DE4310551A1 - Künstliche Hand - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Abschlußvorrichtungen für herkömmliche Prothesen eines oberen Körpergliedes ermöglichen gewöhnlicherweise nur ein oder zwei Greifarten. Typischen körpergetriebenen hakenför­ migen Abschlußvorrichtungen sind beispielsweise fingerabkipp- und schraubenschlüsselartige Greifarten möglich, sie sind aber nicht genausogut zum Halten größerer zylinderartiger Gegen­ stände oder von Gegenständen mit abgeschrägten oder anders­ artig eigenartig geformten Gestaltungen geeignet. Gewöhnliche zu myoelektrischen Prothesen gehörige Abschlußvorrichtungen ermöglichen eine Greifart, die grundsätzlich von einem Typ mit drei Einspannfuttern ist, ihnen ist aber meistens zusätzlich nur die Anpassung an Gegenständen möglich, die größer als die minimale Öffnungsgröße zwischen den geschlossenen Daumen- und Fingerelementen dieses Typs von Abschlußvorrichtungen sind. Eine derartig begrenzte Auswahl von normalerweise zu her­ kömmlichen Abschlußvorrichtungen gehörigen Greifaktionen oder -Arten beschränkt daher den Bereich der von Prothesenträgern bequem ausführbaren Aktivitäten des Haltens von Gegenständen.

Es wurden viele Versuche unternommen, die funktionelle Vielseitigkeit von Abschlußvorrichtungen zu erhöhen, aber selbst wenn sie teilweise erfolgreich waren, haben derartige Versuche zu solchen Vorrichtungen geführt, die in unter­ schiedlichem Ausmaß für die praktische Benutzung zu schwer oder mechanisch zu komplex waren. Diese Voraussetzung re­ präsentiert gerade ein weiteres Beispiel der äußerst schwie­ rigen Aufgabe, die mit dem Entwurf einer Abschlußvorrichtung verbunden ist, welche die meisten der gewünschten Eigen­ schaften und Merkmale, wie Leichtgewichtigkeit, Stärke, ästhetische Annehmbarkeit, funktionelle Vielseitigkeit, ver­ gleichsweise niedrige Kosten, Härte, mechanische Einfachheit und einfache Instandhaltung aufweisen. Darüber hinaus ist es äußerst wünschenswert, daß derartige Vorrichtungen von Per­ sonen, die nur eine geringe Fachausbildung benötigen, mit einfachen Werkzeugen einfach repariert werden können. Wie möglicherweise bereits verständlich gemacht wurde, schließen sich viele dieser den Aufbau und die Funktion betreffenden Ziele bei Versuchen, sie zu erreichen eigentlich aus, und damit wird der über Jahre zu verzeichnende vergleichsweise geringe Fortschritt bei der merkbaren Verbesserung der me­ chanischen Wirksamkeit derartiger Abschlußvorrichtungen in hohem Ausmaß begründet.

Zusammenfassung der Erfindung

Mit der vorliegenden Erfindung wird beabsichtigt, die Auswahl und Wirksamkeit von einer Abschlußvorrichtung für eine Prothese eines oberen Körpergliedes ermöglichten Greif­ arten zu erhöhen, während noch ein akzeptables ästhetisches Niveau beibehalten wird. Techniken des bekannten Standes der Technik zur Entwicklung von Greifaktionen in jeder bekannten Vorrichtung haben grundsätzlich die Benutzung von zwei ge­ genüberliegenden und zusammenwirkenden Spannbacken einbezogen, wobei eine oder beide der Spannbacken in Richtung zur anderen Spannbacke hin und von der anderen Spannbacke weg beweglich waren. Dieser Typ von Greifaktionen gestattet jedoch keine große Abweichung von der beschränkten mechanischen Ausführung des gegenseitigen Zusammenwirkens zwischen den zwei Spann­ backen, und als Ergebnis bleibt die Vielseitigkeit der mög­ lichen verschiedenen Greifarten ziemlich beschränkt.

Von der Planung her wird mit der vorliegenden Erfindung die Schaffung von drei im allgemeinen geradlinig aus­ gerichteten und zusammenwirkenden Spannbackeneinrichtungen ins Auge gefaßt; eine derartige Spannbackeneinrichtung ist im wesentlichen zwischen den anderen beiden Spannbacken­ einrichtungen angeordnet. Bei diesem Typ der Greifanordnung kann die zentrale Spannbackeneinrichtung zum selektiven Zusam­ menwirken mit jeweils einer der anderen Spannbacken­ einrichtungen bezüglich jeder der beiden anderen Spann­ backeneinrichtungen in zwei Richtungen verschoben werden. Auf diese Weise können Gegenstände zwischen der zentralen Spann­ backeneinrichtung und einer der anderen der zwei anderen Spannbackeneinrichtungen gehalten werden. Die strukturelle Einbeziehung dieses bidirektionalen Greifkonzepts in einer Abschlußvorrichtung bezieht die Schaffung von (a) eines fin­ gersimulierenden Abschnitts von einem starren Typ, der im wesentlichen die erste Spannbackeneinrichtung bildet, von (b) einer daumenartigen Einheit mit einem daran sofort an­ schließenden Trägeraufbau, die im wesentlichen die zweite Spannbackeneinrichtung bildet und von (c) einem zentralen Schieber mit einem nach vorne gebogenen Fingerabschnitt, der im wesentlichen die dritte Spannbackeneinrichtung bildet, die zum Zusammenwirken mit der daumenartigen Einheit (der zweiten Spannbackeneinrichtung) in einer Richtung beweglich ist, oder zum Zusammenwirken mit dem den starren Finger simulierenden Abschnitt (der zweiten Spannbackeneinrichtung) in der ent­ gegengesetzten Richtung beweglich ist, ein. Wie später offensichtlich wird, erhöht diese bidirektionale Greifaktion des zentralen beweglichen gebogenen Fingers oder der dritten Spannbackeneinrichtung in hohem Maße die Auswahl und Wirksamkeit der durch die Benutzung einer derartigen Anordnung erreichbaren Greifarten. Darüber hinaus wird eine Greifver­ besserung dadurch erreicht, daß (a) die daumenartige Einheit (i) in ihrer Position schaltbar und (ii) ansprechend auf die Bewegung des zentralen gebogenen Fingers beweglich gemacht wird, und (b) durch Schaffung eines separaten Zeigefingers an den Fingerabschnitt mit starrem Rahmen zum Zusammenwirken mit einem entsprechenden Zeigefinger an dem Ende des beweglichen zentralen gebogenen Fingerabschnitts für das gegenseitige flächige und seitliche Zusammenwirken dazwischen. Die vorlie­ gende Abschlußvorrichtung beinhaltet vom Aufbau her diese bidirektionale Greifaktion und die darauf bezogenen erwähnten Merkmale in einer solchen Weise, daß eine bemerkenswerte Anzahl der in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" vor­ stehend aufgelisteten wünschenswerten Aufbau- und Funktions­ eigenschaften erfüllt wird.

Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine diagrammartige Ansicht, die das all­ gemeine Aufbau- und Funktionsprinzip des bi­ direktional mit drei linear angeordneten Spann­ backen der vorliegenden Erfindung veran­ schaulicht.

Fig. 2 stellt eine diagrammartige Ansicht dar, die das Aufbau- und Funktionsprinzip eines Greif­ systems vom herkömmlichen Zwei-Spannbacken-Typ veranschaulicht.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die vorliegende Ab­ schlußvorrichtung.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht der in Fig. 3 darge­ stellten Vorrichtung.

Fig. 5 ist eine Ansicht von unten der in Fig. 4 dar­ gestellten Vorrichtung.

Fig. 6 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Linie 6-6.

Fig. 7 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Linie 7-7.

Fig. 8 ist eine von der rechten Seite der Fig. 4 aus betrachtete Endansicht.

Fig. 9 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Linie 9-9.

Fig. 10 ist eine bruchstückhafte Vorderansicht eines Abschnittes der Seite des Zeigefingers, die sich am äußeren Ende des Fingerabschnitts des starren Rahmens befindet.

Fig. 11, 12 und 13 sind diagrammartige Ansichten, die jeweils die Operation von verschiedenen Teilen der vorliegenden Vorrichtung veranschaulichen, wobei jede Ansicht der in Fig. 5 dargestellten Ansicht entspricht.

Fig. 14 und 15 sind diagrammartige Ansichten, die zwei verschiedene Systeme zum Antrieb der vor­ liegenen Abschlußvorrichtung veranschaulichen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß der Prothesen­ träger eine Abschlußvorrichtung für die linke Hand benötigt. Offensichtlich kann ein entsprechender spiegelbildlicher Auf­ bau und eine entsprechende spiegelbildliche Bedienung ver­ wendet werden, wenn eine Abschlußvorrichtung für eine rechte Hand benötigt wird. Darüber hinaus behandelt die hierin be­ schriebene Erfindung nur die festen Bestandteile des hand­ simulierenden Abschnittes der Prothese und beinhaltet oder liefert keinen Gesichtspunkt der äußeren oder Hautbedeckung, die sicherlich an die vorliegenden festen Bestandteile an­ zubringen wäre, um der Prothese einen äußeren Anschein einer natürlichen Hand zu verleihen. Mit fortschreitender Offen­ barung sollte angemerkt werden, daß die äußere Gesamt­ konfiguration des vorliegenden Profils der festen Bestand­ teile so gestaltet wurde, daß das Gesamtprofil oder die Ge­ samtform einer natürlichen Hand möglichst naturgetreu du­ pliziert wurde, so daß eine die Rückseite der Hand, die Fingergruppe und den oberen Abschnitt des Daumengebiets beo­ bachtende Person dieses tun würde und die Künstlichkeit der Hand nicht bemerken würde. Diese Duplizierung des äußeren Profils ermöglicht es, an die hierin beschriebenen festen Bestandteile eine ästhetische Bedeckung aus einem gut be­ kannten Material, wie etwa Plastik, Gummi usw. anzubringen die den Anschein erweckt, äußerst authentisch zu sein. Der nachstehend beschriebene Prothesenmechanismus und der Zugang dazu ist an der dem Körper des Prothesenträgers zugewandten Handflächenseite der künstlichen Hand angebracht, um dadurch nur minimal sichtbar zu sein.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein herkömmliches Greifsystem vom Zwei-Spannbacken-Typ dargestellt, worin eine eine erste bewegliche Spannbacke bildende einen schwenkbaren Finger simulierende Einheit 10 wie durch den Pfeil 11 an­ gezeigt angepaßt wird, um auf einen eine feststehende zweite Spannbacke bildende feste daumenartige Einheit 12 zu und von ihr weg zu schwingen, um dadurch entweder einen Gegenstand von größerer Form, so wie 13 oder einen kleineren Gegenstand von einer flachen Form , so wie 14, halten zu können. Dieses Zwei- Spannbacken-Greifkonzept ist eine Veranschaulichung dessen, was im wesentlichen in den meisten herkömmlichen Abschluß­ vorrichtungen oberer Körperglieder, wie etwa vom aufge­ spaltenen Hakentyp, und von myoelektrischen Prothesen ver­ wendet wird.

