DE837001C

DE837001C - Switching device on artificial arms

Info

Publication number: DE837001C
Application number: DEN205A
Authority: DE
Inventors: Walter Nissen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-27
Filing date: 1949-11-27
Publication date: 1952-04-17

Description

Schaltvorrichtung an Kunstarmen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung an Kunstarmen für Hand-, I>Tnterarm- und Oberarmamputierte. Sie ermöglicht, sowohl durch Beugen als auch durch Strecken des Armes die Kunsthand zu öffnen oder zu schließen. Sie gestattet weiterhin, die Kunsthand und den Kunstarm in beliebiger Griff- bzw. Beugestellung zu sperren und die Sperrung augenblicklich zu lösen.Switching device on artificial arms The present invention relates on a switching device on artificial arms for hand, lower arm and upper arm amputee. It enables the arts to be performed both by bending and stretching the arm to open or close. It still allows the arts and crafts and the artificial arm to lock in any grip or bent position and the lock instantly to solve.

Ein Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung ist in den Abb. I und 2 in den beiden Seitenansichten und in Abb. 3 im Schnitt durch A-B dargestellt. Schnittflächen sind schraffiert; unsichtbare Kanten und die Grenzlagen der Oberarmschiene in Abb. 2 sind gestrichelt gezeichnet. An embodiment of the switching device is shown in Figs 2 shown in the two side views and in Fig. 3 in section through A-B. Cut surfaces are hatched; invisible edges and the border positions of the upper arm splint in Fig. 2 are shown in dashed lines.

Auf der Ellenbogenachse an der dem Körper zugewandten Seite ist, drehbar gelagert, einZahnrad I angebracht, in dessen Zahnkranz zwei Sperren eingreifen können, die zu diesem Zweck 3niet mehreren Zähnen versehen sind. Die eine der Sperren, die Oberarmsperre 2, ist an der Oherarmschiene 3, die andere, Unterarm sperre 4, an der Unterarmschiene 5 in einem Schlitz radial verschiebbar angebracht. Um ein sicheres Eingreifen der Sperren zu gewährleisten, sind diese und das Zahnrad mit spitzen Zähnen versehen und die Schlitze (in Abb. 1 gestrichelt gezeichnet) so breit, daß die Sperren um eine halbe Zalhnbreite nach beiden Seiten ausweichen können, wenn sie sich mit ihren Zähnen zwischen die des Zahnrades schieben, ohne daß dieses und die betreffende Schiene gegeneinander verdreht werden müssen. Dazu ist es erforderlich, daß eine nicht in Eingriff befindliche Sperre (in der Zeichnung ist es die Oberarmsperre) gleichen Abstand von beiden Sohlitzseiten hat. In diese Ausgangslage werden die Sperren beim Entfernen vom Zahnrad gebracht, da die Schlitze sich an ihrem äußeren Ende verengen. Is on the elbow axis on the side facing the body, rotatably mounted, a gear I attached, in whose ring gear two locks engage can, which are provided for this purpose 3niet several teeth. The one of the locks the upper arm lock 2, is on the upper arm splint 3, the other, forearm lock 4, attached to the forearm splint 5 in a slot so as to be radially displaceable. To a To ensure safe engagement of the locks, these and the gear are with provided with pointed teeth and the slots (shown in dashed lines in Fig. 1) so wide, that the barriers can move by half a tooth width to both sides, when you push your teeth between those of the gear without this and the rail in question must be rotated against each other. It is for this necessary, that a disengaged lock (in the drawing it is the upper arm lock) has the same distance from both Sohlitzseiten. In this starting position, the Locks placed on removal from the gear, as the slots are on their outer edges Narrow end.

