Articulación esférica para un fijador externo.

Articulación esférica (12) para uso en un fijador externo, que comprende un manguito (20) que puede estar encajado (21) con una varilla (11) de un tirante (10) para dicho fijador externo,

una tuerca (30) y un elemento de conexión (60), que además comprende un inserto anular (50) y un elemento de bloqueo (40) que tienen una superficie circunferencial combinada (45, 55) que puede ser introducida dentro de un orificio de un anillo de un elemento fijador externo, especialmente dentro de un orificio de un anillo de un fijador externo, en la que el inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) tienen superficies en cuña complementarias (42, 52) que permiten un desplazamiento radial relativo del inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) uno contra el otro para agrandar el diámetro de la superficie circunferencial combinada (45, 55) para bloquear la articulación esférica (12) dentro de tal orificio, en la que el manguito (20) comprende una porción esférica hueca (26) con superficies esféricas concéntricas interior (26) y exterior (24, 25), en la que la superficie esférica exterior (24, 25) encaja en un casquillo esférico complementario (41) del elemento de bloqueo (40) y en la que la superficie esférica interior (26) es encajada por la tuerca (30) que comprende una porción esférica (33), en la que dicha tuerca (30) está en una relación desplazable axialmente con el elemento de conexión (60) que se extiende dentro y a través del manguito (20), el elemento de bloqueo (40) y el inserto anular (50), en la que dicho elemento de conexión (60) está dispuesto para activar dicho desplazamiento radial y dicho desplazamiento axial.

Articulación esférica para un fijador externo Campo de la invención La invención se refiere a una articulación esférica para una varilla, especialmente una varilla telescópica para un fijador externo, especialmente para uso con un fijador anular externo. Además se refiere a un tirante que comprende una varilla y dos articulaciones esféricas o universales en los extremos libres de la varilla.

Técnica anterior Una pluralidad de aparatos de compresión-separación han sido diseñados y mejorados por Ilizarov y su grupo usando dos anillos externos que han de ser colocados alrededor del miembro que ha de ser fijado. Normalmente hay al menos dos de tales anillos, un anillo proximal y uno distal, que están conectados con una pluralidad de tirantes o varillas. Preferentemente, estos tirantes están unidos a los anillos de manera que los puntos de acoplamiento pueden hacerse girar y la longitud del tirante puede variarse para permitir el ajuste de los anillos de fijación externos.

Ilizarov también ha proporcionado algunas mejoras para dichos sistemas. El documento EP 0 377 744 muestra una varilla telescópica para tal fijador externo. El documento US 4.615.338 muestra un dispositivo adicional para controlar la longitud de tales varillas telescópicas. Las varillas son extensibles a través de los anillos y se acoplan a dichos anillos mediante tuercas. El uso de dichos dispositivos es incómodo ya que los dos anillos, entre los cuales han de disponerse los tirantes, tienen que estar en una orientación casi perfecta para ajustar las varillas rectas a través de los orificios de anillo de dichos anillos.

En el documento US 5.702.389 se muestra un fijador anular externo diferente que tiene varillas telescópicas. En él la conexión entre las varillas y los dos anillos relacionados son usando diferentes medios. Dicho documento desvela esferas incorporadas dentro del sistema de anillos, que son semiesferas que acoplan dos varillas a tal orificio. Además, para conseguir la capacidad de ajuste, una parte del conector se introduce dentro de un orificio del anillo fijador y está constituida por un material flexible que luego se acopla a la parte de varilla del tirante. Esto permite una conexión pivotante de dicha varilla/tirante a un orificio del anillo del fijador.

Resumen de la invención Sin embargo, aún existe una necesidad de articulaciones universales mejoradas para ese uso, es decir, articulaciones que puedan permitir mover los tirantes acoplados en (casi) cualquier dirección, lo cual es necesario cuando los tirantes telescópicos son acortados o alargados o -estando relacionado con tal manipulación -si los dos anillos están colocados en una diferente dirección y orientación en el espacio. Un objeto adicional de la invención es mejorar la facilidad de uso de tales varillas con un fijador anular, especialmente para ajustar los tirantes dentro de los orificios si están al menos en una cierta área, no necesariamente en el lugar ideal, y que estos anillos puedan permanecer en ángulo entre sí.

