuckhand zu einem Platzen der dünnwandigen, straff über die Innenhand gezogenen Kunststoffhülle führt. Dieser seit langem bekannte Nachteil wurde bisher in Kauf genommen, da die Auffassung bestand, die mit normaler Griffkraft zu erzielende Grifffläche sei zur Erzielung einer ausreichend großen Reibung nur dann groß genug, wenn durch ein doppellagiges K\:nststoffmaterial f eine ausreichend große Elastizität garantiert werden könne.The main disadvantage of this two-part training is; it can be seen that even a small incision in the outer hand of jewelry leads to a bursting of the thin-walled plastic cover pulled tightly over the inner hand. This long-known disadvantage has been accepted because the view was that with normal grip strength to be achieved gripping surface is to achieve a sufficiently large friction only big enough if by a double-K \: be nststoffmaterial f a sufficient elasticity guarantees could.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Vorrichtung so abzuwandeln, daß sich eine äußere kosmetische, der Form und Gestalt der menschlichen Hand nachgebildete Kunsthand aus Kunststoff mit unterschiedlichen Wandstärken im Hand- und Stulpenbereich herstellen läßt.The invention is now based on the object of modifying the previously known device so that an external cosmetic, the shape and shape of the human hand made of plastic with different wall thicknesses in the hand and cuff area.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen mit einer Entlüftungsleitung und einem absperrbaren Füllventil ausgestatteten Einsatz, der in die hohle Form eingesetzt ist und sich angenähert über die Länge des Stulpenbereiches erstreckt, über diesen Bereich mit der Innenwandung der Form den Ringraum bildet und das obere Ende des Stulpenbereiches gegenüber dem Hohlraum des Handbereiches abschließt.This object is achieved according to the invention by a valve equipped with a vent line and a lockable filling valve Insert that is inserted into the hollow shape and extends approximately the length of the cuff area, This area forms the annular space with the inner wall of the mold and the upper end of the cuff area opposite the Closes the cavity of the hand area.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn um das untere Ende des Einsatzes außen eine offene Ringnut herumgeführt ist, die mit dem Füllventil in Verbindung steht und einen gegenüber dem Ringraum größeren Querschnitt aufweist. Da der Querschnitt der genannten Ringnut größer ist als der des genannten Ringraumes, fließt die Kunststoff-Paste zuerst in die Ringnut, um dann gleichmäßig in dem Ringraum hochsteigen zu können. Hierdurch wird eineIt is advantageous if around the lower end of the insert an open annular groove is guided around the outside, which is in communication with the filling valve and one opposite the annular space has a larger cross-section. Since the cross section of said annular groove is larger than that of said annular space, the flows Plastic paste first into the annular groove, so that it can then rise evenly in the annular space. This creates a

über den Umfang des Einsatzes sehr gleichmäßige Verteilung der Paste erzielt.Very even distribution of the paste achieved over the scope of the insert.

Der Einsatz kann als Halter für einen zwischen Hand- und Stulpenbereich in der Innenwandung der Kunststoffhülle zu befestigenden Ringwulst ausgebildet sein. Ein derartiger Ringwulst ist an sich bekannt und dient zur Festlegung des Chassis der Mechanik zur Bewegung der Finger der Hand. Der Ringwulst kann ein Spritzgußteil sein, das dann beim Herstellungsprozeß an die Inr.enwandung der einteiligen Kunststoffhülle angeliert.The insert can be used as a holder between the hand and cuff area be formed in the inner wall of the plastic casing to be fastened annular bead. Such an annular bead is in itself known and is used to define the chassis of the mechanism for moving the fingers of the hand. The annular bead can be an injection molded part that is then attached to the inner wall during the manufacturing process the one-piece plastic cover gelled.

