DE10018382A1

DE10018382A1 - Flexibles Rohr für ein Endoskop

Info

Publication number: DE10018382A1
Application number: DE10018382A
Authority: DE
Inventors: Akira Sugiyama; Tadashi Kasai; Masanao Abe; Minoru Matsushita; Hideo Nanba; Shinji Hayakawa; Kukuo Iwasaka; Naoya Ouchi; Kenichi Ohara; Tomoko Iwasaki
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: US6520214B1; DE10018382B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flexibles Rohr für ein Endoskop, das aus einem spiralförmig gewundenen Rohr (10), einem dieses einschließenden geflochtenen Rohr (20) und einer dieses einschließenden Hülle (30) besteht. Das Hüllenmaterial ist auf das geflochtene Rohr (20) im geschmolzenen Zustand aufgebracht und anschließend ausgehärtet. Wird das Hüllenmaterial geschmolzen und auf das geflochtene Rohr (20) aufgebracht, so tritt es durch die Zwischenräume des geflochtenen Rohrs (20) in den Bereichen zwischen den benachbarten Windungen des Spiralrohrs (10) hindurch und bildet eine Vielzahl Vorsprünge (31), die ausgehend von dem geflochtenen Rohr (20) nach innen stehen.

Description

Ein flexibles Rohr für ein Endoskop hat allgemein folgenden Aufbau:

1. Bandartiges Material aus Metall oder Kunstharz ist spiralig mit einem vorbe stimmten Durchmesser zu einem Rohr gewunden.
2. Das so gewundene Rohr ist durch ein Drahtgeflechtrohr umhüllt, das durch Verflechten dünner Drähte entsteht.
3. Das Hüllrohr ist außen mit Kunstharz beschichtet.

Die äußere Hüllschicht kann in einem Extrusionsverfahren erzeugt werden. Wird sie auf die Außenseite des geflochtenen Rohrs in dieser Weise aufgebracht, so kann aber das Innenrohr, d. h. das Spiralrohr, eine Bewegung relativ zu der Außenhülle ausführen, wodurch das flexible Rohr eine zu hohe Biegsamkeit hat und durch die Verschiebung des Spiralrohrs ein Ausbeulen während des Ge brauchs auftreten kann.

Um diese Erscheinung zu vermeiden, wird beim Extrusionsbeschichten das ge schmolzene Kunstharz (d. h. das Hüllenmaterial) in die Zwischenräume des ge flochtenen Rohrs eingeführt, so daß das Hüllenmaterial (d. h. das Kunstharz) dichtend in die Abstände zwischen den Windungen in Längsrichtung des spiralig gewundenen Rohrs eintritt. Ein Beispiel eines solchen Aufbaus ist in der JP-A-HEI 2-51601 beschrieben.

Ist das Hüllenmaterial in die Windungsabstände des Spiralrohrs eingetreten und anschließend ausgehärtet, so ist die Bewegung des Spiralrohrs begrenzt, wo durch dessen Flexibilität wesentlich beeinträchtigt wird.

Soll das Endoskop tief in eine Körperhöhle eingeführt werden, so soll sich das flexible Rohr leicht in jede gewünschte Richtung und nur wenig in ungewünschte Richtungen biegen lassen.

Bei den bisherigen Endoskopen haben die flexiblen Einführrohre jedoch für alle Richtungen gleiche Flexibilität. Ist das flexible Rohr leicht biegsam, so kann es in gewünschte und ungewünschte Richtung verbogen werden, während es bei er schwerter Biegsamkeit in ungewünschte Richtungen auch in eine gewünschte Richtung nur schwieriger zu biegen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein flexibles Rohr für ein Endoskop anzugeben, das eine Außenschicht auf einem geflochtenen Rohr hat und dennoch ausgezeichnete Flexibilität besitzt. Ein solches Rohr soll außerdem richtungsabhängig biegsam sein. Ferner soll ein möglichst einfacher Weg der Herstellung eines solchen flexi blen Rohrs angegeben werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 23. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Da bei einem erfindungsgemäßen Aufbau des flexiblen Rohrs der gegenseitige Eingriff der Vorsprünge und der Windungen des Spiralrohrs dessen Relativbe wegung relativ zu dem geflochtenen Rohr und der Hülle begrenzt, ergibt sich eine für den Gebrauchszweck sehr günstige Flexibilität.

Anspruch 23 beschreibt den Verfahrensgang bei der Herstellung des flexiblen Rohrs, wie er aus der folgenden Beschreibung mehrerer Möglichkeiten eines Rohraufbaus hervorgeht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Endoskops, bei dem ein flexibles Rohr nach der Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau des flexiblen Rohrs,

Fig. 3 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs als erstes Ausführungsbei spiel,

Fig. 4 einen zusammengesetzten Querschnitt des flexiblen Rohrs,

Fig. 5 einen teilweise vergrößerten Längsschnitt des flexiblen Rohrs,

Fig. 6 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs als zweites Ausführungsbei spiel,

Fig. 7 einen zusammengesetzten Querschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 6,

Fig. 8 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als drittes Ausführungsbei spiel,

Fig. 9 vergrößerte Darstellungen miteinander verbundener Vorsprünge des flexiblen Rohrs nach Fig. 8,

Fig. 10 eine Darstellung der Anordnung nach Fig. 9 in einer Draufsicht,

Fig. 11 den grundsätzlichen Aufbau des flexiblen Rohrs als viertes Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 12 einen Längsteilschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 11,