Fig. 1 veranschaulicht diagrammartig das vorliegende Konzept eines Drei-Spannbacken direktional betätigten Typs eines Greifsystems, worin eine Daumeneinheit und eine zu­ gehörige Widerlagereinrichtung 15 und ein vorderer haken­ artiger Fingerabschnitt 16 im wesentlichen jeweils eine zwei­ te und eine erste Spannbacke bildet. Eine im wesentlichen zwischen der ersten und zweiten Spannbacke angeordnete zen­ trale dritte Spannbacke oder ein Haken 17 ist zur bi­ direktionalen wie von den Pfeilen 18 angezeigten gradlinigen Bewegung für das selektive Zusammenwirken mit dem starren Fingerabschnitt 16 zum Greifen und Halten eines Objektes, wie etwa 20 oder 21 dazwischen oder alternativ mit der Daumeneinheit und der dazugehörigen Widerlagereinrichtung 15 zum Greifen und Halten eines größeren Gegenstandes, wie etwa 22, dazwischen angebracht. Wie der Fig. 1 entnommen wird, sind die erste, zweite und dritte Spannbackeneinrichtung 16, 15 und 17 im wesentlichen in einer im wesentlichen ebenen Fläche angeordnet. Unter grundsätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 3 und 9 wird nachfolgend die strukturelle Einbeziehung dieses bidirektionalen Greifkonzepts mit drei Spannbacken in die vorliegende Abschlußvorrichtung zusammen mit zusätzlich verbesserten Aufbau- und Funktionsmerkmalen beschrieben.

Bezugnehmend auf die Fig. 3 bis 5 ist dort eine drei Hauptkomponenten, nämlich einen starren Rahmen 25, einen Fingerschieber 26 und eine daumenartige Einheit 27, auf­ weisende Abschlußvorrichtung gezeigt; diese Hauptkomponenten 25, 26 und 27 entsprechen jeweils den in Verbindung mit Fig. 1 diagrammartig dargestellten und beschriebenen Spannbacken 16, 17 und 15. Der starre Rahmen 25 weist einen der Rückseite der natürlichen Hand ensprechenden Bodenabschnitt 30 und einen der Position und Anordnung der teilweise gebogenen Finger einer natürlichen Hand unter normalerweise entspannten Bedingungen entsprechenden einstückigen vorderen starren Fingerabschnitt 31 auf, siehe Fig. 3 bis 5. Der vordere Fingerabschnitt 31 weist einen daran gebildeten separaten Zeigefinger 32 auf, während sein verbleibender starrer einstückiger Teil 33, siehe Fig. 3 und 7, den Mittel-, Ring- und kleinen Finger der natürlichen Hand simuliert. Der Fingerschieber 26 umfaßt einen Schaft oder Kragen 34 und ein einstückig gebildetes vorderes oder in Fig. 4 auf der rechten Seite dargestelltes Ende 35. Das vordere Ende 35 des Schiebers 26 ist auch mit einem separaten Zeigefinger 36 gebildet, siehe Fig. 6, und der verbleibende Teil 37 des Schieberendes 35 simuliert auch den Mittel-, Ring- und kleinen Finger der natürlichen Hand. Die vorderen oder rechtsseitigen Flächen des Fingerschieberendes 35 weisen Konfigurationen und Stellungen auf, die im we­ sentlichen konjugiert die gleichen sind, wie die rückwärtigen oder linksseitigen Flächen des Fingerabschnitts 31 des starren Rahmens 25; diese relativen Gestaltungen und Stellungen ermöglichen dem vorderen Ende 35 des Fingerschiebers 37 daher, sich bezüglich der inneren oder linken Seite des Finger­ schieberabschnitts 31 in anliegende Stellung zu bewegen, wie am besten in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Der äußere oder wie in Fig. 8 dargestellt linksseitige Rand des Zeigefingers 32 kann mit einer abgebogenen Öse oder einem Kissen 32a, siehe Fig. 3, 8 und 10, versehen sein, dessen Zweck nachstehend beschrieben wird. Auf die gleiche Weise kann der rechtsseitige Rand, wie in Fig. 8 abgebildet, des verbleibenden Finger­ abschnitts 33 mit einer gekerbten abgebogenen Öse 33a versehen sein, siehe Fig. 7 und 8, deren Zweck später beschrieben wird. Für die Einfachheit der Darstellung wurde die Öse 33a in Fig. 8 um näherungsweise 90° von ihrer in Fig. 10 dargestellten tatsächlichen Bedienungsposition in die Ebene der Fig. 8 ge­ schwenkt dargestellt. Der Zeigefinger 32 ist auch mit einer konkaven Ausnehmung 40, wie in Fig. 8 gezeigt, gebildet während der verbleibende Fingerabschnitt 33 wie ebenfalls in Fig. 8 gezeigt, diese entsprechend und zusammenwirkend mit Ausnehmungen wie bei 41 versehen ist. Der Zeigefinger 36 und der verbleibende Fingerabschnitt 37 an dem Fingerschieber 26 sind auf ähnliche Weise mit Ausnehmungen versehen, auf die nachstehend Bezug genommen wird, und diese sind jeweils mit 40a und 41a bezeichnet.

