DE19513268C2

DE19513268C2 - System für ein Orthesengelenk in ein- oder zweiachsiger Ausführung

Info

Publication number: DE19513268C2
Application number: DE19513268A
Authority: DE
Inventors: Lutz Biedermann
Original assignee: Biedermann Motech GmbH and Co KG
Current assignee: Biedermann Motech GmbH and Co KG
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2015-04-08
Also published as: US5676640A; DE19513268A1; GB9605296D0; FR2732583A1; GB2299511B; GB2299511A; FR2732583B1

Description

Die Erfindung betrifft ein System für ein Orthesengelenk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Orthesengelenke mit einer Achse und auch mit zwei Ach sen bekannt. Aus der US 4 493 316 ist ein zweiachsiges Orthe sengelenk, das ein Oberschenkelteil mit einem Unterschenkel teil gelenkig verbindet, bekannt. Sowohl die Teile für ein einachsiges Orthesengelenk wie auch die Teile für ein zweiach siges Orthesengelenk müssen jeweils getrennt voneinander her gestellt und gelagert werden.

In der US 4 370 977 ist anhand einer mit Bezug auf Fig. 12 bis 15 beschriebenen Ausführungsform ein Orthesengelenk beschrie ben, das einen Oberarmteil mit einem Unterarmteil gelenkig verbindet. Für dieses Orthesengelenk ist jeweils ein einachsi ges und ein zweiachsiges Scharnierelement vorgesehen, über das jeweils zwei Schenkel miteinander verbunden sind. Diese Schar nierelemente sind jedoch sehr komplex aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammengesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, mit dem mit einer möglichst geringen Zahl von Teilen sowohl monoaxiale als auch duoaxiale Orthesengelenke herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beschriebene System gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge kennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Knieorthese mit einem duoaxialen Gelenk;

Fig. 2 eine Knieorthese mit einem monoaxialen Gelenk;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer duoaxialen Ausfüh rung des Knieorthesengelenkes des Systems;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer monoaxialen Ausfüh rung des Knieorthesengelenkes des Systems.

In einem ersten Ausführungsbeispiel besteht das System aus ei nem ersten Schenkel 1, einem zweiten Schenkel 2, zwei duoaxia len Deckeln 3 und einem monoaxialen Deckel 21.

Für ein duoaxiales Knieorthesengelenk werden der erste Schen kel 1 und der zweite Schenkel 2 über die zwei duoaxialen Dec kel 3 gelenkig miteinander verbunden.

Für ein monoaxiales Knieorthesengelenk werden der erste Schen kel 1 und der zweite Schenkel 2 über den monoaxialen Deckel 21 gelenkig miteinander verbunden.

Der erste Schenkel 1 und der zweite Schenkel 2 weisen jeweils nahe einem ersten Ende eine Achsbohrung 4, 5 auf. Weiterhin weisen beide Schenkel an dem ersten Ende jeweils einen Zahnab schnitt 6, 7 auf. Auf jeder Seite der Zahnabschnitte 6, 7 sind jeweils angrenzende Nockenbahnen 8, 9, 10, 11 vorgesehen. Der erste Schenkel 1 weist angrenzend an jede Nockenbahn 8, 9 eine Mehrzahl von in einem Abstand voneinander und jeweils auf ei nem Abschnitt einer Kreisbahn um die Achsbohrung 4 mit einem vorgegebenen Durchmesser angeordnete Gewindebohrungen 14 auf.

Der duoaxiale Deckel 3 weist eine zu einer in der Deckelebene liegenden Mittelachse 28 spiegelsymmetrische Außenkontur auf. In dem duoaxialen Deckel 3 sind zwei in einem Abstand vonein ander angeordnete Bohrungen 12, 13 vorgesehen. Die Bohrungen sind spiegelsymmetrisch zu der Mittelachse 28 angeordnet. Die Verbindungslinie der Bohrungen 12, 13 schneidet die Mittelach se 28 und teilt diese in zwei im wesentlichen gleich lange Teile. Der Abstand der Bohrungen 12, 13 ist so gewählt, daß beim duoaxialen Aufbau die beiden Zahnabschnitte 6, 7 in Ein griff sind. Der duoaxiale Deckel 3 wird durch die Verbindungs linie 30 der Bohrungen 12, 13 in einen ersten Abschnitt 31 und in einen zweiten Abschnitt 32 aufgeteilt. In einem Abstand von der Bohrung 13 ist im ersten Abschnitt 31 ein erster Bereich 19 von Gewindebohrungen 14 mit einer ersten Außenkontur und im zweiten Abschnitt 32 ein zweiter Bereich 20 von Gewindebohrun gen 14 mit einer zweiten Außenkontur angeordnet. Es ist in dem duoaxialen Deckel 3 eine erste Ausnehmung 15, die zu dem er sten Bereich 19 spiegelsymmetrisch zu der Mittelachse 28 ange ordnet ist und die eine größere Außenkontur als der erste Bereich 19 aufweist, und eine zweite Ausnehmung 16, die zu dem zweiten Bereich 20 spiegelsymmetrisch zu der Mittelachse 28 angeordnet ist und die eine größere Außenkontur als der zweite Bereich 20 aufweist, vorgesehen.

