DE299579C

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Publication number: DE299579C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Künstliche Beine, bei denen der vom Boden abgehobene Unterschenkel durch eine Feder vorgeworfen wird, sind bereits bekannt. Während aber bei diesen Kunstbeinen die Feder ■> mangels anderweiter Sperrung in dem Augenblick zur Wirkung kommt> da der Fuß vom Boden abgehoben wird, erfolgt gemäß vorliegender Erfindung eine Sperrung der durch die Bewegung des Unterschenkels gegen den aufgesetzten Fuß angespannten Feder; die Auslösung dieser Sperrung erfolgt in einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Abheben des Fußes im Verfolge der Vorwärtsschwenkung des Oberschenkels bei Eintritt einer gewissenArtificial legs in which the lower leg is lifted from the floor by a spring are accused are already known. But while with these artificial legs the spring ■> in the absence of any other blocking at the moment comes into effect> since the foot is lifted off the ground, takes place according to the present Invention a blocking of the tensioned by the movement of the lower leg against the attached foot spring; the This blocking is triggered at a predetermined point in time after taking off of the foot following the forward pivoting of the thigh upon entry of a certain amount

*5 Winkelstellung zwischen dem Oberschenkel und dem zunächst frei pendelnd herabhängenden Unterschenkel. Der Unterschenkel wird also erst dann durch die Feder vorgeworfen, wenn der Oberschenkel in der Vorwärts-Schwingung bis zu einer gewissen Stellung gehoben ist. Es ist leicht ersichtlich, daß dadurch das Gehen mit dem Kunstbein dem natürlichen Gang viel eher angenähert wird und daß das Anstoßen des vorschwingenden Fußes an Hindernisse, insbesondere das Anstoßen beim Bergaufgehen und Treppensteigen vermieden wird. Ein einwandsfreies Bergauf- und Bergab-Gehen oder -Steigen ist umso eher möglich, als die Erfindung auch eine vom Träger des Kunstbeines leicht und unauffällig zu bewirkende Verstellung des Auslösungszeitpunktes der Feder, d. h. eine Verstellung der Auslösevorrichtung für die Federsperrung in dem Sinne vorsieht, daß die Auslösung je nach dem Willen des Kunstbeinträgers bei geringerer oder erst bei stärkerer Beugung des Kniegelenkes eintritt.* 5 angular position between the thigh and the lower leg, which initially hangs down freely. The lower leg will so only then thrown by the spring when the thigh is in the forward oscillation is raised to a certain position. It is easily seen that by doing this walking with the artificial leg is much closer to the natural gait and that the pushing of the forward swinging With your foot against obstacles, especially when you go uphill and climb stairs is avoided. A flawless uphill and downhill walking or climbing is all the more Rather possible than the invention also one of the wearer of the artificial leg easily and inconspicuously adjustment of the release time of the spring to be effected, d. H. an adjustment the release device for the spring lock in the sense that the release provides occurs depending on the wishes of the artificial leg wearer when the knee joint is less or more flexed.

Eine Form eines solchen Kunstbeines stellen zunächst die Fig. 1 bis 5 der Zeichnung dar. Fig. ι ist eine Seitenansicht mit Schnitt durch die elastische Hülle des Unterschenkels und des Fußes. Hierbei ist die Kniegelenkachse nach Linie I-I der Fig. 3 geschnitten. Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Außenansicht des Kniestückes, Fig. 3 eine Ansicht des Knie-Stückes von hinten mit teilweisem Längsschnitt nach Linie II-II der Fig. 1. Fig. 4 gibt _Ndas eine (nach Fig. 3 linke) Endstück der Kniegelenkachse in größerem Maßstabe wieder; hierzu gehört Fig. 5 als Schnitt nach Linie III-III der Fig. 4.One form of such an artificial leg is first shown in FIGS. 1 to 5 of the drawing. FIG. 1 is a side view with a section through the elastic sheath of the lower leg and the foot. Here, the knee joint axis is cut along line II of FIG. 3. Fig. 2 is a view like FIG. 1 corresponding external view of the knee piece, Fig. 3 is a view of the knee-piece from behind with a partial longitudinal section along line II-II of Fig. 1. Fig. 4 is _N, the one (FIG. 3 left) end of the knee joint axis on a larger scale again; FIG. 5 belongs to this as a section along line III-III of FIG. 4.