Der Fingerschieber 26 ist zur Ermöglichung der in Fig. 5 durch die Pfeile 42 bezeichneten gradlinigen Bewegung, d. h. in den Ansichten der Fig. 3 bis 5 vorwärts oder zur rechten Seite und rückwärts oder zur linken Seite, mit Hilfe von einer eine kurze, sich durch ein geeignetes Loch in dem Schaft oder Kragen 34 des Fingerschiebers 26 und in und durch das vordere Ende eines sich nach hinten ausdehnenden Schlitzes 46, siehe Fig. 3 und 5, der in dem Bodenabschnitt des Rahmens 25 gebildet ist, Nase 45 umfassenden Einrichtung wechselseitig an dem Rahmen 25 befestigt. Das in der Ansicht der Fig. 9 obere Ende der Nase 45 ist mit einer Unterlegscheibe 47 und irgendeiner geeigneten Sicherungseinrichtung, wie etwa einem Splint oder einem rückhaltenden Sprengring 48, siehe Fig. 3 und 9, o. dgl. versehen. An dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens sind zwei Ansatzschrauben 50 und 51, siehe Fig. 4 und 5, mit Hilfe von Verschraubungen befestigt, wobei die Ansatzschrauben Köpfe aufweisen, deren innere Umfangsabschnitte, wie am besten in Fig. 5 gezeigt ist, jeweils eine der beiden gegen­ überliegenden parallelen Seitenränder des Kragens 34 des Fingerschiebers 26 überlappen und die jeweils mit zugehörigen Muttern 50a und 51a, siehe Fig. 3 und 4 sicher an dem Boden 30 befestigt sind. Offensichtlich wird der Fingerschieber 26 auf diese Art für die Ermöglichung der gradlinigen Vorwärts- und Rückwärtsschiebebewegung 42, siehe Fig. 5, auf dem Rahmen 25 in Übereinstimmung mit dem Verlauf und der Länge des Rah­ menschlitzes 46 gehalten und geführt.

Die daumenartige Einheit 27 der vorliegenden Abschluß­ vorrichtung weist eine im allgemein zylindrische Nabe 57 auf, siehe Fig. 5 und 9, die einen einstückig geformten oberen Kragen oder Schaft 58 mit vermindertem Querschnitt, siehe Fig. 3, 4 und 9, besitzt, der sich durch ein geeignetes in dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens gebildetes Loch erstreckt; dieses Loch ist in dem seitlich vorspringenden Abschnitt 59, siehe Fig. 3 und 5, des Bodenabschnitts 30 des Rahmens angeordnet, um die allgemeine Schwenkposition eines natür­ lichen Daumens zu simulieren. Der Schaft 58 wird mit Hilfe einer Unterlegscheibe 60, siehe Fig. 3, 4 und 9 und irgend­ einer geeigneten Sicherungseinrichtung, wie etwa einem Splint oder einem Sprengringschließer 61 gewöhnlicher Art o. dgl. drehbar an dem Rahmenabschnitt 59 gehalten. Der untere Ab­ schnitt der Nabe 57 ist wie in Fig. 9 bei 62 diametral ge­ schlitzt und ist mit gegenüberliegenden flachen äußeren Wänden, wie bei 63, gebildet, die im wesentlichen parallel zu der Ebene des Schlitzes 62 sind. In dem Schlitz 62 ist das in der Darstellung der Fig. 4 linksseitige Ende eines Daumenteils 65, das sich nach vorne zu den Enden des Zeigefingers 32 und des verbleibenden Fingerabschnitts 33 des Rahmens 25 er­ streckt, schwenkbar angebracht. Eine Gelenkschraube 66, siehe Fig. 5 und 9, erstreckt sich durch die Nabe 57 und das Daumenteil 65 und ist mit einer Mutter 67, siehe Fig. 4 und 9, versehen, so daß diese, wenn die Schraube und die Mutter 66, 67 festgezogen sind, das Daumenteil 65 in dem Schlitz kraft­ schlüssig einklemmen können. Auf diese Art kann das Daumenteil 65 per Hand in irgendeine der verschiedenen auf einem Bogen befindlichen Rastpositionen zwischen in Fig. 4 jeweils mit Hilfe der Linien 70, 71 und 72 veranschaulichten Positionen bezüglich des starren Fingerabschnitts 31 des Rahmens ver­ schoben und kraftschlüssig gehalten werden; der Zweck davon wird später beschrieben. Irgendeine geeignete Anschlagein­ richtung kann zur Begrenzung des Ausmaßes der möglichen rastbaren Bewegung des Daumenteils von der Normalposition 70 in die durch die begrenzende maximale Verschiebung 71 und 72 bezeichneten Positionen vorgesehen sein.