Fig. 13 einen zusammengesetzten Querschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 11,

Fig. 14 und 15 Abänderungen des flexiblen Rohrs nach Fig. 11 mit doppelt- und dreifachgeschichtetem Spiralaufbau,

Fig. 16 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als fünftes Ausführungsbei spiel,

Fig. 17 einen Teilquerschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 16,

Fig. 18 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als sechstes Ausführungs beispiel,

Fig. 19 einen zusammengesetzten Querschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 18,

Fig. 20 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als siebtes Ausführungsbei spiel,

Fig. 21 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als achtes Ausführungsbei spiel,

Fig. 22 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als neuntes Ausführungsbei spiel,

Fig. 23 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als zehntes Ausführungsbei spiel,

Fig. 24 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als elftes Ausführungsbei spiel,

Fig. 25 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als zwölftes Ausführungsbei spiel,

Fig. 25A eine perspektivische Darstellung eines Metallkerns bei dem zwölften Ausführungsbeispiel,

Fig. 26 einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs als dreizehntes Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 27 den Schnitt A-A aus Fig. 26,

Fig. 28 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs als vierzehntes Ausführungs beispiel,

Fig. 29 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs als fünfzehntes Ausführungs beispiel,

Fig. 30 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs als sechzehntes Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 31 den Querschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 30,

Fig. 32 den Längsschnitt des flexiblen Rohrs nach Fig. 30 bei dem Erzeu gen der Außenhülle,

Fig. 33 den Querschnitt des flexiblen Rohrs als siebzehntes Ausführungs beispiel, und

Fig. 34 den Querschnitt des flexiblen Rohrs als achtzehntes Ausführungs beispiel.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Endoskops 100, bei dem die Erfindung eingesetzt wird.

Das Endoskop 100 hat ein flexibles Rohr 1, das in eine Körperhöhle eingeführt werden kann. Das proximale Ende des flexiblen Rohrs 1 ist mit dem distalen Ende (in Fig. 1 das untere Ende) einer Bedieneinheit 2 verbunden.

Die Spitze des flexiblen Rohrs 1 ist mit einem biegsamen Teil 3 verbunden, der in beliebige Richtung und mit beliebigem Winkel durch Betätigen eines Knopfes 4 an der Bedieneinheit 2 gebogen werden kann. An die Spitze des biegsamen Teils 3 ist eine optische Einheit 5 angeschlossen, die ein Objektiv enthält.

Am Ende eines flexiblen Verbindungsrohrs 6, das mit dem oberen Ende der Be dieneinheit 2 verbunden ist, ist ein Stecker 7 vorgesehen. Dieser kann an einen Videoprozessor (nicht dargestellt) angeschlossen werden, um Licht über die opti sche Einheit 5 einem Objekt zuzuführen und Bildsignale zu verarbeiten, die die optische Einheit 5 liefert. Dazu kann der Stecker mit einer Lichtquelleneinheit verbunden werden.

Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des flexiblen Rohrs 1. Die innerste Schicht ist ein Spiralrohr 10. Dieses ergibt sich durch spiraliges Wickeln bandför migen Metalls wie Edelstahl oder einer Kupferlegierung. In Fig. 2 ist die Steigung oder der Abstand zwischen benachbarten Windungen mit 11 bezeichnet.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Spiralrohr 10 als Einzelschicht darge stellt. Es können jedoch auch Mehrfachschichten zur Bildung des Rohrs 10 vor gesehen sein, wobei einander entgegengesetzte Wickelsinne verwendet sind.

Das Spiralrohr 10 ist von einem geflochtenen Rohr 20 umgeben, das aus ge flochtenen, dünnen Metall- oder Nichtmetalldrähten besteht. Ferner ist dieses geflochtene Rohr 20 mit einer flexiblen Hülle 30 versehen. In Fig. 2 sind Zwi schenräume 21 zu erkennen, die gleichmäßig in dem geflochtenen Rohr 20 ver teilt sind.

Die Hülle 30 besteht z. B. aus einem Material, das als Hauptanteil Polyurethan enthält. Dieses Material wird in eine Extrudiermaschine eingegeben und in ge schmolzenem Zustand direkt auf die Außenseite des geflochtenen Rohrs 20 auf gebracht und anschließend gekühlt, so daß sich eine rohrförmige Hülle 30 bildet.

Alternativ kann die Hülfe 30 auch aus einem Material bestehen, das als Hauptanteil ein Fluor-Elastomer enthält. Dieses ist gleichfalls als Material für die Hülle geeignet, da es Widerstand gegenüber Kompression, Chemikalien, Hitze und Abnutzung hat und außerdem gleitfähig ist. Alternativ können Polyamid, Po lyester, Polyimid, Polyolefin, Silikonharz oder Silikonkautschuk für die Hülle 30 verwendet werden.

Der Hauptanteil der Hülle 30 kann auch thermoplastisches Polyurethan oder ein thermoplastisches Elastomer sein.

In der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sind gleichartige Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, auch wenn sie geringfügige Unterschiede haben. Auf diese Weise soll die Beschreibung vereinfacht und die Beziehung der Ausführungsbeispiele untereinander verdeutlicht werden.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt den Längsschnitt eines flexiblen Rohrs 1. Die Außenseite des Spiral rohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 stehen in enger Berüh rung. Das Material der Hülle 30 ist nicht zwischen das Spiralrohr 10 und das ge flochtene Rohr 20 eingetreten. Wird das Material der Hülle 30 geschmolzen und extrudiert, so tritt es durch die Zwischenräume 21 des geflochtenen Rohrs 20 hin durch und steht an den Abstandsstellen 11 zwischen den Windungen nach innen. Nach Aushärten bildet es Vorsprünge 31.