Das Eingreifen und Lösen der Sperren wird durch Auf- und Abwärtsschieben einer Kulisse 6 ermöglicht. Diese wird zweckmäßig an der Unterarmschiene in einer Richtung A-B (Abb. I und 2) geführt, die den Winkel, um den die Oherarmschiene geschwenkt wird, halbiert. Sie ist mit einer halbkreisförmigen, symmetrisch zur Verschieberichtung liegenden Gleitkurve 7 versehen, deren Halbmesser etwa eineinhalbmal so groß ist wie der Hub der Sperren. Befindet sich die Gleitkurve zentrisch auf der Zahnradachse- (die Kulisse befindet sich dann in ihrer oberen Endlage; diese ist in der Zeichnung dargestellt), so wird die Oberarmsperre dadurch, daß sie mit dem Ende ihrer Führungsstange 8 bei jeder Stellung der Armschienen auf diese Gleitkurve stößt, am Eingreifen gehindert. Erst beim Senken der Kulisse 6 wird die Oberarmsperre durch eine Federg mit dem Zahnrad in Eingriff gebracht. Danach löst sich durch weiteres Senken der Kulisse åie Unterarmsperre. Das kann dadurch geschehen, daß ein Ansatz Io dieser Sperre entweder auf einem auf der Kulisse anzubringenden Keil gleitet oder besser in einem Schlitz 1 1 der Kulisse die Bewegung derselben direkt überträgt, wenn die Sperre in der gleichen Richtung A-B (Abb. I und 2) wie die Kulisse verschiebbar angebracht wird. Die letztere Anordnul.g wird im folgenden zugrunde gelegt. Hebt sich die Kulisse wieder, so wird zunächst die Unterarmsperre, ebenfalls durch eine Feder I2, mit dem Zahnrad in Eingriff gebracht, bevor das Abheben der Oberarmsperre beginnt, indem sich die halbkreisförmige Gleitkurve gegen das Ende ihrer Führungsstange schiebt. Ist end lich die Oberarmsperre abgehoben, so stößt die untere Begrenzung I3 des Schlitzes gegen den Ansatz der Unteraninsperre. Engaging and releasing the locks is done by sliding it up and down a backdrop 6 allows. This is useful on the forearm splint in one Direction A-B (Fig. I and 2), which is the angle by which the arm brace is pivoted is halved. It is semicircular, symmetrical to the direction of displacement lying sliding curve 7 provided, the radius of which is about one and a half times as large like the stroke of the locks. If the sliding curve is centered on the gear axis (The backdrop is then in its upper end position; this is shown in the drawing shown), so the upper arm lock is characterized by the fact that it is with the end of its guide rod 8 encounters this sliding curve in every position of the bracers, prevented from engaging. Only when lowering the backdrop 6 is the upper arm lock by a Federg with the Gear engaged. Then the backdrop is released by lowering it further åie forearm lock. That can be done by having an approach Io this lock either slides on a wedge to be attached to the backdrop, or better in one Slot 1 1 of the backdrop transfers the movement of the same directly when the lock mounted in the same direction A-B (Fig. I and 2) as the slide will. The latter arrangement is used as a basis in the following. The backdrop rises again, the forearm lock is first activated, also by a spring I2 the gear is brought into engagement before the lift-off of the upper arm lock begins by the semicircular sliding curve pushes against the end of its guide rod. If the upper arm lock is finally lifted, the lower limit I3 of the hits Slit against the approach of the lower anine barrier.

Das Bewegen der Kulisse erfolgt durch eine-Schubstange 14, die neben dieser etwa senkreciht zum Unterarm und zur Ellenbogenachse an einem Ansatz 15 der Unterarmschiene geführt wird. Sie ist an ihrem freien unteren Ende zu einem Knopf I6 ausgearbeitet. Die Schubstange wird aufwärts bewegt, indem man durch Aufstützen des Ellenlxgens in der Hüftlgegend, auf dem Oberschenkel, Knie, Tisch, der Armlehne oder anderem einen Druck auf den Knopf ausübt oder diesen mittels eines Seilzuges betätigt. Diese Bewegung wird durch einen zweiarmigen Hebel 17 in eine Abwärtsbewegung der Kulisse umgewandelt. In der unteren Endlage wird die Kulisse durch einen gefederten Sperrhebel I8 festgehalten, indem dieser mit einem Ansatz 19 in eine Ausnehmung 20 der Kulisse einrastet. Durch eine Feder 12 (zweckmäßig eine V-förmige, die gleichzeitig bestrebt ist, die Unterarmsperre mit dem Zahnrad in Eingriff zu bringen) wird die Schubstange wieder gesenkt. The setting is moved by a push rod 14, which is next to this approximately perpendicular to the forearm and to the elbow axis at an approach 15 of the Forearm splint is performed. It's at its free lower end to a button I6 worked out. The push rod is moved upwards by propping up on it of the elbow in the area of the hips, on the thigh, knee, table, armrest or otherwise exerts a pressure on the button or this by means of a cable pull actuated. This movement is converted into a downward movement by a two-armed lever 17 converted to the backdrop. In the lower end position, the backdrop is spring-loaded Locking lever I8 held by this with a shoulder 19 in a recess 20 of the backdrop locks into place. By a spring 12 (suitably a V-shaped, which at the same time strives to bring the forearm lock with the gear into engagement) the Push rod lowered again.

