DE953382C

DE953382C - Artificial leg with sliding knee joint

Info

Publication number: DE953382C
Application number: DEH15720A
Authority: DE
Inventors: Heinz Hemmann
Original assignee: KARL HAGE
Current assignee: KARL HAGE
Priority date: 1953-03-15
Filing date: 1953-03-15
Publication date: 1956-11-29

Description

Kunstbein mit Gleitkniegelenk Die Erfindung betrifft ein Kunstbein mit Gleitkniegelenk, bei welchem die Gelenkverbindung sowohl am Oberschenkel als auch am Unterschenkel im Abstand voneinander gelagert ist.Artificial leg with sliding knee joint The invention relates to an artificial leg with sliding knee joint, in which the joint connection is both on the thigh and is also mounted on the lower leg at a distance from each other.

Bei Kunstbeinen wurden zunächst die sogenannten Scharnierverbindungen benutzt, die nur eine Schwenkung um einen einzigen Drehpunkt zulassen. Da solche Prothesen einen unnatürlichen Gang bedingen, ging das Bestreben darauf, Gleitkniegelenke vorzusehen, die in Annäherung an den natürlichen Gang bzw. denl kinematischen Ablauf im Kniegelenk ausgebildet waren. Zu diesem Zweck sind Kniegelenke mit verschiebbaren Achsen bekanntgeworden. Es ist auch bekannt, das Kniestück des Oberschenkels mit einer einer Ellipse oder einem Kreis angenäherten Abrollfläche zu versehen. Hierbei wurde auch eine als Kippgelenk wirkende Dreigelenkverbindung verwendet. The so-called hinge connections were used first for artificial legs used that only allow a pivot around a single pivot point. Because such Prostheses caused an unnatural gait, the effort went to sliding knee joints to be provided that approximates the natural gait or the kinematic sequence were trained in the knee joint. For this purpose, knee joints are slidable with Axes become known. It is also known to use the knee of the thigh to provide a rolling surface approximated to an ellipse or a circle. Here a three-hinge connection acting as a tilting joint was also used.

Bei diesen Ausführungen besteht jedoch der Nachteil, daß die erforderliche Verkürzung der Standlänge nicht ausreicht, so daß je nach Einstellung in der einen oder der anderen Richtung der -Gang hierdurch unnatürlich wurde. In these designs, however, there is the disadvantage that the required Shortening the stand length is not sufficient, so that depending on the setting in one or the other direction the gangway became unnatural as a result.

Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß der Oberschenkel stumpf nicht aktiv bei dem Gehvorgang in Anpassung an den natürlichen Ablauf tätig war. Dies hatte, ebenso wie bei den gewöhnlichen Scharniergelenken, eine Verkümmerung der Muskulatur, die ärztlicherseits natürlich unerwünscht ist, zur Folge. Another disadvantage is that the thigh is blunt not active during the walking process in adaptation to the natural process employed was. This, like the usual hinge joints, had a stunted appearance the muscles, which are of course undesirable from the medical point of view.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Kunstbein, welches im wesentlichen diese Nachteile vermeidet und einen Gang unter.Mittätigkeit des Oberschenkelstumpfes in Anpassung an den natürlichen Ablauf, jedoch unter Erzielung einer vollkommenen Standsicherheit, ermöglicht. The present invention relates to an artificial leg which is im essentially avoids these disadvantages and a gait under.Activity of the thigh stump in adaptation to the natural process, but with the achievement of a perfect one Stability, made possible.

Zu diesem Zweck ist einmal der Knieteil des Oberschenkels mit kreisrundem Durchmesser ausgebildet, wobei eine entsprechend geformte Auflagefläche auf der Oberfläche der Wade vorgesehen ist. For this purpose, the knee part of the thigh is once circular Diameter formed, with a correspondingly shaped support surface on the Surface of the calf is provided.

Oberschenkel und Wade sind weiterhin durch eine gelenkartige, sowohl am Oberschenkel als auch am Unterschenkel gelagerte Verbindung miteinander verknüpft, wobei der Drehpunkt der Knieachse versetzt hinter dem Mittelpunkt des Kniekreises angeordnet ist. The thigh and calf are continued by a joint, both the connection between the thigh and the lower leg, where the pivot point of the knee axis is offset behind the center of the knee circle is arranged.

Erfindungsgemäß ist die Verbindung zwischen der Knieachse und der Unterschenkel achse dabei unter Federzug längsveränderlich ausgebildet. Dadurch wird eine Zusammenziehüng der Gleitteile und weiterhin ein Bestreben auf Abrollen des Kniegelenkes in Richtung der Beugung bewirkt. According to the invention, the connection between the knee axis and the The lower leg axis is designed to be longitudinally variable under a spring tension. Through this there is a contraction of the sliding parts and there is still a tendency to unwind of the knee joint in the direction of flexion.