An den Zwischenräumen 21, die den Windungen des spiralig gewundenen Rohrs 10 gegenüberliegen, berührt das Material der Hülle 30 die Außenseite des Spi ralrohrs 10 und füllt die Zwischenräume 21. Diese füllenden Teile sind mit 32 be zeichnet.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt des flexiblen Rohrs 1 rechtwinklig zu dessen Längs achse. Um die Vorsprünge 31 und die füllenden Teile 32 an verschiedenen Posi tionen in Längsrichtung zu zeigen, ist in Fig. 4 ein zusammengesetzter Quer schnitt für verschiedene Positionen in Längsrichtung dargestellt.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 31 an fast allen Zwi schenräumen 21 ausgebildet, die den Abständen 11 zwischen den Windungen des Spiralrohrs 10 entsprechen, und das obere Ende eines jeden Vorsprungs 31 liegt im wesentlichen in gleicher Höhe wie die Innenseite des Spiralrohrs 10.

Dies wird erreicht durch Einsetzen eines Metallkerns (nicht dargestellt) in das Spi ralrohr 10, wenn die Hülle 30 geformt wird. Das Ende eines jeden Vorsprungs 31 ragt an den Zwischenräumen 21 nach innen und berührt den Metallkern, so daß die Enden aller Vorsprünge 31 dieselbe Höhe wie die Innenseite des Spiralrohrs 10 haben. Die Arbeitsbedingungen beim Extrudieren sollten so eingestellt sein, daß sich die Vorsprünge 31 nicht in Umfangs- oder Axialrichtung in den Zwi schenräumen 11 ausdehnen.

Die Arbeitsbedingungen für das Extrusionsverfahren sind die Temperatur und der Druck bei der Schmelze des Materials der Hülle 30, der Viskositätsgrad, die Ex trudiergeschwindigkeit, die Konfiguration des geflochtenen Rohrs 20, die Dicke (Durchmesser) des Metallkerns in dem Spiralrohr 10 (einschließlich einer Tole ranz), das Vorhandensein/Fehlen äußerer Vertiefungen des Metallkerns u. ä.

Wenn die Vorsprünge 31 geformt werden und eine externe Kraft, z. B. eine Biege kraft, auf das flexible Rohr 1 einwirkt, so daß es sich in axialer Richtung ver schiebt, werden die Vorsprünge 31 durch das Spiralrohr 10 unter Druck gesetzt und leicht elastisch verformt, wie es in Fig. 5 gestrichelt gezeigt ist.

Bei Einwirken einer externen Kraft kann das Spiralrohr 10 also in gewissen Gren zen, jedoch nicht vollständig frei verlagert werden. Es hat also eine geeignete Flexibilität, ist aber nicht zu hart oder zu weich.

Ferner tritt kein Ausbeulen durch zu starke Verlagerung des Spiralrohrs 10 auf. Außerdem wird ein Ablösen der Hülle 30 von dem geflochtenen Rohr 20 verhin dert, da die Vorsprünge 31 in den Zwischenräumen 21 bei Druckwirkung des Spi ralrohrs 10 festgehalten werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1, Fig. 7 einen zusammenge setzten Querschnitt senkrecht zur Längsachse.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem ersten mit dem Unterschied, daß die Vorsprünge eine andere Länge als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ha ben.

Die Vorsprünge 31L sind länger als die Vorsprünge 31, und Vorsprünge 31S sind kürzer als die Vorsprünge 31. Die Vorsprünge 31L und 31S können durch Ändern des Durchmessers des Metallkerns ausgebildet werden, der in das Spiralrohr 10 beim Formen der Hülle 30 eingesetzt wird. Ferner sind gemäß Fig. 6 einige Zwi schenräume 21 nicht mit dem Hüllenmaterial gefüllt, so daß die Hülle nicht vor stehende Teile 33 hat. Diese können durch Steuern der Temperatur und des Drucks des Hüllenmaterials und/oder durch Ändern der Arbeitsgrößen des Extru sionsverfahrens erzeugt werden. Die Hülle 30 kann mit nur einer Art Vorsprünge (d. h. lange Vorsprünge 31L oder kurze Vorsprünge 31S) geformt werden oder enthält mindestens zwei derartige Vorsprungsarten (d. h. lange Vorsprünge 31L, normale Vorsprünge 31, kurze Vorsprünge 31S und Stellen 33 ohne Vorsprünge). Ferner kann die Länge der Vorsprünge auch individuell geändert werden. Dann kann die Länge der Vorsprünge z. B. in Umfangsrichtung des flexiblen Rohrs 1 veränderlich sein.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 8 zeigt den Längsschnitt eines flexiblen Rohrs 1 als drittes Ausführungsbei spiel. Die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 stehen in enger Berührung. Das Material der Hülle 30 kann daher nicht zwischen die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 eintreten.

Wird das Material der Hülle 30 geschmolzen und das Extrusionsverfahren aus geführt, so tritt das Material durch die Zwischenräume 21 des geflochtenen Rohrs 20 und steht an den Abständen 11 zwischen den Windungen nach innen, so daß es nach Aushärten die Vorsprünge 31 bildet. Bei dem in Fig. 8 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel sind zwei oder mehr (vorzugsweise vier bis sechs) Vor sprünge 31 miteinander verbunden. Solche Teile sind mit 32 bezeichnet.