Das Kunstbein wird mittels der Hülse 1 am Oberschenkelstumpf befestigt. Hinsichtlich des Kniegelenkes sei für jetzt nur gesagt, daß die hohle Achse 2 die der Hüse 1 zügehörigen Teile 3 (Fig. 4) mit dem Kunstskelett 4 des Unterschenkels verbindet. Die beiden niedergehenden Stäbe dieses Skeletts tragen die Gelenkachse 5 des Knöchelgelenkes. Dem Fußskelett gehört der Teil 6 mit dem Querstück 7 an (Fig. 1); die Teile 6 und 7 sind also mit dem Fuß um die Achse 5 beweglich. Dagegen gehört der mit den niedergehenden Stäben fest verbundene Teil 8 noch zum Unterschenkelskelett. .The artificial leg is attached to the thigh stump by means of the sleeve 1. Regarding of the knee joint, let it be said for now that the hollow axis 2 belongs to that of the sleeve 1 Parts 3 (Fig. 4) connects to the artificial skeleton 4 of the lower leg. The two descending rods of this skeleton carry the joint axis 5 of the ankle joint. To the Part 6 with the crosspiece 7 belongs to the foot skeleton (FIG. 1); parts 6 and 7 are so movable with the foot around the axis 5. In contrast, the part 8 firmly connected to the descending rods still belongs to the lower leg skeleton. .

In einer vom Skelett 4 getragenen Hülse 9 steckt die Feder 10, welche auf den Stab 11 drückt.In a sleeve 9 carried by the skeleton 4 there is the spring 10, which is attached to the rod 11 presses.

Legt sich der Stab 11 mit seinem .Gleitröllchen der Oberschenkelhülse 1 bei 12 an, soIf the rod 11 lies with his .Gleitröllchen the thigh sleeve 1 at 12, so

. drückt die Feder ίο auf den Boden der Hülse 9 und der Unterschenkel erfährt eine Vorwärtsschwenkung um die Kniegelenkachse 2.. presses the spring ίο on the bottom of the sleeve 9 and the lower leg is pivoted forward about the knee joint axis 2.

Die Anspannung der Feder 10 geschieht durch den Hebel 13, dessen Drehpunkt 14 mit dem Skelett 4 verbunden ist. Ein Zugmittel 15 verbindet den Hebel 13 mit einem Zwischenhebel 16, welcher bei 17 seinen vom Teil 8 getragenen Stützpunkt hat. Der Hebel 16 ist durch ein weiteres Zugmittel 18 mit dem hinteren Ende des Querstückes 7 verbunden. In gleicher Weise ist Hebel 13 durch ein zweites Zugmittel τ$^α mit einem zweiten Zwischenhebel i6^fl mit Stützpunkt iy^a und dieser Zwischenhebel i6^a durch ein Zugmittel i8^a mit dem vorderen Ende des Querstückes 7 verbunden. Bei einer relativen Verdrehung des Querstückes 7 um die Knöchelgelenkachse 5 wird also, gleichviel, ob die Verdrehung im Sinne einer Hebung oder im Sinne einer Senkung der Fußspitze gegen die Ferse geschah, der Hebel 13 unter Vergrößerung des Winkelausschlages vom Querstück 7 niedergezogen und durch seinen Angriff an dem Stab 11 die Feder 10 gespannt. Durch Verlegung des Angriffspunktes der Zugmittel 18 und i8^a an den Zwischenhebeln 16 und i6^a kann das Übersetzungsverhältnis geändert werden.The spring 10 is tensioned by the lever 13, the pivot point 14 of which is connected to the skeleton 4. A traction means 15 connects the lever 13 to an intermediate lever 16, which has its support point supported by the part 8 at 17. The lever 16 is connected to the rear end of the crosspiece 7 by a further pulling means 18. In the same way, lever 13 is connected by a second traction means τ $ ^α to a second intermediate lever i6 ^fl with support point iy ^a and this intermediate lever i6 ^{a is} connected to the front end of the crosspiece 7 by a traction means i8 ^a. With a relative rotation of the crosspiece 7 about the ankle joint axis 5, regardless of whether the rotation occurred in the sense of lifting or lowering the toe against the heel, the lever 13 is pulled down by increasing the angular deflection of the crosspiece 7 and by its attack the spring 10 is tensioned on the rod 11. By relocating the point of application of the traction means 18 and i8 ^a on the intermediate levers 16 and i6 ^a , the transmission ratio can be changed.