Basándose en la técnica anterior, un objeto de la invención es, por lo tanto, proporcionar una articulación para un tirante de un fijador externo, especialmente una articulación esférica para una varilla telescópica para un fijador anular, cuya orientación pueda ser cambiada fácil y rápidamente así como fijada firmemente en una orientación determinada.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un tirante que comprende tales articulaciones esféricas para permitir una fácil conexión de dos anillos de un fijador externo.

La invención proporciona una articulación esférica para uso con un fijador externo que comprende un manguito que está encajado con una varilla de un tirante para dicho fijador externo. Están provistos un inserto anular y un elemento de bloqueo, que tienen una superficie circunferencial combinada que puede ser introducida dentro de un orificio de un elemento fijador externo, especialmente dentro de un orificio de un anillo de un fijador externo. El inserto anular y el elemento de bloqueo tienen superficies en cuña complementarias que permiten un desplazamiento radial relativo del inserto anular y el elemento de bloqueo uno contra el otro para agrandar el diámetro de la superficie circunferencial combinada para bloquear la articulación esférica dentro de tal orificio. Además, el manguito comprende una porción esférica hueca con porciones esféricas concéntricas interior y exterior, en la que la porción esférica exterior encaja en un casquillo esférico complementario del elemento de bloqueo y en la que la porción esférica interior es encajada por una tuerca esférica. Dicha tuerca esférica está en una relación desplazable axialmente con un elemento de conexión que se extiende dentro y a través del manguito, el elemento de bloqueo y el inserto anular, en la que dichos desplazamiento radial y desplazamiento axial son activados por dicho elemento de conexión.

La articulación esférica según la invención combina dos funciones. Una primera función es bloquear y desbloquear la rotación de la articulación esférica. Una segunda función de la articulación se refiere a la fijación de la articulación y con la articulación la varilla y, así, un extremo del tirante de conexión dentro de un orificio cilíndrico de un fijador anular.

Una ventaja de la presente invención es permitir que la etapa de apriete de ambas funciones se ejecute con un movimiento. Para un completo aflojamiento del dispositivo normalmente son necesarias dos operaciones debido a la propiedad de auto-bloqueo de la fijación de orificio.

Breve descripción de los dibujos A continuación se describirá la invención con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran realizaciones preferidas de la articulación en relación con una varilla telescópica:

Fig. 1 una vista en perspectiva de un tirante que comprende dos articulaciones esféricas, según la invención, Fig. 2 una vista en perspectiva en despiece ordenado de una articulación según la invención tal como se usa en la Fig. 1, Fig. 3 una vista en perspectiva de la articulación según la Fig. 2 en un estado ensamblado, Fig. 4 una sección transversal de la articulación según la Fig. 2 en su dirección longitudinal, Fig. 5 una vista lateral a escala ampliada del manguito de la articulación según la Fig. 2, y Fig. 6 una vista en perspectiva de tres tirantes según la Fig. 1 acoplados a dos anillos fijadores externos.

Descripción detallada de realizaciones preferidas La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un tirante 10 que comprende una varilla 11 y dos articulaciones esféricas 12, según una realización de la invención. El tirante 10 comprende normalmente una pluralidad de elementos individuales, como puede observarse para la articulación esférica de la Fig. 2. No obstante, el tirante 10 comprende dichas tres unidades, la varilla 11 y dos articulaciones 12, que normalmente están conectadas con un elemento de la varilla 11 que también es parte de una articulación 12 correspondiente, o en el que la articulación está conectada en sí con una conexión de tornillo o bayoneta con la varilla 11. La Fig. 4 muestra una rosca de conexión de varilla interior 27.

La Fig. 2 muestra una vista en perspectiva de una articulación esférica 12 según una realización de la invención. Tal como se mencionó anteriormente la articulación esférica 12 comprende un manguito 20 que está conectado a una varilla 11 del tirante 10 de una forma predeterminada. Esto puede hacerse de muchas formas conocidas por alguien experto en la materia. El manguito 20 de la Fig. 2 comprende, por lo tanto, una porción cilíndrica 21 que puede ser parte de la varilla 11 o está conectada a la misma por su extremo libre, donde la tuerca esférica 30 se muestra en la Fig. 2. La tuerca esférica 30 comprende un cilindro poligonal 32, es decir, un cilindro matemático denominado generalizado que tiene un polígono como superficie básica superior e inferior, seguido por una porción esférica 33. El polígono básico de dicho cilindro generalizado puede ser un octógono. Aquí el círculo básico de la sección transversal ha recibido cuatro superficies planas, en donde las superficies adyacentes están en un ángulo de 90 grados unas respecto a otras, es decir, como un tetrágono, con porciones esféricas interpuestas. El encaje de la tuerca esférica 30 dentro del elemento de bloqueo de manguito 40 se explicará en relación con la Fig. 3.