Ein Steuerungshebel oder eine Steuerungskurbel 73, siehe Fig. 5, ist mit Hilfe einer Schraube 74 und einer zugehörigen Mutter 75, siehe Fig. 4 und 9, an der äußeren Wand 63 der Nabe 57 sicher befestigt. Das radial äußere Ende 76, siehe Fig. 3, 5 und 9, des Hebels 73 dehnt sich über und mit geringem Abstand zu der benachbarten flachen Oberfläche des Kragens oder Schaftes 34 des Fingerschiebers 26 aus, wie am besten in den Fig. 4, 5 und 9 zu sehen ist. Wie nun er­ sichtlich ist, ist der im allgemeinen die Nabe 57, das Daumenteil 65 und den Hebel 73 aufweisenden daumenartigen Einheit 27 eine oszillierende Bewegung an dem Rahmen 25 möglich, wie sie in den Fig. 3, 5 und 8 von den Pfeilen 77 angezeigt ist. Irgendeine Federeinrichtung, wie etwa eine Torsionsfeder 80, die diagrammartig in der Fig. 9 dargestellt ist, und deren beiden Enden jeweils in dem anschließenden Rahmenabschnitt 59 und der Nabe 57 verankert sind, kann zur überwindbaren Vorspannung der gesamten daumenartigen Einheit 27, in der Darstellung der Fig. 5 in Uhrzeigerrichtung, vor­ gesehen sein. Die Begrenzung der vorgespannten Bewegung in Uhrzeigerrichtung ist entweder durch den Eingriff des äußeren radialen Endes 81, siehe Fig. 3 bis 5 und 8, des Daumenteils 65 mit dem Zeigefinger 32 oder durch den Eingriff des äußeren Abschnitts 76 des Hebels 73 mit einer Anschlagnase 82, siehe Fig. 5, bestimmt; die letztere ist sicher an der in der An­ sicht der Fig. 4 unteren Seite des Bodenabschnitts 30 des Rahmens mit Hilfe irgendeiner geeigneten Einrichtung, wie etwa dadurch, daß sich ihr mit einem Gewinde versehener oberer Kragen mit vermindertem Querschnitt durch ein geeignetes Loch in dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens erstreckt und in eine Verschlußmutter 83, siehe Fig. 3 und 4, eingreift, befestigt. Die Drehposition der Nabe 57 wird für jeden derartige vor­ gespannten drehbegrenzenden Eingriff im wesentlichen gleich sein, d. h. das Daumenteilende 81 wird sich im wesentlichen mit dem Fingerkissen 32a im Eingriff befinden, wenn das Hebelende 76 in die Stoppvorrichtung 82 eingreift. Wie am besten in den Fig. 5 und 9 gezeigt ist, ist der seitliche Rand des Schaftes oder Kragens 34 des Fingerschiebers 26 mit einer um 90° ab­ gebogenen Öse 85 geformt, deren Rückwärtsbewegung mit dem Schieber 26 so angepaßt ist, daß sie von dem äußeren Ende 76 der Kurbel oder des Hebels 73 der daumenartigen Einheit 27 unterbrochen wird. Eine Widerlageranschlagsanordnung 100, sie­ he Fig. 4, 5 und 9, ist feststehend an dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens sicher befestigt; eine derartige Anschlagsan­ ordnung weist ein Rohrteil 101, siehe Fig. 9 und eine Unterlegscheibe 102 mit einem geringfügig größeren Außen­ durchmesser auf, wobei sich durch beide Teile eine mit einem Gewinde versehene Schraube 103 erstreckt, die durch ein ge­ eignetes Loch in dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens führt und an ihrem unteren Ende eine zugehörige Mutter 104 besitzt, die so angepaßt ist, daß sie zur sicheren Befestigung der An­ schlagsanordnung 100 in einer Position an dem Bodenabschnitt 30 des Rahmens, die sich an der entgegengesetzten Seite von und etwas hinter der Nabe 57 der daumenartigen Einheit 27, wie am besten in Fig. 5 dargestellt ist, befindet, festgezogen wird.

Die Bedienung der vorstehend beschriebenen Abschluß­ vorrichtung wird nun in erster Linie bezugnehmend auf die diagrammartigen Darstellungen der Fig. 2, 11, 12 und 13 erläutert. Der Normalzustand der Teile ist derartig, daß der Fingerschieber 26 sich in einer vorderen Stellung befindet, so daß sein vorderes Ende 35 sich bezüglich den entsprechenden Innenseiten des Fingers 32 und des verbleibenden Fingerteils 33 des starren Fingerabschnitts in anliegender Beziehung be­ findet, was am besten in den Fig. 6 und 7 zu sehen ist. Die kraftschlüssig gehaltene normale Rastposition des Daumenteils 65 an der Nabe 57 ist die in Fig. 4 gezeigte und ist darin mit der Linie 70 bezeichnet, während die normale mit einer Feder vorgespannte Stellung der gesamten daumenartigen Einheit 27 in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist, bei der das äußere Ende 81 des Daumenteils 65 an der Seite des Zeigefingers 32 anliegt (siehe Fig. 8) und bei der sich der Hebel 73 gleichzeitig im wesentlichen im Eingriff mit der Anschlag­ vorrichtung 82 befindet, wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist.

Von dieser Normalstellung der Teile der vorliegenden Abschluß­ vorrichtung kann auf vier oder fünf verschiedenen Arten zum Greifen verschiedener Typen von zu haltenden Gegenständen abgewichen werden. Beispielsweise können durch Rückwärts­ bewegung des Fingerschiebers 26 von seiner normalen An­ lagestellung einige Greiffingerneigungsarten erhalten werden, so daß verschiedene kleinere Typen von Gegenständen zwischen einigen verschiedenen zusammenwirkenden Oberflächen des vorderen Endes des Fingerschiebers 26 und des starren Finger­ abschnitts 31 des Rahmens auf eine Weise aufgenommen werden können, die der in Fig. 2 dargestellten Art für die Ge­ genstände 20 und 21 entspricht; der Fingerschieber 26 wird dann zum Aufnehmen, Greifen und Halten derartiger Gegenstände nach vorne verschoben. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß die zusammenwirkenden Greifflächen entlang des seitlichen Randes 33b des Fingerabschnitts 33 und des entsprechenden Rands 37a, siehe Fig. 5, des Schieberendes 35 zum Aufnehmen und Halten von Gegenständen benutzt werden können, wodurch der Bedarf für eine Drehbetätigung des Handgelenks bei der vorliegende Ab­ schlußvorrichtung vermindert wird. Die in Fig. 10 mit dem Pfeil 107 bezeichnete Vorwärtsverschiebung des Fingerschiebers 26 ermöglicht den zusammenwirkenden Zeigefingern 32 und 36, die sich jeweils an dem Rahmen und dem Schieber befinden, kleine Gegenstände von flacher Form 108, siehe Fig. 10, wie etwa eine Münze, ein Blatt Papier usw. zu greifen und zu halten. Diese Zeigefingergreifbetätigung wird durch die Tat­ sache erleichtert, daß die Zeigefinger 32 und 36 sich wie in Fig. 4 veranschaulicht etwas weiter nach vorne erstrecken als die etwas weiter hinten angeordneten Enden der verbleibenden Fingerabschnitte 33 und 37, wie in den Fig. 4, 6 und 8 gezeigt ist, die so ausgerichtet sind, daß sie für den Schieber 26 zusätzlich die generelle Hakenkonfiguration bilden, wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist, welche die nachstehend beschriebene Handtellergreifart erleichtert.