Ist der Stab 11 unter Anspannung der Feder 10 weit genug niedergedrückt worden, so springt in die Kerbe 19 die Sperrklinke 20 ein, wodurch die gespannte Feder 10 gesperrt wird. Die Klinke 20 wird mittels des Armes 21 vom Skelett 4 getragen und durch die Feder 22 gegen den Stab 11 gedrückt. Ist der Sperrungszustand eingetreten und wird der Fuß vom Boden abgehoben, so kann der Unterschenkel um die Kniegelenkachse 2 innerhalb gewisser Grenzen frei pendeln. Eine Berührung der Oberschenkelhülse bei 12 seitens des Stabes 11 findet jetzt nicht statt, da ja der Stab 11 niedergedrückt worden ist und die Kerbe 19 sich bei der Sperrklinke 20 befindet. Unter der Wirkung der Schwere kann also der Untejschenkel senkrecht herabhängen. Erst bei Erreichung einer gewissen Schrägstellung des Oberschenkels — also einer gewissen Beugungsstellung des Kniegelenkes — wird die Auslöse- vorrichtung für die Sperrklinke 20 wirksam. Auf der Hohlachse 2, die mit dem Unterschenkelskelett 4 fest verbunden ist, sitzt wiederum fest das Bogenstück 23, das also mit dem Unterschenkel pendelt. Dagegen ist mit dem Oberschenkel (von der Möglichkeit der Verstellung zunächst einmal abgesehen) fest verbunden der Finger 24, welcher also den Bewegungen des Oberschenkels folgt. Das Bogenstück 23 dient als Führung für die bogenförmige Schiene 25 mit Nase 26, welche mit der Sperrklinke 20 durch das Zugmittel 27 verbunden ist. Stellt man sich vor, daß der Unterschenkel senkrecht herabhängt, während der Oberschenkel und mit ihm der Finger 24 nach oben schwingt, so erhellt, daß bei einer gewissen Schrägstellung des Oberschenkels der Finger 24 auf die Nase 26 treffen, die Bogenschiene 25 mitnehmen und die Klinke 20 auslösen muß. Dann schnellt der Stab 11 unter dem Druck der Feder 10 empor. Es tritt bei 12 Berührung mit dem Oberschenkel ein, und durch den Druck der Feder 10 auf den Boden der Hülse 9 wird der Unterschenkel vorwärts geworfen.If the rod 11 has been pressed down far enough under tension of the spring 10, so the pawl 20 jumps into the notch 19, whereby the tensioned spring 10 is locked will. The pawl 20 is carried by the skeleton 4 by means of the arm 21 and by the spring 22 pressed against the rod 11. Is the lock state kicked in and the foot is lifted off the ground, the lower leg can to commute freely around the knee joint axis 2 within certain limits. A touch of the Thigh sleeve at 12 on the part of the rod 11 does not take place now, since the rod 11 has been pressed down and the notch 19 is located at the pawl 20. Under the effect of gravity, the lower leg can hang down vertically. Only when the Thigh - i.e. a certain flexion position of the knee joint - the triggering device for the pawl 20 effective. On the hollow axis 2, the one with the lower leg skeleton 4 is firmly connected, the curved piece 23, which therefore oscillates with the lower leg, is in turn firmly seated. Against it is with the thigh (apart from the possibility of adjustment for the time being) firmly connected to the finger 24, which thus follows the movements of the thigh. That Elbow piece 23 serves as a guide for the arcuate rail 25 with nose 26, which is connected to the pawl 20 by the pulling means 27. If you imagine that the Lower leg hangs down vertically, while the thigh and with it the finger 24 swings upwards, so illuminated that with a certain inclination of the thigh the Finger 24 hit the nose 26, take the bow rail 25 with you and release the pawl 20 got to. Then the rod 11 snaps up under the pressure of the spring 10. It kicks at 12 in contact with the thigh, and by the pressure of the spring 10 on the At the bottom of the sleeve 9, the lower leg is thrown forward.