Die unter Federzug stehende Verbindung bewirkt dabei gleichzeitig eine Sicherung der kreisförmigen Knieführung in ihrer Auflage gegen ein Herausspringen, insbesondere beim Beugen des Knies. The spring-loaded connection has the same effect securing the circular knee guide in its support against jumping out, especially when bending the knee.

Weiterhin ist noch eine Druckfeder vorgesehen, die gegen die Gelenkverbindung in Richtung auf ein Strecken des Beines wirkt, um eine Einstellung des Gelenkes zu ermöglichen. Furthermore, a compression spring is also provided, which against the articulated connection in the direction of stretching the leg acts to adjust the joint to enable.

An Hand der Zeichnung sollen der Gegenstand der Erfindung sowie noch nähere Einzelheiten erläutert werden. On the basis of the drawing, the subject matter of the invention as well as further details are explained.

Fig. 1 zeigt schematisch im seitlichen Schnitt das Kniegelenk eines Kunstbeines und Fig. 2 im schematischen Schnitt von vorn. Fig. 1 shows schematically in side section the knee joint of a Artificial leg and FIG. 2 in a schematic section from the front.

In den Figuren ist a der Oberschenkelteil und b die Wade bzw. der Unterschenkelteil. Das Kniestück c des Oberschenkels a ist kreisrund ausgebildet und ruht in einem entsprechend geformten Ausschnitt d des Unterschenkels. In the figures, a is the thigh portion and b is the calf and the Lower leg part. The knee c of the thigh a is circular and rests in a correspondingly shaped cutout d of the lower leg.

In dem Knieteil c sowie auch in dem Wadenteil b sind nutartige Einschnitte e und J zur Aufnahme der Gelenkverbindung vorgesehen. DieKnieachse g ist, von vorn' gesehen, rückwärts hinter dem Mittelpunktm des Knieteiles c angeordnet und drehbar in Buchsen. des letzteren gelagert. Auf der Knieachse g sitzt mit einem schellenförmigen Ansatz das Rohrstück h, wobei zur Festklemmung und Sicherung eine quer durch Ansätze-verlaufende Schraube i angeordnet ist. In the knee part c as well as in the calf part b there are groove-like incisions e and J intended to accommodate the articulated connection. The knee axis g is 'from the front' seen, arranged backwards behind the center point of the knee part c and rotatable in sockets. of the latter stored. On the knee axis g sits with a bell-shaped Approach the pipe section h, with a transverse through approaches-extending for clamping and securing Screw i is arranged.

Auf dem Rohrstück h ist ein teleskopartiges Rohrstück r angeordnet, das mit dem Befestigungsteil k und der Schraube I auf der Unterschenkelachsen festgeklemmt ist. Innerhalb der teleskopartigen Rohre h und r ist die Zugfeder o an der Halteschraube i und dem Halteteil p mit der Flügelmutter s angeordnet. Durch die Flügelmutter s kann die Federkraft entsprechend reguliert werden. A telescopic pipe section r is arranged on the pipe section h, that clamped with the fastening part k and the screw I on the lower leg axis is. Inside the telescopic tubes h and r is the tension spring o on the retaining screw i and the holding part p with the wing nut s arranged. Through the wing nut The spring force can be regulated accordingly.

Eine Druckfeder t, welche durch die Schraube u verstellt werden kann, wirkt von hinten auf die teleskopartige Verbindung. A compression spring t, which can be adjusted with the screw u, acts from behind on the telescopic connection.

In dem Rohr r sind weiterhin noch in Ansätzen die Schrauben v angeordnet, die mit Ausschnitten w des Rohres h zusammenarbeiten, um eine Begrenzung der Beweglichkeit und damit eine Sicherung der Verbindung bei etwaigem Federbruch zu ergeben. Ein Einsatzstück Z in dem Ausschnitt des Unterteiles wirkt mit dem Oberteil zusammen, um die Bewegung des Gelenkes im gestreckten Zustande zu begrenzen. In the tube r, the screws v are still arranged in approaches, which cooperate with cutouts w of the tube h in order to limit the mobility and thus to secure the connection in the event of a spring break. A Insert Z in the cutout of the lower part interacts with the upper part, to limit the movement of the joint when it is extended.

Wie ersichtlich, liegen sowohl die Knieachse als auch die Unterschenkelachse im wesentlichen untereinander, jedoch hinter dem Mittelpunkt m des Knieteiles. Sie sind derart angeordnet, daß unter der Zugwirkung der Feder der Teleskopverbindung das Knieteil c in den, Ausschnitt t hineingezogen und auch gegen Herausspringen gesichert wird. As can be seen, both the knee axis and the lower leg axis lie essentially with one another, but behind the center point m of the knee part. she are arranged in such a way that under the tensile effect of the spring of the telescopic connection the knee part c pulled into the, cutout t and also against jumping out is secured.

Beim Gehvorgang tritt eine Beugung des Knies mit Unterstützung der Zugfeder o ein, und zwar gegen Wirkung der Druckfeder d, durch deren Abstimmung zueinander die erforderliche Einstellung erzielt wird. When walking, the knee flexes with the assistance of the Tension spring o a, against the action of the compression spring d, through their coordination each other the required setting is achieved.