Durch diese neue Vorrichtung wird es erstmalig möglich, den Materialquerschnitt im tragenden Handbereich größer auszubilden als in dem lediglich kosmetischen Zwecken dienenden Stulpenbereich. Da die z.B. galvanisch hergestellte Form zuerst um eine horizontale Achse gedreht wird, fließt die von unten in die Form eingefüllte Kunststoff-Paste sofort in den Handbereich. Um jedoch eine einwandfreie Ausbildung des Stulpenbereichs zu erhalten, muß sichergestellt sein, daß eine ausreichende Pastenmenge in diesem Bereich zur Verfügung steht. Die aufgrund des erstmaligen Drehens der Form um eine horizontale Achse in den Handbereich laufende Kunststoff-Paste bildet in diesem Bereich aufgrund >Ier Vorerwärmung der Form sofort eine dünnwandige geschlossene Haut, die sich gegen das obere Ende des i ι die Form eingeführten Einsatzes legt und dadurch den hier en!enden Ringraum zwischen Form und Einsatz flüssigkeitsdicht abschließt. Hand- und Stulpenbereich sind somit flüssigkeitsdicht voneinander getrennt, so daß die im Stulpenbereich befindliche Kunststoff-Paste nicht mehr in den Handbereich übertreten kann. Bei den sich anschließenden Taumelbewegungen der Form schlagen sich die in den beiden voneinander getrennten Hohlräumen befindlichen Teilmengen der Kunststoff-Paste an der Innenwandung der Form nieder und gelieren schichtweise an. Nach einer bestimmten Verweilzeit im Ofen wird dann die Form herausgenommen, abgekühlt und an ein Vakuum ange schlossen, damit die einteilige Kunststoffhülle entnommen werden kann. This new device makes it possible for the first time to make the material cross-section in the supporting hand area larger than in the cuff area, which is only used for cosmetic purposes. Since the galvanically produced mold is first rotated around a horizontal axis, the plastic paste filled into the mold from below immediately flows into the hand area. However, in order to obtain a perfect design of the cuff area, it must be ensured that a sufficient amount of paste is available in this area. The plastic paste running into the hand area due to the first rotation of the mold around a horizontal axis immediately forms a thin-walled closed skin in this area due to the preheating of the mold, which lies against the upper end of the insert inserted into the mold and thereby seals off the annulus between the mold and the insert that ends here in a liquid-tight manner. The hand and cuff area are thus separated from each other in a liquid-tight manner, so that the plastic paste located in the cuff area can no longer pass into the hand area. During the subsequent tumbling movements of the mold, the partial quantities of the plastic paste located in the two separate cavities are deposited on the inner wall of the mold and gel in layers. After a certain dwell time in the oven, the mold is then removed, cooled and connected to a vacuum so that the one-piece plastic cover can be removed.

Die so hergestellte Kunststoffhülle weist im eigentlichen Handbereich eine Materialstärke von vorzugsweise 2,5 bis 3 mm und im Stulpenbereich aine Materialstärke von etwa 0,8 bis 1 mm auf.The plastic cover produced in this way shows in the actual hand area a material thickness of preferably 2.5 to 3 mm and in the cuff area a material thickness of approximately 0.8 to 1 mm.

Mit der neuen Vorrichtung läßt sich die Kunststoffhülle in einem einzigen Arbeitsgang herstellen, so daß sich das Herstellungsverfahren im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren sehr viel schneller und damit kostensparender durchführen läßt. Das mit der neuen Vorrichtung hergestellte Erzeugnis weist gegenüber den herkömmlichen zweiteiligen Ausführungsformen zahlreiche Vorteile auf:With the new device, the plastic cover can be in one Produce a single operation, so that the manufacturing process is very much compared to conventional processes can be carried out faster and thus more cost-effectively. The product made with the new device has opposite the conventional two-part designs have numerous advantages:

Es entfallen die bisher üblichen Probleme hinsichtlich der Anpassung der äußeren Schmuckhand an die Innenhand. Aufgrund der einteiligen Ausbildung läßt sich die Kunststoffhülle sehr viel exakter an die aufzunehmende Mechanik anpassen. Der wesentliche Vorteil ist aber darin zu sehen, daß die Kunststoffhülle sehr viel unempfindlicher ist gegenüber mechanischen Beschädigungen. Wegen der einteiligen Ausführungsform entfällt das Problem des Platzens aufgrund eines Einschnitts. Etwaige Beschädigungen lassen sich erheblich einfacher reparieren als bei den vorbekannten Konstrukt ionen.The customary problems with regard to the adaptation do not apply the outer hand to the palm. Due to the one-piece design, the plastic cover can be very much adapt more precisely to the mechanics to be recorded. The main advantage, however, is to be seen in the fact that the plastic cover is very is much less sensitive to mechanical damage. Because of the one-piece embodiment, the problem of the Burst due to an incision. Any damage can be repaired much more easily than with the previously known ones Constructions.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform einer Gußeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar im Längsschnitt und teilweise in Vorderansicht.The drawing shows an embodiment, serving as an example, of a casting device for carrying out the method according to the invention shown schematically, in longitudinal section and partially in front view.

Dargestellt ist eine hohle Form 1, deren Innenwandung der Außenkontur der herzustellenden Kunststoffhülle entspricht. Die Kunststoffhülle soll eine einen kosmetischen Anschluß zu einer Armprothese bildende Stulpe, eine der menschlichen Haut nachgebildete Oberflächenstruktur sowie einen inneren Hohlraum zur Aufnahme einer einige Finger der Hand steuernden Mechanik aufweisen. A hollow shape 1 is shown, the inner wall of which has the outer contour corresponds to the plastic cover to be produced. The plastic cover is intended to be a cosmetic connection to a Arm prosthesis-forming cuff, a surface structure modeled on the human skin and an inner cavity for Have inclusion of a few fingers of the hand controlling mechanism.