Um nun den Zeitpunkt oder die Kniebeugungsstellung, in dem bzw. bei der die Auslösung erfolgt, zu verändern, ist der Finger 24 gegen den Oberschenkel durch Verdrehen um die Achse 2 verstellbar und in jeglicher Einstellung feststellbar. Der Finger 24 sitzt zu diesem Zweck an der Hülse 28, deren Ende als sperradähnlicher Zahnkranz 29 gestaltet ist (Fig. 3 bis 5). In die Sperrzähne greift der entsprechend gestaltete Riegel 30 ein, welcher am Teil 3 verschiebbar geführt wird und durch ein am Oberschenkel entlanggeführtes Zugglied zurückgezogen werden kann. Dieses Freimachen des Sperrzahnkranzes 29, welches bei gestrecktem, aufstehendem Bein erfolgt, bedeutet zunächst, daß die Hülse 28 mit dem Finger 24 durch die Feder 31 (Fig. 1) so weit emporgezogen wird, als es die Nase 26, die sich hierbei gegen das Ende 32 des Bogenstückes 123 legt, erlaubt. Wird dann aber der Oberschenkel bis zu derjenigen Stellung gehoben, in welcher künftighin das Vorwerfen des Unterschenkels erfolgen soll, so erfolgt beim Heben des Oberschenkels ein Zurückdrehen des Fingers 24 durch die Nase 26 und beim Loslassen des Zuggliedes die Feststellung des Fingers 24 in der neuen Gebrauchsstellung.In order to change the point in time or the knee flexion position at which or at which the release takes place, the finger 24 can be adjusted against the thigh by rotating about the axis 2 and can be locked in any setting. For this purpose, the finger 24 is seated on the sleeve 28, the end of which is designed as a toothed ring 29 similar to a ratchet wheel (FIGS. 3 to 5). The correspondingly designed bolt 30 engages in the ratchet teeth, which is guided displaceably on part 3 and can be withdrawn by a tension member which is guided along the thigh. This freeing of the ratchet ring 29, which takes place when the leg is stretched and standing up, initially means that the sleeve 28 is pulled up with the finger 24 by the spring 31 (Fig. 1) as far as the nose 26, which is here against the End 32 of the bow piece 1 23 places, allowed. If the thigh is then raised to the position in which the lower leg is to be thrown into the future, the finger 24 is turned back through the nose 26 when the thigh is raised and the finger 24 is locked in the new position of use when the tension member is released .

In bekannter Weise ist noch eine Feststellungsvorrichtung 33, 34, 35 für das Kniegelenk in der Strecklage bei belastetem Bein vorgesehen.In a known manner there is also a locking device 33, 34, 35 for the knee joint provided in the extended position with a loaded leg.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist durch Fig. 6 und 7 in der Seitenansicht und der Ansicht von hinten entsprechenden Längsschnitten dargestellt.A second embodiment of the invention is shown in FIGS. 6 and 7 in side view and the longitudinal sections corresponding to the view from the rear.