Beim Einschwenken des Knies wird unter Verlegung der Achsen, wobei insbesondere die Knieachse g in Richtung auf die Unterschenkel sich bewegt, eine Verkürzung der Gehlänge erzielt, die dem natürlichen Bein angepaßt ist. Es kann hierbei ohne Schwierigkeiten eine Verringerung der Länge des Schwungbeines in seiner Gehphase um etwa I8 bis 20 mm erzielt werden Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, alle Hindernisse leicht ohne Sonderheiten zu nehmen, und zwar bei gleichbleibender Körperhaltung. Beim Stand wird dann wiederum beiderseits die gleiche Länge erreicht, die von dem Prothesenträger als angenehm und natürlich empfunden wird. Die Einstellung der Zugfeder der Teleskopverbindung sowie auch der Druckfeder wird in der Weise vorgenommen, daß die Geradestellung unter Mitarbeit des Stumpfes erfolgt, wodurch der Gang natürlich, gleichbleibend und nicht ermüdend wird. Insbesondere auch in unebenem Gelände macht sich dies vorteilhlaft bemerkbar. Ein wesentlicher Vorteil liegt aber darin, daß durch die beschriebene Ausführung nicht wie bei sonstigen Konstruktionen die Aktivität des Stumpfes aufgehoben wird, wodurch sich eine starke Abmagerung und auch Verkrümmung der nicht benötigten Muskulatur ergibt. Letzteres wird gerade als wesentlicher Nachteil empfunden, da hierdurch der Gang auf die Dauer erschwert wird. When the knee is swiveled in, the axes are relocated, with in particular the knee axis g moves in the direction of the lower leg, a Shortening of the gait length achieved, which is adapted to the natural leg. It can without difficulty reducing the length of the swing leg in its Walking phase of around 18 to 20 mm can be achieved This gives the possibility of to take all obstacles easily without any peculiarities, and at the same time Posture. When standing, the same length is achieved on both sides, which is perceived as pleasant and natural by the prosthesis wearer. The setting the tension spring of the telescopic connection as well as the compression spring is in the way made that the straightening takes place with the cooperation of the stump, whereby the gait becomes natural, steady and not tiring. Especially in This has an advantageous effect on uneven terrain. A major advantage but lies in the fact that by the described execution not as with others Constructions the activity of the stump is canceled, creating a strong Emaciation and curvature of the unneeded muscles results. The latter is perceived as a major disadvantage, as this makes the gait in the long run is made more difficult.

Durch die große Gleitfläche des Knieteiles im Unterschenkel, die im wesentlichen die Hälfte des Kniestückes immer gleiten läßt, ist eine volle Belastung des Beines und auch eine Standsicherheit bei I550 Beugestellung noch möglich. Ein anderer wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausführung besteht darin, daß verhältnismäßig einfache Teile zum Aufbau verwendet werden, die auch bei Dauerbeanspruchung den gestellten Anforderungen genügen. Due to the large sliding surface of the knee part in the lower leg, which essentially allowing half of the knee to slide at all times is a full burden of the leg and stability is still possible with the I550 flexed position. A Another major advantage of the embodiment described is that it is proportionate simple parts can be used to build that also at Continuous use meet the requirements.

PATENTANSeRUCHE: I. Kunstbein mit Gleitkniegelenk, bei welchem das Knieteil mit einer im Durchschnitt kreisrunden Gleitfläche und der Unterschenkel mit einer entsprechend geformten Auflagefläche versehen ist und die Gelenkverbindung sowohl am Oberschenkel als auch im Unterschenkel im Abstand voneinander hinter dem Mittelpunkt der Gleitfläche des Knieteiles gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Achsen unter Federzug längsveränderlich ausgebildet ist. PATENT APPLICATIONS: I. Artificial leg with sliding knee joint, in which the Knee part with an average circular sliding surface and the lower leg is provided with a correspondingly shaped support surface and the articulated connection both on the thigh and in the lower leg at a distance from each other behind the The center of the sliding surface of the knee part is mounted, characterized in that that the connection of the axes is designed to be longitudinally variable under a spring tension.

Claims

2. Embodiment according to claim 1, characterized in that the Articulated connection between the knee axis and the lower leg axis telescopic is designed to be displaceable against an adjustable spring balancer.

3. Embodiment according to claim 2, characterized in that the Mobility of the telescopic connections by partially sitting in the one telescope Safety screws, which work together with recesses in the second telescopic part, is limited.

4. Embodiment according to claim I to 3, characterized in that that the rotation of the knee part through an extension piece in the extended position forward is bordered in a manner known per se.

5. Embodiment according to claim I to 4, characterized in that that an adjustable compression spring in the lower leg part from behind on the telescopic Connection acts.

Publications considered: German Patent Specifications No. 828 292, 74I 402.