Bei erneutem Aufwärtsbewegen schiebt sie sich gegen gegen die gefederte Kippschiene 2I, die am Sperrhebel 18 drehbar gelagert ist. Diese weicht dem Ansatz 22 der Schubstange durch Kippen aus, wenn er sich abwärts bewegt (Kippschiene und Sperrhebel werden durch eine Feder 23 in ihreAusgangslage gebracht). Beim Aufwärtsbewegen der Schubstange kann die Kippschiene dem Ansatz derselben nur ausweichen, indem sie den Sperrhebel beiite schiebt. Durch diesen Vorgang wird die Kulisse frei gemacht, so daß sie, nun dem zweckmäßig am zweiarmigen Hebel angreifenden Zug einer Feder 24 folgend, sich aufwärts bewegen kann. When you move up again, it pushes against the sprung one Tilting rail 2I, which is rotatably mounted on the locking lever 18. This gives way to the approach 22 by tilting the push rod when it moves downwards (tilting rail and Locking levers are brought into their starting position by a spring 23). When moving up the push rod can only avoid the approach of the tilt rail by she pushes the locking lever at the side. Through this process, the backdrop is cleared, so that they, now the appropriately acting on the two-armed lever train of a spring 24 following can move upwards.

Ist diese Feder entspreohend schwach dimensioniert, so vermag sie nicht, nachdem zwar die Unterarmsperre ' mit dem Zahnrad in Eingriff gebracht ist, die Oberarmsperre zu bewegen, solange Scherkräfte die Reibung derselben in ihrem Schlitz erhöhen. Somit sind Oberarm und Unterarm gegeneinander gesperrt. Die Sperrung kann aufgehoben werden, entweder wenn das Schermoment von Oberarmschiene und Zahnrad aufgehoben wird, es löst sich dann die Oberarmsperre, oder wenn die Schubstange aufwärts bewegt wird, wodurch sich die Kulisse wieder senkt und die Untetarmsperre löst. If this spring is correspondingly weakly dimensioned, it can not after the forearm lock is engaged with the gear, to move the upper arm lock as long as shear forces the friction of the same in their Increase slot. This means that the upper arm and forearm are locked against each other. The lock can be canceled either when the shear moment of the humeral splint and gear is lifted, it then releases the upper arm lock, or when the push rod is moved upwards, which lowers the backdrop and the lower arm lock solves.

Um die Beuge- und Streckbewegung eines Kunstarmes mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zum Handschließen oder -öffnen verwendbar zu machen, ist am Zahnrad von dessen Wachse entfernt ein Bolzen 25 angebracht, an dem eine Zugeinrichtung befestigt ist. Wird diese durch Drehen des Zahnrades angezogen oder katm sie in Richtung der Hand nachgeben, so wird die Kunsthand geschlossen bzw. geöffnet. Dieses Drehen des Zahnrades geschieht durch Beugen und Strecken des Armes, wenn sich allein die Oberarmsperre mit dem Zahnrad im Eingriff befindet. Durch den Druck auf den Schubstaugenknopf wird die Unterarmsperre in Eingriff gebracht und dadurch die Zugeinrichtung in beliebiger Lage festgestellt. To the flexion and extension movement of an artificial arm with the inventive To make switching device for manual closing or opening usable is on the gear removed from its waxes a bolt 25 attached to which a pulling device is attached. Is this tightened by turning the gear or katm it in Give way to the direction of the hand, the artificial hand is closed or opened. This Rotating the gear is done by bending and stretching the arm when alone the upper arm lock is in mesh with the gear. By pressing the Push button, the forearm lock is brought into engagement and thereby the pulling device found in any position.