Diese Konfiguration wird erreicht durch Einsetzen eines Metallkerns (nicht darge stellt) in das Spiralrohr 10 beim Formen der Hülle 30. Das Extrusionsverfahren sollte so eingestellt sein, daß die Vorsprünge 31 sich in den Abständen 11 nicht weiter ausbreiten.

Zu den Arbeitsbedingungen des Extrusionsverfahrens gehören die Temperatur und der Druck beim Schmelzen des Materials der Hülle 30, der Viskositätsgrad, die Extrusionsgeschwindigkeit, die Konfiguration des geflochtenen Rohrs 20, die Dicke (Durchmesser) des Metallkerns in dem Spiralrohr 10 (einschließlich Tole ranzen), das Vorhandensein/Fehlen äußerer Vertiefungen des Kerns usw.

Fig. 9 und 10 zeigen vergrößert die Vorsprünge 31 und die Verbindungen 32. An den Verbindungen ist das geflochtene Rohr 20 durch das Hüllenmaterial umge ben.

Auch wenn das Hüllenmaterial (z. B. das Fluor-Elastomer) geringe Haftfähigkeit und starke Exfoliation hat, löst es sich von dem geflochtenen Rohr 20 nicht ab, und ein wiederholtes Biegen des flexiblen Rohrs erzeugt kein Ausbeulen.

Wenn die Verbindungsteile 32 übermäßig in Umfangs- oder axialer Richtung ver breitert sind und den Abstand zwischen den Windungen ausfüllen, verschlechtert sich die Flexibilität des Rohrs 1. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 gibt es nur vergleichsweise schmale Verbindungen 32, daher wird die Flexibilität nicht verringert.

Vorzugsweise kann bei einer Hülle 30 aus extrudiertem Fluorkautschuk eine pri märe und eine sekundäre Vulkanisation oder Querverbindungserzeugung durch geführt werden. Dann ergibt sich eine dreidimensionale geflochtene Struktur, wodurch ein plastisches Fließen des Kautschukmaterials verhindert und seine Elastizität verbessert wird.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 11 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels. Ähn lich wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen ist das flexible Rohr mit einem Spiralrohr 10, einem geflochtenen Rohr 20 und einer Hülle 30 versehen. Ferner enthält das flexible Rohr 1 ein dünnes, flexibles Innenrohr 40. Dieses besteht aus einem Material mit niedrigerem Schmelzpunkt als das Hüllenmaterial als Hauptanteil, z. B. aus Polyamid, Epoxiden, Polyester oder Polyurethan.

Fig. 12 zeigt einen Längsteilschnitt des flexiblen Rohrs 1, Fig. 13 einen zusam mengesetzten Querschnitt in Ebenen quer zur Längsachse. Das Material der Hülle 30 ist nicht zwischen die Außenfläche des Spiralrohrs 10 und die Innenflä che des geflochtenen Rohrs 20 eingetreten.

Wird das Material der Hülle 30 geschmolzen und extrudiert, so tritt es durch die Zwischenräume 21 des geflochtenen Rohrs 20 und an den Abständen 11 zwi schen den Windungen nach innen hindurch. Die Spitze eines jeden Vorsprungs 31 wird durch Anschmelzen mit dem Innenrohr 40 verbunden und kalt ausgehär tet.

An den Zwischenräumen 21 des Spiralrohrs 10 berührt das Material der Hülle 30 die Außenseite des Spiralrohrs 10 und füllt die Zwischenräume 21, tritt jedoch nicht durch sie hindurch. Diese Füllstellen sind mit 32 bezeichnet.

Da das thermoplastische Polyurethan eine Funktionsgruppe hoher Polarität hat, kann durch Verwenden eines Kunstharzes mit einer funktionalen Gruppe hoher Polarität wie Polyamid, Epoxide, Polyester oder Polyurethan das Anhaften zwi schen der Hülle 30 und dem Innenrohr 40 verbessert werden.

Da der Schmelzpunkt des Innenrohrs 40 unter demjenigen der Hülle 30 liegt, wird es an den geschmolzenen Vorsprüngen 31 befestigt, wenn das Hüllenmaterial im geschmolzenen Zustand die Außenseite des Innenrohrs 40 berührt.

Mit diesem Aufbau kann die Hülle 30 nicht nach außen ausweichen, da sie mit dem Innenrohr 40 über die Vorsprünge 31 verbunden ist. Auch wenn das flexible Rohr 1 wiederholt mit relativ kleinem Krümmungsradius gebogen wird, löst sich die Hülle 30 also nicht ab.

Fig. 14 und 15 zeigen Abänderungen des flexiblen Rohrs 1 mit doppelt und drei fach geschichteten Spiralrohren. Das Hüllenmaterial tritt durch die Zwischen räume 21 und die Abstände des jeweiligen Spiralrohrs, erreicht das Innenrohr 40 und wird an diesem befestigt.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 16 zeigt einen Längsteilschnitt eines flexiblen Rohrs 1 als fünftes Ausfüh rungsbeispiel. Beim Formen der Hülle 30 wird ein Metallkern 70 in das Spiralrohr 10 eingesetzt und nach dem Abkühlen der Hülle 30 entfernt. Fig. 17 zeigt einen Teilquerschnitt des Spiralrohrs 10, bei dem der Metallkern 70 entfernt wurde.

