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Knöchelgelenk für künstliche Füße Die Erfindung bezieht sich auf ein
Knöchelgelenk für künstliche Füße, dessen Armzapfen mit dem Fuß und Unterschenkel
starr verbunden sind.
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Für künstliche Füße wurden bisher überwiegend kardanische Gelenke
verwendet. Diese haben jedoch in erster Linie den wesentlichen Nachteil, daß sie
ein Neigen des Fußteils lediglich nach vorn und hinten oder rechtwinklig hierzu
nach rechts oder links gestatten. Bei einem seitlich schräg aufsetzenden Fuß ist
daher ein Ecken des Gelenks unvermeidlich. Dieser Umstand wirkt sich naturgemäß
in mancherlei Hinsicht sehr nachteilig für den Prothesenträger aus. Ganz abgesehen
von den verhältnismäßig hohen Herstellungskosten, nicht unbeträchtlichem Gewicht
und schwierigen Einbaues eines derart sperrigen Gelenks in die Prothesenteile, besitzt
ein solches Gelenk den weiteren Nachteil, daß dessen Gelenkstellen einer dauernden
Schmierung bedürfen. Diese Schmierung darf auch jedesmal nur minimal sein, da ein
Auslaufen von 01 in das um das Gelenk angeordnete, zur Rückführung der Gelenkteile
in die Grundlage dienende Gummipolster zu seiner Erhaltung vermieden werden muß.
Eine in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen erforderliche Schmierung ist daher
bei diesen Gelenken sehr umständlich. Es ist aber in der Technik allgemein bekannt,
daß selbst geschmierte Metallteile, welche einer dauernden Reibung und Eckung unterliegen,
sich auf die Dauer lockern, zumal bei derartigen Gelenken nur kleine, stark gepreßte
Auflageflächen vorhanden sind, in welchen sich Schmiermittel naturgemäß nicht lange
halten können. Hieraus ergibt sich dann zunächst ein leichtes, dann aber ein immer
stärker werdendes Klappern und Quietschen, das für den Prothesenträger unerträglich
ist und ein Instandsetzen bzw. Aus-
wechseln der abgenutzten Gelenkteile
erforderlich macht. Um eine allseitige Beweglichkeit des Fußes zu erhalten, hat
man bereits vorgeschlagen, die in dem Fuß und Unterschenkel starr befestigten Armzapfen
durch ein Kreuzkopfkugelgelenk miteinander zu verbinden. Ganz abgesehen davon, daß
ein derartiges Gelenk in der Herstellung noch bedeutend teurer als ein Kardangelenk
ist und ebenfalls eine Wartung erfordert, tritt auch bei einem derartigen Gelenk
mit der Zeit eine Lockerung der Gelenkteile ganz natürlich ein, da auch hier gegenseitig
reibende Metallkörper gelenkig miteinander verbunden sind.
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Durch die allseitige Beweglichkeit eines solchen Gelenks ist es auch
erforderlich, durch ein vom Gelenk unabhängiges Mittel die Prothesenteile nach einer
Neigung in eine beliebige Lage wieder in ihre Grundstellung zu bringen. Um dieses
zu bewirken, hat man vorgeschlagen, das Gelenk vollkommen mit einem Gummiring zu
umgeben. Eine Schmierung des Gelenks ist daher nur durch völligen Ausbau desselben
möglich.
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Ein derartiges Gummipolster hat aber andererseits den wesentlichen
Nachteil, daß bei einer Neigung eines Prothesenteiles ein gewisser Druck gegen das
Gummipolster ausgeübt wird, der mit zunehmender Neigung des Prothesenteiles immer
stärker anwächst. Ein mit einer derartigen Einrichtung ausgerüsteter Fuß kann daher
dem Träger keinen sicher arbeitenden und im Gebrauch möglichst wenig lästigen Ersatz
eines natürlichen Fußes bieten.
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Es erübrigt sich, auf die Nachteile von weiter bekannten Fußgelenken
näher einzugehen, da sie nicht zur Gattung des erfindungsgemäßen Knöchelgelenks
gehören.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die angeführten Mängel
zu beseitigen und unter geringstmöglichem Materialaufwand aus einfachen Bauteilen
ein allseitig bewegliches Knöchelgelenk für künstliche Füße zu schaffen, welches
leicht und zugleich dauerhaft ist und bei welchem nicht nur die freie Beweglichkeit
gewährleistet wird und hemmende Gummipolster sowie eine Wartung fortfallen, sondern
welches vor allen Dingen ein Lockern und damit ein Quietschen und Klappern der Gelenkteile
ausschließt.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst,
daß das Knöchelgelenk, dessen Armzapfen mit dem Fuß und Unterschenkel starr verbunden
sind, aus einer mit ihren Enden an den Armzapfen befestigten, zwischen Fuß und Unterschenkel
freiliegenden Schraubenfeder mit fest aneinanderliegenden Windungen gebildet wird.