In der Normalstellung der Teile kann ein stiftartiger Gegenstand 110, siehe Fig. 12, zwischen den einander ähnelnden jeweils in den Seiten des Zeigefingers 32 und des ver­ bleibenden Fingerabschnitts 33 des Schiebers 26 gebildeten, zusammenwirkenden Rändern der Ausnehmungen 40, 41, siehe Fig. 8 aufgenommen werden. Nach in Fig. 12 mit Pfeil 111 be­ zeichneter Rückwärtsbewegung des Fingerschiebers wird der Ge­ genstand 110 auf einer Seite an zwei durch die Nabe 57 und/oder die den zugehörigen sofort anschließenden Rahmen­ abschnitt 112 siehe Fig. 3, 5 und 12 und den oberen Rand der Ausnehmung 41, siehe Fig. 12, des starren Fingerabschnitts 33 des Rahmens definierten Punkten und an seiner anderen Seite an einem von dem unteren Rand der Ausnehmung 40a, siehe Fig. 12 des Zeigefingers 36 an dem Fingerschieber 26 definierten Punkt leicht eingeklemmt. Diese Stifttyp-Greifart, die in diesem Ausführungsbeispiel nicht die direkte Benutzung des Daumen­ teils 65 erfordert, ermöglicht das außergewöhnlich feste Halten eines Stiftes, eines Eßbestecks oder ähnlicher Ge­ genstände durch die Winkelpreßaktion des sich nach hinten bewegenden Fingers 36, siehe Fig. 12, bezüglich der leicht gewinkelten relativen Orientierung des gehaltenen Gegenstandes 110.

Von der Normalstellung der Teile wird der Daumenteil 65, wenn eine Schlüsselgreifart gewünscht wird, zuerst manuell von seiner Normalstellung 70, siehe Fig. 4, in eine zweite kraftschlüssig gehaltene Stellung 71, siehe Fig. 4, gerastet, in der der Endabschnitt 81 des Daumenteils 65 seitlich mit dem abgebogenen Kissen 32a an der Seite des Zeigefingers 32 zusammenwirken kann, wie in den Fig. 8, 10 und 11 ver­ anschaulicht ist. Das Daumenteil kann gleichzeitig, wie in Fig. 11 gezeigt ist, aufgeschwungen werden, so daß der Hebel 73 sich wie in Fig. 11 gezeigt von der Anschlagvorrichtung 82 wegbewegt, während sich das äußere Ende 81 des Daumenteils 65 von dem Fingerkissen 32a wegbewegt, wobei alles gegen die Vor­ spannwirkung der Federeinrichtung 80 geschieht. Die Auf­ schwingbewegung des Daumensteils 65 kann hier durch die Wirkung des Einsetzens des Gegenstandes 86, siehe Fig. 11, zwischen das Daumenteil und das Fingerkissen 32a erzeugt wer­ den. Falls die durch die Wirkung der Feder 80 erzeugte Greif­ kraft nicht ausreicht, den Gegenstand 86 auf geeignete Weise zu halten, kann der Fingerschieber 26 nach hinten bewegt wer­ den, so daß seine abgebogene Öse 85 sich in einen pressenden Eingriff mit dem Ende 76 des Hebels 73 bewegt, wodurch das Beaufschlagen des Gegenstands 86 mit einer äußerst be­ merkenswerten Greifkraft durch den Hebel 73 und das Daumenteil 65 hervorgerufen wird.

Von der Normalstellung der Teile wird das Daumenteil 65 manuell in eine kraftschlüssig gehaltene Rastposition 72 be­ wegt, siehe Fig. 4, wenn ein großer Gegenstand in einer Hand­ tellergreifart, in der der Gegenstand sich winklig über die Handtellerfläche der künstlichen Hand erstreckt, fest ge­ griffen und gehalten werden soll, wonach die Aktion des manuellen Einsetzens des Gegenstands 120, siehe Fig. 13, in den Handtellerbereich der Hand zwischen dem normal posi­ tionierten Zeigefinger 36 und dem gebogenen Endbereich 37 des Fingerschiebers 26 an seiner einen Seite und den zwei Wi­ derlagerpunkten, die durch die Nabe 57 und die An­ schlagsanordnung 100 festgelegt sind, bewirkt, daß das Dau­ menteil 65 weit aufgeschwungen wird. Das hat zum Ergebnis, daß der Hebel 73 weit von der Stoppvorrichtung 82 weg und näher an die abgebogene Öse 85 an dem normal positionierten Fin­ gerschieber 26 geschwungen wird. Danach, wenn der Finger­ schieber 26 nach hinten bewegt wird, wie in Fig. 13 mit den Pfeilen 121 angezeigt, wird der verbleibende gebogene Fin­ gerabschnitt 37 des Fingerschiebers 26 an dem Gegenstand 120 an einem im wesentlichen zwischen der Nabe 57 und der Anschlagsanordnung 100 lokalisiertem Punkt angreifen und auf diese Art den Gegenstand mit der Nabe 57 und der An­ schlagsanordnung 100 zur Anlage bringen, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Abhängig von der Größe des Gegenstands 120 kann diese Rückwärtsverschiebung des Fingerschiebers 26 bewirken, daß die abgeknickte Öse 85 pressend an das Hebelende 76 angreift, um dadurch das Daumenteil 65 gegen den Gegenstand 120 an dessen nächstgelegene Seite zu schwingen, wie in Fig. 13 veranschaulicht ist, um darüber hinaus eine Gegenstands­ haltekraft auszuüben. Diese letztgenannte Stellung stellt im wesentlichen eine vierte Greifart dar, die dazu dient, das Auspressen größerer Gegenstände aus dem Handteller der Ab­ schlußvorrichtung, d. h. in Richtung auf den Betrachter der Fig. 13, zu verhindern. Im Zusammenhang mit dieser Hand­ tellergreifart sollte angemerkt werden, daß die Spannbacken­ einrichtung 15, die in Verbindung mit Fig. 1 dargestellt und diskutiert wurde, in Fig. 13 im wesentlichen durch die dau­ menartige Einheit 27 ihrem sofort angrenzenden Rahmen­ abschnitt 112 und durch die Anschlaganordnung 100 definiert ist. Zur Sicherstellung einer guten Handtellergreifaktion kann der gesamte innere Rand 37e, siehe Fig. 5, des Fingerab­ schnitts 37 mit einer nach innen weisenden Rippe 37d versehen sein, siehe Fig. 5 und 13, die an der in Fig. 13 dargestellten rechten Seite des Objekts 120 angreift.