Der monoaxiale Deckel 21 weist eine kreisförmige Außenkontur mit einem Radius auf. Es ist konzentrisch eine Bohrung 22 an geordnet. Es ist ein Ansatz 26 vorgesehen. Die Höhe des Ansat zes 26 entspricht etwa der Ausdehnung des zweiten Schenkels 2 in Achsrichtung der Achsbohrung 5. Der Ansatz 26 ist kreis ringförmig ausgebildet mit einem äußeren Radius, der dem Radi us des monoaxialen Deckels 21 entspricht, und der Ansatz 26 ist so auf dem monoaxialen Deckel 21 angeordnet, daß ein Mit telpunkt des kreisringförmigen Ansatzes 26 mit einem Mittel punkt des monoaxialen Deckels zusammenfällt. Der innere Radius des kreisringförmigen Ansatzes ist so gewählt, daß er größer als der maximale Abstand von einem Mittelpunkt der Bohrung 5 des zweiten Schenkels 2 bis zu dem Zahnabschnitt 7 des Schen kels 2 ist. Die Ausdehnung des kreisringsegmentförmigen Ansat zes 26 in Umfangsrichtung des monoaxialen Deckels ist so ge wählt, daß sie kleiner ist als der minimale Abstand zwischen den an die eine Nockenbahn 8 des ersten Schenkels 1 und den an die andere Nockenbahn 9 des ersten Schenkels 1 angrenzenden Gewindebohrungen 14 in dieser Umfangsrichtung.

Zum Verbinden von Schenkeln und Deckeln sind Verbindungshülsen 17 und Gegenstücke 29 vorgesehen. Eine Verbindungshülse 17 be steht aus einem Hohlzylinder 18, dessen Außendurchmesser so relativ zum Durchmesser der Achsbohrung 12, 13 gewählt ist, daß er gerade in diese paßt und eine Relativdrehung möglich ist, und der an einem Ende in Längsrichtung des Hohlzylinders einen Kopf 23 aufweist. Das dazu passende Gegenstück 29 weist einen stiftartigen Vollzylinder auf, an dessen einem Ende in Längsrichtung des Vollzylinders sich wiederum ein Kopf befin det. Der Außendurchmesser des Vollzylinders ist so bemessen, daß wenn das Gegenstück 29 in die Verbindungshülse 17 einge schoben ist, die Teile durch einen Preßsitz miteinander ver bunden sind.

Weiterhin sind Anschlagstifte vorgesehen (nicht dargestellt). Die Anschlagstifte weisen an einem Ende ein Außengewinde auf. Das Außengewinde paßt zu in den Gewindebohrungen 14 vorgesehe nen Innengewinden. An einem anderen Ende der Anschlagstifte ist bevorzugt ein Gummiring vorgesehen.

Zum Zusammenbau einer duoaxialen Ausführung werden der erste Schenkel 1 und der zweite Schenkel 2 so auf einen ersten duoa xialen Deckel 3 gelegt, daß die Achsbohrung 5 des zweiten Schenkels 2 mit der Achsbohrung 13 des duoaxialen Deckels 3 und die Achsbohrung 4 des ersten Schenkels 1 mit der Achsboh rung 12 des ersten duoaxialen Deckels 3 zur Deckung kommen und die Zahnabschnitte 6, 7 der Schenkel 1, 2 ineinandergreifen. Auf die Schenkel wird dann ein zweiter duoaxialer Deckel 3, der gegenüber dem ersten duoaxialen Deckel 3 entlang der Mit telachse um 180° gedreht ist, so gelegt, daß die Achsbohrung 13 mit der Achsbohrung 4 und die Achsbohrung 12 mit der Achsbohrung 5 zur Deckung kommt. Dann werden zwei Verbindungshülsen 17 von einer Seite in die Achsbohrungen 13, 4, 12; 12, 5, 13 eingeschoben und die Gegenstücke 29 von der anderen Seite in die Verbindungs hülsen 17 gesteckt. In eine der Gewindebohrungen 14 des ersten Bereiches 19 und des zweiten Bereiches 20 werden dann jeweils ein Anschlagstift durch die Ausnehmungen 15, 16 eingeschraubt.