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Diese Ausbildung des Gelenks hat gegenüber bekannten Gelenken den
Vorteil, daß es billig in der Herstellung ist, da das Gelenk lediglich aus zwei
einfachen, leicht in die Prothesenteile einsetzbaren, gleichgestalteten Armzapfen
und einer einfachen normalen Schraubenfeder besteht.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Gelenk ist nach allen Richtungen
biegbar, so daß ein elastisches Polster für die Rückführung des Gelenks in seine
Ruhelage in Fortfall kommt, da die Spannkraft der Feder, nach erfolgter Neigung
eines Prothesenteiles, die Rückführung desselben selbsttätig bewirkt. Da die Zugbeanspruchung
nur ganz geringfügig ist und nur für kurze Dauer in Anspruch genommen wird, ist
die Haltbarkeit einer derartigen Feder, welche keiner Wartung bedarf, unbegrenzt.
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In Anbetracht der verhältnismäßig starken Dimensionierung der Feder,
welche bei einer Normalbelastung von durchschnittlich 80 kg bei 50 mm Länge und
20 mm äußerem Durchmesser eine Drahtstärke von 4 mm hat, ist auch eine radiale Verdrehung
derselben und damit ein Versetzen des Fußteiles zum Unterschenkel ausgeschlossen.
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Ferner besitzt das Gelenk den Vorteil, daß es keine sich gegeneinander
reibenden Gelenkteile besitzt, welche eine Verbindung lockern und dadurch ein unangenehmes
Klappern o. dgl. herbeiführen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gelenks besteht noch darin,
daß sowohl bei einer kleinen als auch größeren Neigung eines Prothesenteiles diese
stets gleichmäßig ist, da dieser kein Widerstand durch ein mit zunehmender Neigung
fester werdendes Gummipolster o. dgl. entgegengesetzt wird. Außerdem besitzt das
Gelenk gegenüber kardanischen Gelenken und Kreuzkopfkugelgelenken den Vorteil des
geringen Gewichtes, was dazu beiträgt, das Tragen der Prothese angenehmer zu gestalten.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Enden
der Schraubenfeder teilweise in eine Bohrung des Fußes und Unterschenkels hineinragen.
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Da der freistehende Federteil verhältnismäßig kurz bemessen ist,
wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung trotzdem eine elastische, unbegrenzte
Biegungsfähigkeit der Feder erreicht. Erfindungsgemäß sind die in den Prothesenteilen
starr befestigten Armzapfen mit Gewindeansätzen versehen, auf welchen die Federenden
durch Aufschrauben befestigt sind.
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Durch diese Befestigungsweise wird die Schraubenfeder ohne zusätzliche
Befestigungsmittel, welche sich mit der Zeit lösen können, auf einfache Weise mit
den Armzapfen fest verbunden.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen künstlichen Fuß in teilweisen Längsschnitten
und Fig. 2 einen zu diesem Längsschnitt um go0 verdrehten Längsschnitt mit der Lage
des Fußes beim Auftreten auf eine schiefe Ebene.
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In der Zeichnung ist mit 1 der Fußteil und mit 2 der Unterschenkelschaft
einer Fußprothese bezeichnet.
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Die Teile I und 2 können beispielsweise aus Holz bestehen, wobei der
Unterschenkelschaft 2 zwecks Verringerung des Gewichtes hohl ausgebildet ist. und
zweckmäßig aus einem kurzen Stumpf besteht, auf welchem ein Verlängerungsstück in
der erforderlichen Gradstellung zum Fußteil 1 aufgesetzt wird. In dem Fußteil 1
ist ein Armzapfen 3 und in dem Unterschenkel 2 ein Armzapfen 4 angeordnet und mit
diesen Teilen unverdrehbar starr befestigt, indem die Armzapfen mit einem Kragen
gegen die Grundfläche einer in den Teilen I und 2 vorgesehenen Ausbohrung 5 anliegen
und gegen diese durch Gewindemuttern 6 fest angezogen werden. Das zwischen Zapfenkragen
und Gewindemutter liegende Material ist vierkantig durchbrochen, wodurch die Armzapfen
unverdrehbar ge-
halten werden. Die Unverdrehbarkeit derselben kann
gegebenenfalls auch durch Querstifte herbeigeführt werden. Die Teile I und 2 werden
durch eine Schraubenfeder 7, deren Windungen dicht aneinanderliegen, dadurch miteinander
verbunden, indem die Federenden auf Gewindeansätze 8 der Armzapfen 3 und 4 durch
Aufschrauben befestigt werden. Die Schraubenfeder ist beiderseits derart in die
Ausbohrungen 5 eingelassen, daß zwischen dem Fußteil I und dem Unterschenkel 2 ein
Spielraum von etwa 4 bis 6 mm verbleibt. Um beiden Teilen eine genügende Neigungsmöglichkeit
zu geben, sind die sich gegenüberliegenden Flächen gewölbt bzw. hohl ausgebildet.
Um ein Einklemmen eines über die Prothese gestreiften Strumpfes o. dgl. zwischen
den Teilen I und 2 zu verhindern, wird der Zwischenraum vorteilhafterweise in an
sich bekannter Weise durch eine an dem Fußteil oder Unterschenkel befestigte Manschette
9 abgedeckt.
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Um die Vor- oder Rückwärtsbewegung der Prothesenteile, also das normale
Gehen, härter zu gestalten, können vor oder hinter der Schraubenfeder Gummipuffer
10 angeordnet werden.
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Die in der Zeichnung dargestellte Fußprothese ist ein Ausführungsbeispiel,
worauf die Erfindung nicht beschränkt ist, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung
auch Abweichungen und andere Ausführungen möglich.