In die einzige, im Stulpenende vorgesehene öffnung der hohlen Form 1 ist ein Einsatz 2 eingeführt, der sich angenähert über die Länge des Stulpenbereichs 3 erstreckt und mit einer Entlüftungsleitung 4 sowie einem absperrbaren Füllventil 5 ausgestattet ist. Der Einsatz 2 dient zugleich als Halter für einen Ringwulst 6, der zwischen Hand- und Stulpenbereich an der Innenwandung der herzustellenden Kunststoffhülle 7 befestigt wird. Dieser Ringwulst 6 dient zur Festlegung des in der Zeichnung nicht dargestellten Chassis der Mechanik zur Bewegung der Finger der künstlichen Hand. Der Ringwulst 6 kann ein Spritzgußteil sein, das beim Herstellungsprozeß ε.η die Innenwandung der einteiligen Kunststoffhülle 7 angeliert.Into the only opening of the hollow one in the end of the gauntlet Form 1, an insert 2 is introduced which extends approximately the length of the cuff area 3 and has a vent line 4 and a lockable filling valve 5 is equipped. The insert 2 also serves as a holder for one Annular bead 6, which is fastened between the hand and cuff area on the inner wall of the plastic cover 7 to be produced. This annular bead 6 is used to fix the chassis, not shown in the drawing, of the mechanism for moving the fingers the artificial hand. The annular bead 6 can be an injection-molded part, which ε.η the inner wall of the one-piece during the manufacturing process Plastic cover 7 gelled.

über eine an das Füllventil 5 angeschlossene Dosieranlage 8 wird in eine um das untere Ende des Einsatzes 2 herumgeführte offene Ringnut 9 Kunststoff-Paste eingeleitet, die aus der Ringnut 9 über den ganzen Umfang gleichmäßig und gleichzeitig in den zwischen der Form 1 und dem Einsatz 2 gebildeten Ringraum 10 hochsteigt, dessen Querschnitt kleiner ist als der der Ringnut 9.via a metering system 8 connected to the filling valve 5 plastic paste is introduced into an open annular groove 9 guided around the lower end of the insert 2, which from the annular groove 9 evenly over the entire circumference and at the same time in the between The annular space 10 formed in the mold 1 and the insert 2 rises, the cross section of which is smaller than that of the annular groove 9.

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Über die Dosieranlage 8 wird in die aufrechtstehende Form 1 gerade so viel Kunststoff-Paste eingeführt, daß diese in der Form bis über das obere Ende des Einsatzes 2 hochsteigt. Anschließend wird die Dosieranlage 8 von der Form 1 gelöst. Die Form 1 wird dann erwärmt und unter weiterer Wärmeeinwirkung so in eine sich aus einer Rotation um eine lotrechte Achse und aus einer Drehung um eine horizontale Achse zusammensetzende Taumelbewegung versetzt, daß die in den Handbereich der Form 1 laufende Kunststoff-Paste eine dünnwandige Haut bildet, die sich gegen das obere Ende des in die Form eingeführten Einsatzes 2 legt und dadurch den hier endenden Ringraum zwischen Form 1 und Einsatz 2 flüssigkeitsdicht abschließt. Anschließend wird dann die Form 1 abgekühlt; nach Anschluß an ein Vakuum wird die künstliche Hand in Form einer einteiligen Kunststoffhülle 7 entnommen.The upright mold 1 is straightened via the dosing system 8 so much plastic paste introduced that it rises in the mold to above the upper end of the insert 2. Afterward the metering system 8 is released from the mold 1. The mold 1 is then heated and, with further exposure to heat, so in itself a tumbling motion composed of a rotation around a vertical axis and a rotation around a horizontal axis, that the running in the hand area of the mold 1 plastic paste forms a thin-walled skin that is against the the upper end of the insert 2 introduced into the mold and thereby the annular space between mold 1 and insert 2 which ends here seals liquid-tight. Then the mold 1 is then cooled; after connection to a vacuum, the artificial hand becomes taken in the form of a one-piece plastic sleeve 7.

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Claims

1. Apparatus for producing a plastic cover for a Artificial hand with a cuff forming a cosmetic connection to a prosthesis, consisting of a hollow shape, the ".on its inner wall in negative form has a surface structure corresponding to the human J-aut, characterized by one with a vent line (4) and a lockable filling valve (5) equipped insert (2), which is inserted into the hollow shape (1) and approximated over the length of the cuff area (3) extends over this area with the inner wall of the mold (1) forms the annular space (10) and the upper end of the cuff area closes off from the cavity of the hand area.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that around the lower end of the insert (2) an open outside Annular groove (9) is led around, which is in connection with the filling valve (5) and opposite to the annular space (10) has a larger cross-section.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the insert (2) as a holder for one between hand and Cuff area on the inner wall of the plastic cover (7) to be fastened annular bead (6) is formed.

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