Die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 stehen in enger Berührung, und das Hüllenmaterial kann zwischen sie nicht ein treten. Das Hüllenmaterial tritt durch die Zwischenräume 21 hindurch nach innen an Stellen entsprechend den Abständen zwischen den Windungen des Spiral rohrs 10. Diese Vorsprünge sind mit 31 bezeichnet.

Wie Fig. 16 und 17 zeigen, bildet sich an jedem Vorsprung 31 ein verbreitertes Ende 31a. Dieses liegt an dem Metallkern 70 und expandiert etwas längs dessen Außenfläche. Wie Fig. 16 zeigt, ist die Breite des Endes 31a größer als der Ab stand zwischen benachbarten Windungen.

Beim Formen der Hülle 30 werden das geflochtene Rohr 20 und das Spiralrohr 10 also zwischen der Hülle 30 und den Flanschteilen 31a eingeschlossen, die über die Vorsprünge 31 miteinander verbunden sind. Auch wenn das flexible Rohr 1 mit relativ kleinem Krümmungsradius wiederholt gebogen wird, löst sich die Hülle 30 nicht von dem geflochtenen Rohr 20 ab, so daß Faltenbildungen oder Aus beulungen nicht auftreten.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Fig. 18 und 19 zeigen ein flexibles Rohr 1 als sechstes Ausführungsbeispiel. Fig. 18 zeigt einen Längsschnitt, Fig. 19 einen zusammengesetzten Querschnitt für Ebenen senkrecht zur Längsachse des flexiblen Rohrs 1.

Das sechste Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem fünften mit dem Unterschied, daß die Vorsprünge 31 kürzer sind, so daß das jeweilige Ende eines Vorsprungs 31 nicht die Ebene der Innenseite des Spiralrohrs 10 erreicht. Der Metallkern wird beim Formen der Hülle 30 nicht eingesetzt, und die Vorsprungslängen sind, wie Fig. 19 zeigt, unterschiedlich. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die verbrei terten Enden 31a so geformt, daß das geflochtene Rohr 20 zwischen dem Rohr teil der Hülle 30 und den Enden 31a eingeschlossen ist. Somit kann die Hülle 30 sich von dem geflochtenen Rohr 20 nicht ablösen.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Fig. 20 zeigt einen Teillängsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als siebtes Ausfüh rungsbeispiel. Hier sind die Vorsprünge 31 in den Abständen zwischen den Win dungen des Spiralrohrs 10 angeordnet. Da bei diesem Ausführungsbeispiel das geflochtene Rohr 20 zwischen der Hülle 30 und den verbreiterten Enden 31a der Vorsprünge 31 eingeschlossen ist, kann die Hülle 30 sich von dem geflochtenen Rohr 20 auch bei Biegen mit relativ kleinem Krümmungsradius nicht ablösen, und es treten keine Faltenbildungen oder Ausbeulungen auf.

Achtes Ausführungsbeispiel

Fig. 21 zeigt einen Teillängsschnitt des flexiblen Rohrs als achtes Ausführungs beispiel. Hier sind zwei spiralig gewundene Rohre (ein Innenrohr 10A und ein Außenrohr 10B) vorgesehen, und die Vorsprünge 31 befinden sich in den Win dungsabständen der beiden Rohre 10A und 10B. Ein Metallkern 70 ist in das in nere Spiralrohr 10A eingesetzt, wenn die Hülle 30 geformt wird, und die Enden 31a werden durch die Innenseite des äußeren Spiralrohrs 10B, die Seitenflächen der Windungen des inneren Spiralrohrs 10A und die Außenseite des Metallkerns 70 definiert. Bei diesem Aufbau sind das äußere Spiralrohr 10B und das gefloch tene Rohr 20 zwischen dem Rohrteil der Hülle 30 und den Enden 31a einge schlossen, so daß die Hülle 30 sich von dem geflochtenen Rohr 20 nicht ablösen kann.

Bei dem siebten und bei dem achten Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser des Metallkerns 70 kleiner als der Innendurchmesser des Spiralrohrs 10 sein, so daß die Enden 31a an der Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 bei dem siebten Ausführungsbeispiel und an der Innenseite des äußeren Spiralrohrs 10B bei dem achten Ausführungsbeispiel erzeugt werden.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Fig. 22 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als neuntes Ausführungsbei spiel. Die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 stehen in enger Berührung, und das Hüllenmaterial ist nicht zwischen die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 eingetreten.

Im geschmolzenen Zustand tritt das Hüllenmaterial durch die Zwischenräume 21 an den Abständen der Windungen des Spiralrohrs 10 nach innen. Die Vorsprünge sind mit 31 bezeichnet.

Die Vorsprungslänge von der Innenfläche des geflochtenen Rohrs 20 nach innen ändert sich allmählich in Richtung der Längsachse des flexiblen Rohrs 1. Mit die sem Aufbau kann die Flexibilität des flexiblen Rohrs 1 in Längsrichtung geändert werden.

Am distalen Ende des flexiblen Rohrs 1 sind die Vorsprungslängen relativ kurz, so daß das flexible Rohr 1 eine große Flexibilität hat. Am proximalen Ende sind die Vorsprungslängen relativ lang, so daß die Flexibilität des flexiblen Rohrs 1 gering ist, d. h. es ist in diesem Bereich härter.