Wenn sich die Teile in ihrer Normalstellung befinden, gewähren ihre gebogenen Abschnitte 33 und 37 wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist, eine bequeme Hakeneinrichtung zum Tragen von Gegenständen, wie etwa einem Koffer o. dgl. Wie in der Technik gut bekannt ist, kann offensichtlich jede geeignete Rasteinrichtung zum Einrasten des Schiebers 26 in irgendeine seiner gegebenen Greifpositionen an dem Rahmen 25 vorgesehen sein.

Es wird deutlich, daß die vorliegende Abschlußvor­ richtung das vorstehend beschriebene linear angeordnete bi­ direktionale Greifsystem mit drei Spannbacken und diesbe­ zügliche Merkmale beinhaltet und als solche eine bemerkenswert größere Auswahl von verschiedenen Greifarten, die alle aus einer einfachen gradlinigen Verschiebung des Fingerschiebers 26 abgeleitet werden, ermöglicht. Diese funktionelle Viel­ seitigkeit wird jedoch nicht das durch Vorliegen einer Viel­ zahl komplizierter mechanischer Fallstricke bedingt. Vielmehr wird die vorstehend beschriebene Abschlußvorrichtung aus nur drei vergleichsweise einfachen Hauptbestandteilen, nämlich dem Rahmen 25, dem Schieber 26 und der daumenartigen Einheit 27 gebildet. Ein zu der beschriebenen Vorrichtung ähnlicher Prototyp, von einer für einen Teenager geeigneten Größe, bei dem Aluminiumplattenmetall mit einer Dicke von etwa 0.2 cm benutzt wurde, wiegt näherungsweise 130 gr oder weniger; alle drei Hauptbestandteile sind sehr preiswert herzustellen und die meisten Wartungen und/oder Reparaturen davon können unter Benutzung der einfachsten Werkzeuge mit außergewöhnlicher Einfachheit durchgeführt werden.

Die vorliegende sogenannte Rachael-Abschlußvorrichtung kann entweder unter Benutzung eines herkömmlichen körper­ betriebenen Systems oder einer elektrischen Motorantriebsein­ richtung, die den in herkömmlichen Prothesen vom myoelek­ trischen Typ benutzten Einrichtungen ähnlich sind, betätigt werden. In Fig. 14 wird speziell die Benutzung eines kör­ perbetriebenen Systems, in dem der Fingerschieber 26 nor­ malerweise in Vorwärtsrichtung 125 durch eine geeignete Fe­ dereinrichtung 126 vorgespannt ist, veranschaulicht. Ein her­ kömmliches Seil 127 ist mit dem Fingerschieber 26 auf eine solche Weise verbunden, daß der Fingerschieber 26 in Kom­ bination mit der Federeinrichtung 126 wie in Fig. 14 mit den Pfeilen 128 gekennzeichnet gradlinig betätigt werden kann. An dieser Stelle wird angemerkt, daß die durch Ziehen des Seils 127 bewirkte Rückwärtsbewegung des Fingerschiebers 26 be­ züglich des starren Fingerabschnitts 31 des Rahmens eine Be­ tätigung des "willkürlichen Öffnens" beinhaltet und gleich­ zeitig bezüglich der daumenartigen Einheit 27 und der An­ schlaganordnung 100 eine Betätigung des "willkürlichen Schlie­ ßens" beinhaltet. Ein elektrisches Antriebssystem ist in Fig. 15 veranschaulicht, wobei eine sicher und feststehend an dem Fingerschieber 26 befestigte Zahnstange 130 mit Zähnen vor­ gesehen ist, in die die Zähne eines Zahnrads 131 eingreifen, das so angeordnet ist, daß es von einem elektrischen Motor 132 in beiden Drehrichtungen angetrieben wird, um die Zahnstange 130 und den Schieber 26 gradlinig zu betätigen, wie von den Pfeilen 133 angezeigt wird. Die Betätigung des Motors 132 wird von irgendeinem geeigneten myoelektrischen oder andersartigen elektrischen Steuersystem geregelt.

Claims (13)