Im Betrieb ist eine erste Winkelendstellung des Orthesengelenkes durch Inanschlagbringen der Nockenbahn 8 und/oder 10 mit dem in dem zweiten Bereich 20 vorgesehenen Anschlagstift festgelegt. Die zweite Winkelendstellung des Orthesengelenkes ist durch Inanschlagbringen der Nockenbahn 9 und/oder 11 mit dem in dem ersten Bereich 19 vorgesehenen Anschlagstift festgelegt. Diese zwei Winkelendstellungen der Schenkel 1, 2 zueinander legen einen minimalen Winkel der Schenkel 1, 2 zueinander, die Flexionsbegrenzung des Orthesengelenkes, und einen maximalen Winkel der Schenkel 1, 2 zueinander, die Extensionsbegrenzung des Orthesengelenkes, fest. Damit ist der mögliche Winkelbereich der Schenkel 1, 2 eingestellt.

Vor dem Zusammenbau für eine monoaxiale Ausführung des Orthesengelenkes wird der dem Gelenk zugängliche Winkelbereich durch das Einschrauben eines ersten Anschlagstiftes in eine der an die Nockenbahn 8 angrenzenden Gewindebohrungen 14 und eines zweiten Anschlagstiftes in eine der an die Nockenbahn 9 angrenzenden Gewindebohrungenen 14 des ersten Schenkels 1 festgelegt. Dann wird auf dem monoaxialen Deckel 21 der zweite Schenkel 2 gelegt, wobei die Achsbohrungen 5 und 22 zur Deckung gebracht werden. Danach wird der erste Schenkel 1 auf den zweiten Schenkel 2 gelegt und dabei werden die Achsbohrungen 4 und 5 zur Deckung gebracht. Dann wird die Verbindungshülse 17 von einer Seite in die Achsbohrungen eingeschoben und das Gegenstück 29 von der anderen Seite in die Verbindungshülse gesteckt, wodurch das einachsige Knieorthesengelenk fertiggestellt wird. Dabei ist zu beachten, daß der zweite Seitendeckel 21 so angeordnet ist, daß der Ansatz 26 auf dem ersten Schenkel 1 zu liegen kommt. Dadurch wird die mechanische Stabilität des Knieorthesengelenkes erhöht. Die erste Winkelendstellung des Orthesengelenkes ergibt sich aus dem Inanschlagbringen der Nockenbahn 10 mit dem ersten Anschlagstift. Die zweite Winkelendstellung ergibt sich aus dem Inanschlagbringen der Nockenbahn 11 mit dem zweiten Anschlagstift.

Die Schenkel 1, 2 und die Seitendeckel 3, 21 sind aus einem thermoplastischen Kunststoff mit oder ohne Faserverstärkung wie Glasfaser, Karbonfaser oder Aramitfaser oder aus Leichtmetallen und deren Legierungen wie Titan und Aluminium gefertigt. Entscheidend ist, daß diese Materialien eine hohe Eigen stabilität und geringes Gewicht besitzen und nachformbar und korrosionsfest sind.

In einer weiteren Ausführungsform des Systems wird beim duoaxialen Aufbau des Orthesengelenkes nur ein duoaxialer Deckel 3 verwendet.