Eine solche Konfiguration wird erreicht durch Einstellen des Drucks des aus der Extrusionsmaschine austretenden Kunstharzes oder Elastomers oder der Zieh geschwindigkeit des flexiblen Rohrs.

Alternativ oder wahlweise kann bei Ändern der Zahl der Vorsprünge 31 und/oder der Form eines jeden Vorsprungs 31 die Flexibilität des flexiblen Rohrs 1 in Längsrichtung geändert werden.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 23 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 10 als zehntes Ausführungs beispiel. Hier befindet sich ein Metallkern 70 in dem Spiralrohr 10, wenn die Hülle 30 geformt wird. Der Metallkern 70 ist nach Aushärten der Hülle 30 zu entfernen.

Befindet sich der Metallkern 70 in dem Rohr, wenn die Hülle 30 erzeugt wird, so tritt das geschmolzene Hüllenmaterial durch die Zwischenräume 21 des gefloch tenen Rohrs 20 und die Abstände der Windungen des Spiralrohrs 10, ragt nach innen und berührt die Außenseite des Metallkerns 70. Da der Durchmesser des Metallkerns 70 in Längsrichtung des flexiblen Rohrs 1 veränderlich ist, ändert sich die Vorsprungslänge entsprechend. Dies bedeutet, daß die Vorsprungslänge am distalen Ende (in Fig. 23 links) des flexiblen Rohrs 1 relativ kurz ist, während sie am proximalen Ende (in Fig. 23 rechts) relativ lang ist. Der linke Teil des flexiblen Rohrs 1 in Fig. 23 ist also flexibler als der rechte Teil.

Elftes Ausführungsbeispiel

Fig. 24 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als elftes Ausführungsbei spiel. Dieses stimmt weitgehend mit dem zehnten Ausführungsbeispiel überein mit dem Unterschied, daß hier ein Metallkern 70M statt des Metallkerns 70 des zehnten Ausführungsbeispiels verwendet wird, wenn die Hülle 30 geformt wird.

Der Durchmesser des Metallkerns 70 des zehnten Ausführungsbeispiels ändert sich allmählich in Längsrichtung des flexiblen Rohrs 1. Im Gegensatz dazu ändert sich der Durchmesser des Metallkerns 70M des elften Ausführungsbeispiels schrittweise, wie Fig. 24 zeigt. In diesem Fall kann der Metallkern 70M ein Einzel element sein oder er besteht aus mehreren zylindrischen Teilen mit unterschiedli chem Durchmesser.

Ähnlich wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel ist die Vorsprungslänge am di stalen Ende (in Fig. 24 links) des flexiblen Rohrs 1 relativ kurz, während sie am proximalen Ende (in Fig. 24 rechts) relativ lang ist. Entsprechend ist der linke Teil des flexiblen Rohrs 1 in Fig. 24 flexibler als der rechte Teil.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Fig. 25 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als zwölftes Ausführungsbei spiel. Dieses ist ähnlich dem zehnten oder elften Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, daß der Metallkern 70N eine andere Form als der Metallkern 70 oder 70M hat.

Bei dem zwölften Ausführungsbeispiel hat der Metallkern 70N Umfangsnuten 70G, er kann beim Entfernen aus dem flexiblen Rohr 1 geschmolzen werden.

Beim zwölften Ausführungsbeispiel kann die Flexibilität des flexiblen Rohrs 1 in Längsrichtung durch unterschiedliche tiefe Umfangsnuten 70G variabel sein.

Alternativ kann der Metallkern 70N auch wie in Fig. 25A gezeigt ausgeführt und geteilt aus dem flexiblen Rohr 1 entfernt werden. Dieser Metallkern 70N hat einen zentralen Zylinder 701, erste Stücke 702 und zweite Stücke 703. Wird der Metall kern 70N entfernt, so beginnt dies mit dem zentralen Zylinder 701. Dann wird je des erste Stück nach innen in den Bereich bewegt, so der zentrale Zylinder 701 war, und entfernt. Schließlich wird jedes zweite Stück 703 nach innen bewegt und entfernt.

Dreizehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 26 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als dreizehntes Ausfüh rungsbeispiel, Fig. 27 zeigt den Querschnitt A-A aus Fig. 26.

Bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist ein Metallkern 70F in das Spiralrohr 10 eingesetzt, wenn die Hülle 30 geformt wird. Der Metallkern 70F hat eine oder mehrere Längsnuten, im dargestellten Fall vier derartige Längsnuten.

Wie Fig. 27 zeigt, ist der Durchmesser des Metallkerns 70F weitgehend gleich dem Innendurchmesser des Spiralrohrs 10. Die Tiefe der Nuten 71 ist am proxi malen Ende (in Fig. 26 rechts) kleiner und am distalen Ende (in Fig. 26 links) größer. Der rechte Teil des flexiblen Rohrs 21 ist also flexibler als der linke Teil. Die Tiefe der Nuten 71 kann am proximalen Ende größer als am distalen Ende sein. Dann ist das Rohr 1 im Bereich des distalen Endes flexibler.

Vierzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 28 zeigt den Querschnitt eines flexiblen Rohrs 1 als vierzehntes Ausfüh rungsbeispiel. Hier sind verschiedene Vertiefungen bzw. Erhöhungen 71 an dem Metallkern 70 ausgebildet. Durch Einstellen der Größe und Form einer jeden Ver tiefung oder Erhöhung 71 wird die Hülle 30 mit entsprechend vorstehenden und vertieften Teilen 31 versehen, so daß die Flexibilität des flexiblen Rohrs 1 in axialer Richtung variabel ist.

Fünfzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 29 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als fünfzehntes Ausfüh rungsbeispiel. Dieses ist ähnlich dem neunten Ausführungsbeispiel (Fig. 22) mit dem Unterschied, daß die Dichte der Vorsprünge 31 sowie deren Länge verän derlich ist. Die Vorsprungslänge und die Dichte kann durch den Verflechtungs grad (z. B. Flechtdichte, Teilung u. ä.) des geflochtenen Rohrs 20 verändert wer den.

Sechzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 30 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 als sechzehntes Ausfüh rungsbeispiel. Die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des ge flochtenen Rohrs 20 stehen in enger Berührung, und das Hüllenmaterial ist nicht zwischen die Außenseite des Spiralrohrs 10 und die Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 eingetreten.

Beim Formen der Hülle 30 tritt das geschmolzene Hüllenmaterial durch die Zwi schenräume 21 und ragt zwischen den Windungen des Spiralrohrs 10 nach in nen. Diese Vorsprünge sind mit 31 bezeichnet.

Fig. 31 zeigt den Querschnitt des flexiblen Rohrs 1 in einer Ebene senkrecht zu dessen Längsachse, Fig. 32 zeigt den Längsschnitt des flexiblen Rohrs 1 beim Formen der Hülle 30.

Beim Formen der Hülle 30 wird ein Metallkern 70 in das Spiralrohr 10 eingesetzt. Er wird nach dem Formen der Hülle 30 entfernt. In Fig. 31 und 32 ist der Metall kern 70 dargestellt.

Die Vorsprungslänge von der Innenseite des geflochtenen Rohrs 20 nach innen ändert sich allmählich in Umfangsrichtung des flexiblen Rohrs 1. Wie Fig. 31 zeigt, ist die Vorsprungslänge am kleinsten (entspricht weitgehend der Innenseite des Spiralrohrs 10) an der Oberseite, am größten an der Unterseite und ändert sich dazwischen allmählich. Ein solcher Aufbau kann durch einen Metallkern 70 realisiert werden, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Spiralrohrs 10 ist, und durch Anordnen des Metallkerns 70 derart, daß die Er zeugende der Zylinderform des Metallkerns 70 die Innenseite des Spiralrohrs 10 berührt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 31 über die gesamte Länge des flexiblen Rohrs 1 angeordnet. Dieses wird nach oben (Fig. 30) leicht und nach unten schwer gebogen. Wird das flexible Rohr 1 in eine Körperhöhle mit ei ner entsprechenden Orientierung eingeführt, so biegt es sich leicht längs der In nenwand der Körperhöhle ohne zu wackeln und kann auch leicht eingeführt wer den.

Siebzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 33 zeigt den Querschnitt des flexiblen Rohrs 1 als siebzehntes Ausführungs beispiel. Dieses hat weitgehend dieselbe Form wie das sechzehnte Ausführungs beispiel mit dem Unterschied, daß der Metallkern 70J einen etwas anderen Quer schnitt hat. Wie Fig. 33 zeigt, ist die Position des Metallkerns 70J in dem Spiral rohr 10 dieselbe wie bei dem sechzehnten Ausführungsbeispiel. Bei dem sieb zehnten Ausführungsbeispiel sind jedoch die rechte und die linke Seite des Quer schnitts des Metallkerns 70J abgeflacht. Dadurch ist die Vorsprungslänge auf der rechten und der linken Seite größer als im unteren Teil.

Bei diesem Aufbau kann das flexible Rohr 1 nur schwer nach rechts und links (Fig. 33) gebogen werden, jedoch leicht nach oben. Dadurch kann das Wackeln nach rechts und links effektiv verhindert werden.

Achtzehntes Ausführungsbeispiel

Fig. 34 zeigt den Querschnitt des flexiblen Rohrs 1 als achtzehntes Ausführungs beispiel. Hier stimmt der Durchmesser des Metallkerns 70 weitgehend mit dem Innendurchmesser des Spiralrohrs 10 überein. Wie Fig. 34 zeigt, sind der rechte und der linke Teil des Metallkerns 70K abgeflacht. Dadurch ist die Vorsprungs länge auf der rechten und der linken Seite größer als im oberen Bereich. Somit kann das flexible Rohr 1 leicht aufwärts und abwärts (Fig. 34), jedoch nur schwer nach rechts und links gebogen werden.

Das sechzehnte, siebzehnte und achtzehnte Ausführungsbeispiel können so ab geändert sein, daß das flexible Rohr in einem oder in mehr vorbestimmten Berei chen in Längsrichtung eine richtungsabhängige Biegefähigkeit hat. Beispiels weise kann die Vorsprungslänge in Umfangsrichtung nur am distalen Ende des flexiblen Rohrs veränderlich sein.

Ferner kann die Vorsprungslänge auch in Längsrichtung veränderlich sein. In ei nem solchen Fall kann das flexible Rohr richtungsabhängig biegefähig sein, und die Flexibilität ändert sich abhängig von der Biegestelle in Längsrichtung.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die Anwendung als ein flexibles Rohr der be schriebenen Art beschränkt, sie kann auch auf jedes andere Rohr angewendet werden, das flexibel sein muß. Beispielsweise kann die Verbindung auch bei ei nem flexiblen Verbindungsrohr eingesetzt werden (Fig. 1).