Die Strecke, um die sich die Zugeinrichtung verschieben tnuß, um die ganz geöffnete Hand vollständig zu schließen, ist am zweckmäßigsten so groß wie der Abstand des Bolzens von der Zahnradachse, so daß Beugen des Armes um etwa go° vollständiges Handschließen ermöglicht. Ein kräftigeres Handschließen kann erreicht werden, indem man den Abstand des Bolzens von der Zahnradachse verkleinert; vergrößert man ihn, so wird die Griffestigkeit entsprechend kleiner, ebenso der vollständiges Handschließen ermöglichende Beugewinkel. Zu diesem Zweck ist das Zahnrad mit verschiedenen Bohrungen zum Befestigen des Bolzens versehen. The distance the drawbar must move by Closing the fully open hand completely is most conveniently so big as the distance of the bolt from the gear axis, so that bending the arm by about go ° enables complete manual closing. A stronger hand closure can be achieved by reducing the distance between the bolt and the gear axis; enlarged If you do it, the grip becomes correspondingly smaller, as is the complete one Flexion angle that enables manual closing. For this purpose, the gear is different Drill holes for fastening the bolt.

Die Länge der Zugeinrichtung ist vor allem, wenn die größtmögliche Verschiebestrecke der Zugeinrichtung kleiner ist als der Abstand des Bolzens von der Zahnradachse, so zu wählen, daß' die Hand vollständig geschlossen ist, wenn der Bolzen den handfernsten Punkt seiner Bahn erreicht hat. Bewirkt Armbeugen um 990 vollständiges Handschließen, so ist sie so lang zu machen, daß die Hand ganz geöffnet ist, wenn sich der Bolzen auf dem der Hand nächsten Punkt befindet. The length of the drawbar is especially important when the greatest possible The distance of travel of the drawbar is smaller than the distance of the bolt from the gear axis, to be selected so that 'the hand is completely closed when the bolt has reached the furthest point of its path. Causes arm curls around 990 complete hand closure, it is so long to close make that the hand is fully open when the bolt is on the point closest to the hand is located.

Dadurch, daß man jedesmal, wenn der Drehsinn umgekelart wird, bei dem man die Armschienen gegeneinanderschwenkt, die Schubstange aufwärts bewegt, also die Kulisse hebt oder senkt, kann das Zahnrad in beliebigem Sinne beliebig weit gedreht werden. Somit kann also nach Belieben sowohl durch Armbeugen als auch durch krmstrecken die Hand geöffnet oder geschlossen werden und ein l)eliebiger 11 andschluß bei beliebiger Stellung der ;\rmscliienen erreicht werden. By the fact that every time the direction of rotation is reversed, at by swiveling the bracers against each other, moving the push rod upwards, So the backdrop raises or lowers, the gear can be used in any sense be rotated far. Thus, at will, both by arm crooks and the hand can be opened or closed by stretching the curve and a l) one 11 connection can be achieved with any position of the; \ rmscliien.

Zur Erläuterung dieses Vorgangs ein Beispiel. An example to explain this process.