Claims

1. System für ein Orthesengelenk zum Aufbau eines monoaxialen Orthesengelenkes oder eines duoaxialen Orthesengelenkes,
mit einem an seinem einen Ende eine erste Achsbohrung (4) aufweisenden ersten Schenkel (1), wobei der erste Schenkel (1) an seinem die erste Achsbohrung (4) aufweisenden Ende einen ersten Zahnabschnitt (6) aufweist,
mit einem an seinem einen Ende eine zweite Achsbohrung (5) aufweisenden zweiten Schenkel (2), wobei der zweite Schenkel (2) an seinem die zweite Achsbohrung aufweisenden Ende einen zweiten Zahnabschnitt (7) aufweist,
mit einem duoaxialen Deckel (3) mit einer dritten Achsboh rung (12) und einer in einem Abstand befindlichen vierten Achsbohrungen (13) zum Aufbau des duoaxialen Orthesengelenkes aus dem duoaxialen Deckel (3) und den beiden Schenkeln (1, 2), wobei
der Abstand der dritten und vierten Achsbohrungen (12, 13) so gewählt ist, daß beim aufgebauten duoaxialen Orthesengelenk die erste Achsbohrung (4) und die dritte Achsbohrung (12) durch eine erste Achse miteinander verbunden sind,
die zweite Achsbohrung (5) und die vierte Achsbohrung (13) durch eine zweite Achse miteinander verbunden sind und
die beiden Zahnabschnitte (6, 7) in Eingriff sind,
und mit einem monoaxialen Deckel (21) mit einer fünften Achsbohrung (22) zum Aufbau des monoaxialen Orthesengelenkes aus dem monoaxialen Deckel (21) und den beiden Schenkeln (1, 2), wobei bei dem aufgebauten monoaxialen Orthesengelenk die Achsbohrungen (3, 4, 22) der Schenkel (1, 2) und des monoaxia len Deckels (21) durch eine Achse miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
der monoaxiale Deckel (21) einen Ansatz (26) mit einer Hö he aufweist, die etwa der Dicke eines Schenkels (1, 2) in Achsrichtung der Achsbohrung (4, 5) entspricht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der duoaxiale Deckel (3) eine Mehrzahl von Bohrungen (14) zur Auf nahme eines einstellbaren Anschlages aufweist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel (1, 2) eine Mehrzahl von Bohrungen (14) zur Auf nahme eines einstellbaren Anschlages aufweist.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (14) als Gewindebohrungen ausgebildet sind und die Anschläge durch Einschrauben von Anschlagstiften in die Gewindebohrungen (14) in dem duoaxialen Deckel (3) oder einem Schenkel (1, 2) gebildet werden.

5. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge durch Einbringen von Anschlagstiften in die da für vorgesehenen Bohrungen (14) in dem duoaxialen Deckel (3) oder einem Schenkel (1, 2) gebildet werden und die Stifte durch zumindest einen Reibsitz in den Bohrungen fixiert sind.

6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Schenkel (1, 2) wenigstens eine an den Zahnabschnitt (6, 7) angrenzende Nockenbahn (8, 9, 10, 11) zum Inanschlag bringen mit dem Anschlag aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß für die duoaxiale Ausführung ein weiterer duoaxialer Deckel (3) vorgesehen ist, wobei die Schenkel (1, 2) über die auf beiden Seiten senkrecht zu einer Achse der Achsbohrung (4, 5) der Schenkel (1, 2) vorgesehenen duoaxialen Deckel (3) gelen kig miteinander verbindbar sind.

8. System nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der duoaxiale Deckel (3) in einen ersten Abschnitt (31) und einen zweiten Abschnitt (32) durch eine durch die Mittelpunkte der Achsbohrungen (12, 13) des duoaxialen Deckels (3) verlaufende Verbindungslinie (30) aufgeteilt ist
und in dem ersten Abschnitt (31) nahe der vierten Achsboh rung (13) des duoaxialen Deckels (3) ein erster Bereich (19) mit einer Mehrzahl von Bohrungen (14) zur Aufnahme eines ein stellbaren Anschlages vorgesehen ist,
und eine erste Ausnehmung (15) aufweist, die etwas größer als der erste Bereich (19) ist und die zu dem ersten Bereich (19) spiegelsymmetrisch bezüglich einer zur Verbindungslinie (30) senkrecht verlaufenden, in der Deckelebene liegenden Mit telachse (28) ist, die die Verbindungslinie (30) zwischen der dritten und vierte Achsbohrung in einem Abstand von der drit ten Achsbohrung (12) schneidet, der der Hälfte des Abstandes zwischen der dritten und vierten Achsbohrung (12, 13) ent spricht.

9. System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem duoaxialen Deckel (3) nahe der vierten Achsbohrung (13) in dem zweiten Abschnitt (32) ein zweiter Bereich (20) mit einer Mehrzahl von Bohrungen (14) zur Aufnahme eines einstellbaren Anschlages vorgesehen ist,
und eine zweite Ausnehmung (16) vorgesehen ist, die etwas größer als der zweite Bereich (20) ist und die zu dem zweiten Bereich (20) spiegelsymmetrisch bezüglich der Mittelachse (28) angeordnet ist.