Claims

1. Flexibles Rohr für ein Endoskop, mit
einem aus bandförmigem Material Spiralrohr, dessen Windungen einen ge genseitigen Abstand haben,
einem das spiralförmig gewundene Rohr einschließenden geflochtenen Rohr aus einer Vielzahl dünner Drähte mit einer Vielzahl Zwischenräume zwi schen den Drähten, und
einer das geflochtene Rohr einschließenden Hülle, deren Material im ge schmolzenen Zustand als Schicht aufgebracht und anschließend kalt aus gehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hülle im ge schmolzenen Zustand durch die Zwischenräume an den Abständen zwi schen den Windungen des Spiralrohrs hindurchgetreten ist und von dem geflochtenen Rohr nach innen ragende Vorsprünge bildet.

2. Flexibles Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Spiralrohrs und die Innenseite des geflochtenen Rohrs in enger Berührung stehen, so daß das Material der Hülle nicht zwischen die Außenseite und die Innenseite eintritt.

3. Flexibles Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Vorsprünge in Höhe des Innenumfangs des Spiralrohrs angeord net sind.

4. Flexibles Rohr nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge teilweise innerhalb der Innenseite des Spiralrohrs enden.

5. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge teilweise außerhalb der Innenseite des Spiralrohrs enden.

6. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge gruppenweise an den Stellen der Ab stände zwischen den Windungen des Spiralrohrs an ihren Enden miteinan der verbunden sind.

7. Flexibles Rohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einen Fluor-Elastomer besteht.

8. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net durch ein Innenrohr in dem Spiralrohr, mit dem die Enden der Vor sprünge fest verbunden sind.

9. Flexibles Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Materials des Innenrohrs niedriger als der Schmelzpunkt des Hüllenmaterials ist.

10. Flexibles Rohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hül lenmaterial als Hauptanteil ein thermoplastisches Polyurethan enthält, und daß das Innenrohr aus einem Material besteht, dessen Hauptanteil Poly amid, Epoxid, Polyester oder Polyurethan ist.

11. Flexibles Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spiralrohre vorgesehen sind.

12. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge teilweise an ihren Enden in axialer und/oder Umfangsrichtung des Spiralrohrs verbreitert sind.

13. Flexibles Rohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ver breiterten Enden innerhalb des Spiralrohrs ausgebildet sind und jeweils eine Breite haben, die größer als die Länge eines Abstandes zwischen be nachbarten Windungen ist.

14. Flexibles Rohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ver breiterten Enden zwischen den Windungen des Spiralrohrs liegen und brei ter als die Zwischenräume des geflochtenen Rohrs sind.

15. Flexibles Rohr nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mehrere Spiral rohre und durch Vorsprünge, die in den Abständen der Spiralrohre liegen.

16. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge in Längsrichtung des flexiblen Rohrs unterschiedlich ausgebildet sind.

17. Flexibles Rohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor sprünge in Längsrichtung des flexiblen Rohrs unterschiedliche Länge, unter schiedliche Form und/oder unterschiedliche Verteilung haben.

18. Flexibles Rohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor sprünge mindestens unterschiedliche Länge und Verteilung haben und daß diese Größen durch Änderung der Verflechtung des geflochtenen Rohrs in dessen Längsrichtung unterschiedlich sind.

19. Flexibles Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vorsprünge in Umfangsrichtung des flexiblen Rohrs unterschiedlich ausgebildet sind.

20. Flexibles Rohr nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor sprünge in Umfangsrichtung des flexiblen Rohrs unterschiedliche Länge ha ben.

21. Flexibles Rohr nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Vorsprünge in einem Teil des flexiblen Rohrs in Umfangsrichtung kleiner als in anderen Teilen des flexiblen Rohrs ist.

22. Flexibles Rohr nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Vorsprünge in zwei um 180° in Umfangsrichtung des flexiblen Rohrs voneinander beabstandeten Teilen kleiner als in anderen Teilen des flexi blen Rohrs ist.

23. Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Rohrs für ein Endoskop, das aus einem aus bandförmigem Material gewundenen Spiralrohr mit Abständen zwischen den einzelnen Windungen, einem geflochtenen, das Spiralrohr einschließenden Rohr aus einer Vielzahl dünner Drähte und einer Vielzahl Zwischenräume zwischen den Drähten und einer das geflochtene Rohr ein schließenden Hülle besteht, deren Material im geschmolzenen Zustand auf das geflochtene Rohr als Schicht aufgebracht und anschließend kalt ausge härtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hülle im ge schmolzenen Zustand durch die Zwischenräume im Bereich der Abstände zwischen den Windungen des Spiralrohrs hindurchgeführt wird, um mehrere Vorsprünge zu erzeugen, die von dem geflochtenen Rohr ausgehend nach innen stehen und mehrere Gruppen bilden, die aus an ihren Spitzen im Be reich der Abstände zwischen den Windungen des Spiralrohrs verbundenen Vorsprüngen bestehen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Spiralrohrs und die Innenseite des geflochtenen Rohrs in enger Berührung stehen, so daß das Material der Hülle nicht zwischen die Außen seite des Spiralrohrs und die Innenseite des geflochtenen Rohrs eintreten kann.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einem Fluorid-Elastomer erzeugt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 23, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle nach dem Beschichten des geflochtenen Rohrs vulkanisiert wird.