El manguito 20 comprende en el lado opuesto un elemento similar a una bola, que se denomina bola 22 en la descripción posterior.

1. Articulación esférica (12) para uso en un fijador externo, que comprende un manguito (20) que puede estar encajado (21) con una varilla (11) de un tirante (10) para dicho fijador externo, una tuerca (30) y un elemento de conexión (60) , que además comprende un inserto anular (50) y un elemento de bloqueo (40) que tienen una superficie circunferencial combinada (45, 55) que puede ser introducida dentro de un orificio de un anillo de un elemento fijador externo, especialmente dentro de un orificio de un anillo de un fijador externo, en la que el inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) tienen superficies en cuña complementarias (42, 52) que permiten un desplazamiento radial relativo del inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) uno contra el otro para agrandar el diámetro de la superficie circunferencial combinada (45, 55) para bloquear la articulación esférica (12) dentro de tal orificio, en la que el manguito (20) comprende una porción esférica hueca (26) con superficies esféricas concéntricas interior (26) y exterior (24, 25) , en la que la superficie esférica exterior (24, 25) encaja en un casquillo esférico complementario (41) del elemento de bloqueo (40) y en la que la superficie esférica interior (26) es encajada por la tuerca (30) que comprende una porción esférica (33) , en la que dicha tuerca (30) está en una relación desplazable axialmente con el elemento de conexión (60) que se extiende dentro y a través del manguito (20) , el elemento de bloqueo (40) y el inserto anular (50) , en la que dicho elemento de conexión (60) está dispuesto para activar dicho desplazamiento radial y dicho desplazamiento axial.

2. Articulación esférica (12) según la reivindicación 1, en el que el elemento de conexión (60) es un tornillo (60) que proporciona una superficie de tope (64) para el inserto anular (50) así como una rosca exterior (61) que encaja en la rosca interior (31) de la tuerca (30) .

3. Articulación esférica (12) según la reivindicación 1 ó 2, en la que el elemento de bloqueo (40) comprende un taladro interior (43) que no está construido con simetría de rotación, en la que la tuerca (30) , que tiene una superficie exterior complementaria (32) puede ser introducida para permitir solamente movimientos axiales de la unidad constituida por la tuerca (30) y el elemento de conexión (60) .

4. Articulación esférica (12) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las superficies en cuña (42, 52) que permiten un desplazamiento radial relativo del inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) son superficies planas inclinadas (42, 52) en la que el ángulo del vértice, visto para el elemento de bloqueo (40) , se abre en la dirección del manguito (20) .

5. Articulación esférica (12) según la reivindicación 4, en la que el ángulo de inclinación de las superficies en cuña (42, 52) es esencialmente idéntico para el inserto anular (50) y el elemento de bloqueo (40) , es un ángulo de autobloqueo y está comprendido entre 8º y 20º , preferentemente entre 10º y 15º .

6. Articulación esférica (12) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que está provisto un muelle (70) entre el elemento de conexión (60) y el inserto anular (50) para desviar la superficie en cuña.

7. Articulación esférica (12) según la reivindicación 6, en la que el inserto anular (50) además comprende una porción de saliente (56) para permitir la compensación manual de la fuerza de desviación del muelle (70) .

8. Articulación esférica (12) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el elemento de bloqueo (40) además comprende una superficie de aflojamiento del encaje de herramienta (44) para girar el elemento de bloqueo (40) contra el inserto anular (50) .

9. Articulación esférica (12) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la tuerca (30) comprende un cilindro poligonal (32) y la porción esférica (33) sigue a dicho cilindro (32) .

10. Tirante (10) para un fijador externo, especialmente para un anillo de un fijador externo, que comprende al menos una articulación esférica (12) según una de las reivindicaciones 1 a 9 y una varilla de conexión (11) que está encajada (21) con dicha articulación esférica (12) .

11. Tirante (10) según la reivindicación 10, que comprende una articulación esférica (12) en cada extremo de una varilla de conexión central (11) , que está encajada (21) con dicha varilla (11) .

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