1 latte man das Schließen der 1 fand dadurch erreicht, daß man den Arm ganz streckte und will nun einen vor einem liegenden Gegenstand durch Armbeugen ergreifen, so kann das wohl möglich ohne Umschalten geschehen, da, wenn man den gestreckten Arm beugt, die Hand sich zunächst ganz öffnet, um sich dann um so mehr wieder zu schließen, je kürzer die größtmögliche Verschiebestrecke der Ifandzugeiurichtung ist. Wird bei vollständig elieu'tem Xrm der betreffende Gegenstand nicht fest genug ergriffen, so drückt man die Schubstange hoch, streckt den Arm ein wenig, um dann ein zweites Nial die Schubstange hochzudrücken und erreicht nun durch Beugen den gewünschteii lfandschluß. Allgemein gilt: Soll die Armstelluiig geändert werden, bei der ein bestimmter Handschluß erreicht wird, so wird die gesperrte Ifand in eine geeignete Vorlage gebracht und die Schubstange hochgedrückt. Wird die Beuge- oder Streckbewegung des Armes dadurch behindert, daß die Zugeinrichtung nicht weiter zurückgezogen werden kann, so sorgt der Druck auf den Schubstangenknopf für Änderung.1 the closing of the 1 was achieved by the Arm fully stretched out and now wants a lying object by crooks of the arm seize, it can probably be done without switching, because if you have the stretched arm bends, the hand opens completely at first, and then more so towards itself to close again, the shorter the greatest possible displacement distance of the Ifandzugeiurichtung is. If the Xrm is completely elieu'tem, the object in question does not become firm enough grabbed, you push the push rod up, stretch your arm a little, and then a second nial to push up the push rod and now reached by bending the desired closing date. In general: If the arm position is to be changed, at which a certain hand closure is achieved, the blocked Ifand is in brought a suitable template and pushed up the push rod. Will the flexion or stretching movement of the arm is hindered by the fact that the pulling device does not continue can be withdrawn, the pressure on the push rod button causes a change.

In der Kunstlland ist eine Feder bestrebt, die 1 fand zu öffneii. Dadurch wird bei abgehobener ()berarmsperre ein Drehmoment der Armschienen für den Amputierten spürbar, so daß er aus Größe und Richtung desselben gefühlsmäßig entscheiden kann, ob und wie weit etwa die Hand geöffnet ist und ob sie durch Beugen oder Strecken des Armes geschlossen l)zw. geöffnet wird. Kann diese Feder, wenn die Klasse und die Reibung der Finger genügend klein sind, schwach gewählt werden, so übernimmt diese bzw. mehrere im gleichen Sinne wirkende Federn allein das Offnen der Hand, und die Kraftübertragung zwischen Hand und Zahnrad erfolgt mittels einer Stafilsaite, eines Riemens oder ähnlichen; wenn jedoch zum liandöffnen ein Druck iibertragen werden muß. so findet statt dessen eine Stange Verwendung. Soll das öffnen durch eine besondere Zuceiiirichtung erfolgen, so wird diese an einem Bolzen befestigt, der auf dem Zahnrad axialsymmetrisch zu dem Bolzen angebracht ist, an dem die Zugeinrichtung zum Schließen der Hand angeordnet ist. In the Kunstlland a spring strives to open the 1 found. As a result, when the arm lock is lifted, the bracers are torque-proof for the Amputee noticeably, so that he can decide emotionally from size and direction of the same can determine whether and how far the hand is open and whether it is by bending or stretching of the arm closed l) betw. is opened. Can this pen if the class and the friction of the fingers are sufficiently small to be chosen weakly, so it takes over this or several springs acting in the same sense just open the hand, and the power transmission between hand and gear is done by means of a stafil string, a belt or the like; However, if a pressure is transmitted to open the country must become. a rod is used instead. Should that open through If a special direction of supply takes place, this is attached to a bolt, which is mounted on the gear axially symmetrical to the bolt on which the pulling device is arranged to close the hand.

Die Schalteinrichtung nach der Erfindung kann dadtlrchvereinfaclltwerden, daß man die Aufwärtsbewegung der Schubstange 14 direkt auf die lsulissl ( jiliertrigt, so daß der zweiarmige Hel'el 17 entfällt. Die am zweiarmigen Hehel angreifende Feder 24 wird dann an der Kulisse direkt befestigt, um diese gegebenenfalls zu senken. Bei Anwendung dieser Vereinfächung ist jedoch ein Lösen der Sperrung nur dann jederzeit möglich, wenn man gleichzeitig Ober- und Unterarmschiene miteinander vertauscht und darauf verzichtet, daß die Schubstange durch Aufstützen des Ellenbogens bewegt werden kann. The switching device according to the invention can be simplified by that the upward movement of the push rod 14 is directly applied to the lsulissl (jiliertrigt, so that the two-armed Hel'el 17 is omitted. The feather attacking the two-armed helm 24 is then attached directly to the backdrop in order to lower it if necessary. If this simplification is used, however, the blocking can only be released at any time possible if you swap the upper and lower arm splint at the same time and refrains from moving the push rod by propping up the elbow can be.