Das Unterschenkelskelett wird hier in seinem oberen Teil von einem Ring \^a mit zwei Wangen 4* gebildet, durch deren Augen die zusammen die Kniegelenkachse bildenden Stifte 2^a hindurchgehen. Ein ähnliches Ringstück 4^C mit zwei Wangen 4^d findet sich am Knöchelr teil und hält mit seinen Wangen die Knöchelgelenkachse 5. Die beiden Ringteile sind durch die Stäbe if verbunden, die wiederum die Hülse 9 mit Feder 10 und Stab 11 tragen. Der Federspannhebel 13 ist ebenfalls vorhanden, das Hebel- und Zugschnurwerk der erstbeschriebenen Ausführungsform im übrigenThe upper part of the lower leg skeleton is formed here by a ring \ ^a with two cheeks 4 *, through whose eyes the pins 2 ^a , which together form the knee joint axis. A similar ring piece 4 ^C with two cheeks 4 ^d is found on the ankle part and holds the ankle joint axis 5 with its cheeks. The two ring parts are connected by the rods if , which in turn carry the sleeve 9 with spring 10 and rod 11. The spring tensioning lever 13 is also present, as is the lever and pull cord system of the first-described embodiment

ersetzt durch das Zugglied 38, die Rollen 36 am Ringteil 4^C und das mit dem Fuß verbundene Bogenstück 37. Je nachdem der Fuß in der einen oder anderen Richtung relativ um die Achse 5 schwingt, wird durch ^das Bogenstück 37 das Zugglied 38 über die eine oder andere Rolle 36 gezogen und so in jedem Falle der Spannhebel 13 bewegt.replaced by the tension member 38, the rollers 36 on the ring part 4 ^C and the arched piece 37 connected to the foot one or the other roller 36 is pulled and thus the tensioning lever 13 is moved in each case.

Die Auslösevorrichtung der erstbeschriebenen Ausführungsform ist unschwer wiederzuerkennen in den an den Wangen 4* befestigten Bogenstücken 23^, den auf den Gelenkstiften dreh- und feststellbaren Fingern 24^ mit den Riegeln 30^ und dem in 23** geführten Rahmen 25". Alles übrige besagen die aus Fig. 1 bis 5 sinngemäß übernommenen Bezugsziffern. Auch die Feststellung der Kniegelenkachse erfolgt in einer der erstbeschriebenen Ausführungsform entsprechenden Weise.The release device of the embodiment described first is easy to recognize in the curved pieces 23 ^ attached to the cheeks 4 *, those on the hinge pins rotatable and lockable fingers 24 ^ with the latches 30 ^ and the one in 23 ** Frame 25 ". Say everything else the reference numerals taken over from FIGS. 1 to 5. Also the determination of the knee joint axis takes place in a manner corresponding to the embodiment described first.

Claims

Patent-to sayings:

i. Artificial leg with the raised lower leg throwing spring, characterized in that the joint of the attached foot during the oscillation of the lower leg against the ankle joint by mechanical means (ii, 13, 15, i6, 18, 7 in Fig. 1 to 5; 11/13 , 38, 36, 37 in Fig. 6 and 7) the tensioned spring (10) is locked in the tensioned state by a pawl (20) and when the thigh is thrown after a predetermined angular position of the knee joint is activated by a triggering device which is activated by the movement in the knee joint (23, 25, 26, 27, 24 in Fig. Ι to 5; 23 ^Λ , .25 ^η , 26, 27, 24 ^a in Fig. 6 and 7) is released.

2. Artificial leg according to claim 1, characterized in that the mechanical means for tensioning the spring are arranged (arrangement of two lifting and traction systems 15, 16, 18, 15 ", i6 ^a , i8 ^a in Fig. ι to 5; arrangement of the tension member 38 and the rollers 36 in Fig. 6 and 7), which tighten during the movement in both directions, that the tension of the spring (10) in both directions of the relative movement in the ankle joint (bending and stretching of the foot ) he follows.

3. artificial leg according to claim 1, characterized in that the triggering of the Spring (10) locking pawl (20) at a predetermined inclination of the thigh against the drooping lower leg takes place in that one with the thigh in the knee joint movable finger (24 or 24 ^) on one with the pawl (20) connected slider (25-26 or 25 ^ -26) abuts.

4. artificial leg according to claim 1 and 3, characterized in that the finger (24 or 24 ") against the knee joint axis (2 or 2 ^a) is rotatable and fixable.

1 sheet of drawings.