1. Abschlußvorrichtung für eine Prothese eines oberen Körpergliedes mit
einem Rahmen (25, 30),
im wesentlichen in einer Reihe an dem Rahmen angeordneten und von dem Rahmen getragenen getrennten ersten (31, 32, 33) zweiten (27, 57, 65) und dritten (35, 36, 37) Spann­ backeneinrichtungen, wobei
die erste und zweite Spannbackeneinrichtung voneinander be­ abstandet angeordnet sind, während die dritte Spannbacken­ einrichtung im wesentlichen zwischen der ersten und zweiten Spannbackeneinrichtung angeordnet ist,
die erste Spannbackeneinrichtung daran gebildete einem Zeige­ finger entsprechende Abschnitte und
die zweite Spannbackeneinrichtung daran gebildete, den rest­ lichen Fingern entsprechende Abschnitte aufweist und
mit einer Einrichtung (46, 45, 47) zur beweglichen Anbringung der dritten Spannbackeneinrichtung an dem Rahmen zur Bewegung in einer Richtung, um die dritte Spannbackeneinrichtung be­ züglich der ersten Spannbackeneinrichtung in eine gemeinsame Greifbeziehung zu bringen, und zur Bewegung in die entge­ gengesetzte Richtung, um die dritte Spannbackeneinrichtung be­ züglich der zweiten Spannbackeneinrichtung in eine gemeinsame Greifbeziehung zu bringen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer zusätzlichen Antriebseinrichtung (126, 127, 130, 131, 132) zur Betätigung der beweglichen dritten Spannbackeneinrichtung.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Einrichtung (57, 58) zum Anbringen von zumindest einem Teil der zweiten Spannbackeneinrichtung zur Bewegung der zweiten Spannbackeneinrichtung bezüglich des Rahmens und einer auf die Bewegung der dritten Spannbackeneinrichtung anspre­ chenden Einrichtung (85, 73, 76) zur Betätigung zumindest eines Teils der zweiten Spannbackeneinrichtung.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
die erste die Fingerabschnitte einer natürlichen Hand simu­ lierende Spannbackeneinrichtung (31, 32, 33) an ihrer Vor­ derseite teilweise auf eine Art gebogen ist, daß ihre Kon­ figuration und Stellung der normalen Fingerhaltung einer entspannten Hand entspricht,
die zweite Spannbackeneinrichtung (27, 57, 65) einen Dau­ menteil (65) mit einem Ende (81) umfaßt, das sich zum gemeinsamen Greifen mit den Fingerabschnitten nach vorne erstreckt,
Einrichtungen (57, 58, 61) zur beweglichen Anbringung des anderen Endes des Daumenteils an dem Rahmen, so daß dieses Ende des Daumenteils sich bezüglich des Fingerabschnitts an dem Rahmen in eine Greifstellung hinein und aus einer Greif­ stellung heraus bewegen kann, vorgesehen sind,
die dritte Spannbackeneinrichtung (35, 36, 37) an dem vorderen Ende eines Fingerschiebers (26) so angebracht ist, daß ihre Vorder- bzw. Rückseite jeweils gemeinsam mit den Finger­ abschnitten bzw. der Daumeneinrichtung einen zu haltenden Ge­ genstand mit einer Greifkraft beaufschlagen kann,
Einrichtungen (45, 46, 47) zum Vorwärts- und Rück­ wärtsschiebebewegungen ermöglichenden Anbringen des Finger­ schiebers an dem Rahmen vorgesehen sind,
das vordere Ende des Fingerschiebers im wesentlichen zwischen der Daumeneinrichtung und den Fingerabschnitten des Rahmens angeordnet ist, wodurch eine Verschiebung des Fingerschiebers nach vorne dessen vorderes Ende in Richtung auf die Fin­ gerabschnitte des Rahmens und weg von der Daumeneinrichtung bewegt, so daß dadurch das Greifen eines zwischen dem vorderen Ende des Fingerschiebers und den Fingerabschnitten des Rahmens zu haltenden Gegenstandes ermöglicht wird, und wodurch bei Verschiebung des Fingerschiebers nach hinten sein vorderes Ende sich in Richtung auf die Daumeneinrichtung und weg von den Fingerabschnitten an dem Rahmen bewegt, so daß das Greifen eines zwischen dem vorderen Ende des Fingerschiebers und der Daumeneinrichtung zu haltenden Gegenstandes ermöglicht wird, und
auf die Bewegung des Fingerschiebers ansprechende Einrich­ tungen (85, 76, 73) zur Betätigung des Daumenteils vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit einer zusätzlichen Einrichtung (80) zur überwindbaren Vorspannung des Daumenteils in eine seiner Bewegungsrichtungen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 mit einer zusätzlichen Einrichtung (62, 66, 67) für die verstell­ bare Anbringung des Daumenteils zur wählbaren Bewegung in eine Mehrzahl von Betätigungsraststellungen bezüglich des verblei­ benden Abschnitts der Daumeneinrichtung.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Fingerabschnitte an dem Rahmen einen separaten Zei­ gefinger (32) umfassen und der Fingerschieber ebenfalls einen separaten Zeigefinger (36) umfaßt, der zur gemeinsamen Bewe­ gung mit dem Schieber in Richtung auf und weg von dem an den Fingerabschnitten an dem Rahmen gebildeten separaten Zei­ gefinger geeignet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 mit einer zusätzlichen Antriebseinrichtung (126, 127, 130-132) zur Betätigung des Fingerschiebers.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei der der an dem Rahmen (25, 30) angebrachte Fingerschieber einen teilweise gebogenen vorderen Abschnitt (35, 36, 37) aufweist, der in seiner Form im wesentlichen der Form der teilweise gebogenen Fingerabschnitte an dem Rahmen entspricht, und bei der der teilweise gebogene Abschnitt des Fingerschiebers durch dessen Verschiebung an den teilweise gebogenen Fin­ gerabschnitten des Rahmens zur Anlage gebracht werden kann, wodurch Greif- und Lösebetätigungen für einen zwischen (a) dem teilweise gebogenen Ende Fingerschiebers und (b) den teilweise gebogenen Fingerabschnitten an dem Rahmen und einem Abschnitt der Daumeneinrichtung zu haltenden Gegenstand durchführbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der der teilweise gebogene Fingerabschnitt (31) an dem Rahmen bezüglich des Rests des Rahmens im wesentlichen starr ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10 mit einer zusätzlichen Einrichtung (57, 58, 61) für die die Bewegung in seitlicher Richtung bezüglich der Bewegungs­ richtung des Fingerschiebers ermöglichende Anbringung des Daumenteils.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einer zusätzlichen auf die Verschiebung des Fingerschiebers ansprechenden Ein­ richtung (85, 76, 73) zur Betätigung des Daumenteils.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Rück­ wärtsbewegung des Fingerschiebers (26) dazu führt, daß das eine Ende des Daumenteils bezüglich den Seiten der Finger­ abschnitte des Rahmens in eine Greifstellung schwingt.