Gegenüber bekannten Schaltvorrichtungen an ECunstarmen ermöglicht die vorstehend beschriebene folgendes: Die Kunsthand kann nach Belieben sowohl durch Armbeugen als auch durch Armstrecken geöffnet oder geschlossen werden. Der erwünschte Handsehluß kann bei beliebiger Armstellung erreicht werden. Die Kunsthand und der Kunstarm können in beliebiger Griff- bzw. Beugestellung gesperrt und die Sperrung augenblicklich gelöst werden. Die Griffestigkeit der Kunsthand kann verändert werden, ebenso der Winkel, um den der Amputierte den Arm beugen oder strecken muß, um vollständiges Handschließen zu erreichen. Compared to known switching devices on ECunstarms the following: the arts can at will through both The crooks of the arms can be opened or closed as well as by extending the arms. The desired one The closing of the hand can be achieved with any arm position. The arts and crafts and the Artificial arm can be locked in any grip or bent position and the lock resolved instantly. The grip of the handicraft can be changed, likewise the angle at which the amputee has to bend or straighten his arm in order to be complete To achieve hand closing.

AIit der Schaltvorrichtung können Kunstarme für Hand-, Unterarm- und Oberarmamputierte versehen werden.With the switching device, artificial arms for hand, forearm and Upper arm amputees are provided.

PATENTANSPRÜ(:HE: I. Schaltvorrichtung an Kunstarmen, gekennzeichnet durch ein Zahnrad (I), das um die Ellenbogenachse drehbar ist und an dem eine Zugeinrichtung zum t)ffnen und Schließen der Kunsthand befestigt ist und in dessen Zahnkranz zwei Sperren (2, 4) eingreifen, von denen die eine mit den Oberarmschienen (3), die andere mit den Unterarmschienen (5) verbunden ist. PATENT CLAIM (: HE: I. Switching device on artificial arms, marked by a toothed wheel (I) which can be rotated around the elbow axis and on which a pulling device to open and close the art hand is attached and two in its ring gear Locks (2, 4) engage, one with the upper arm splints (3), the other is connected to the forearm bracers (5).

2. Schaltvorrichtung an Kunstarmen nach Anspruell I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperren (2, 4) radial zur Ellenbogenachse verschiebbar sind und durch Federn (9, I2, 24) mit dem Zahnrad (I) in Eingriff gebracht werden, während das Lösen jeweils einer der Sperren durch Verschieben einer Kulisse (6) erfolgt, die an einer der Unterarmschienen (5) in einer Richtung geführt wird, die den Schwenkbereich der Oberarmschienen halbiert und sich, um die an derOberarmschiene geführte Sperre zu lösen, gegen diese mit einer halbkreisförmigen Gleitkurve schiebt, bis der Mittelpunkt der Gleitkurve auf der Ellenbogenachse liegt. 2. Switching device on artificial arms according to Anspruell I, characterized in that that the locks (2, 4) can be moved radially to the elbow axis and by springs (9, I2, 24) with the gear (I) are brought into engagement while releasing respectively one of the locks by moving a backdrop (6) is carried out on one of the Forearm splints (5) is guided in a direction that corresponds to the swivel range of the Upper arm splint halved and to close the lock on the upper arm splint loosen, pushing against this with a semicircular sliding curve until the center point the sliding curve lies on the elbow axis.

Claims

3. Switching device on artificial arms according to claim I and 2, characterized characterized in that the springs (9, 24) lift the upper arm splint (3) cause guided lock (2), a shift of the gate (6) takes place.

4. Switching device on artificial arms according to claim I, characterized in that that the locks (2, 4) and the gear (I) are provided with sharp teeth and the locks are guided in slots that are extended by the width of a tooth are and which are based on its end remote from the elliptical axis narrow.

5. Switching device on artificial arms according to claim I and 3, characterized characterized in that a perpendicular to the axis of the elbow and to the forearm, at its free lower end provided with a button push rod (I4) against the The gate (6) presses and a spring (12) returns the push rod to its starting position.