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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument umfassend
einen Handhabungsteil und einen Werkzeugteil, wobei der Werkzeugteil mindestens
ein beweglich gelagertes Werkzeug umfaßt, welches über einen
Kraftübertragungs- und/oder
Betätigungsmechanismus,
welcher vom Handhabungsteil aus bedienbar ist, betätigbar ist, wobei
an dem Instrument ein distalseitig des Kraftübertragungs- und/oder Betätigungsmechanismus
angeordnetes Sicherungselement vorgesehen ist, wobei das Sicherungselement
von einer Lösestellung, in
welcher es mit dem beweglich gelagerten Werkzeug außer Eingriff
steht und in welcher das beweglich gelagerte Werkzeug bewegbar ist,
in eine Verriegelungsstellung bringbar ist, in welcher es direkt
oder indirekt mit dem beweglich gelagerten Werkzeug in Eingriff
steht und wobei das Sicherungselement am Instrument beweglich gelagert
ist.
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Chirurgische
Instrumente der eingangs beschriebenen Art werden beispielsweise
in Form von Knochenstanzen bei chirurgischen Eingriffen eingesetzt.
Dabei kann es vorkommen, daß sich
zu entfernender Knochen oder anderes Gewebe zwischen dem mindestens
einen beweglich gelagerten Werkzeug und einem feststehenden Teil
des Werkzeugteils verklemmt oder daß das Werkzeugteil im Bereich
des beweglich gelagerten Werkzeugs verschmutzt ist. Das Instrument
wird dann üblicherweise derart
gereinigt, daß ein
Operateur das Instrument weiterhin wie im Einsatz am Handhabungsteil
festhält,
während
eine zweite, dem Operateur assistierende Person durch das beweglich
gelagerte Werkzeug das Instrument reinigt. Dabei besteht die Gefahr,
daß die
zweite Person verletzt werden kann, wenn der Operateur das Instrument
versehentlich während
des Reinigungsvorgangs betätigt.
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Aus
der
DE 295 06 466
U1 ist ein chirurgisches Stanzwerkzeug bekannt mit einem
geraden, langgestreckten Führungsschaft,
der am einen Ende mit einem Griffteil und am anderen Endabschnitt
mit einem Stanzfuß versehen
ist, der eine in einer zum Führungsschaft
rechtwinklig oder schräg
stehenden Stanzebene liegende U-förmige, eine Vertiefung umschließende Stanzschneide
aufweist, sowie mit einem am Führungsschaft
längsbeweglich
geführten, durch
einen beweglichen Griffhebel betätigbaren Stanzschieber,
der an seiner dem Stanzfuß zugekehrten
Stirnseite ebenfalls eine U-förmige,
in ihrer Form auf die Stanzschneide des Stanzfußes passende Stanzschneide
aufweist, die eine stirnseitige Ausnehmung umschließt, wobei
sich an die Ausnehmung der Stanzschneide des Stanzschiebers rückseitig
unmittelbar eine Stanzgutkammer in Form einer axialen Längsnut anschließt, die
durch ein zum Entleeren aufklappbares oder axial verschiebbares Verschließteil geschlossen
ist. Des weiteren ist aus der
DE 2 238 063 C2 ein strömungsmittelbetätigtes chirurgisches
Instrument bekannt. Des Weiteren ist aus der
US 6,689,147 B1 eine Anastomosen-Stanzvorrichtung
bekannt. Die
DE 101
11 510 A1 offenbart eine chirurgische Zange.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein chirurgisches Instrument
der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß eine Verletzungsgefahr
für eine
dem Operateur assistierende Person beim Reinigen des Instruments
während
eines chirurgischen Eingriffs ausgeschlossen wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß das
Sicherungselement vorgesehen ist Sicherungselement vorgesehen ist
zum Verhindern einer Bewegung des beweglich gelagerten Werkzeugs
in distaler Richtung in einer Verriegelungsstellung, in welcher
das beweglich gelagerte Werkzeug relativ zum Werkzeugteil in distaler
Richtung unbeweglich gehalten ist, daß das Sicherungselement in
der Verriegelungsstellung mit dem eine Ruhestellung, in welcher
der Betätigungsmechanismus
unbetätigt
ist, einnehmenden beweglich gelagerten Werkzeug in Eingriff steht
und daß das
Sicherungselement in seiner Grundstellung die Lösestellung einnimmt.
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Dadurch,
daß das
Sicherungselement distalseitig des Betätigungsmechanismus angeordnet
ist, ist es für
die dem Operateur assistierende Person leicht zugänglich,
und kann von dieser selbst betätigt werden.
Beispielsweise kann die dem Operateur assistierende Person mit einer
Hand das Sicherungselement bedienen und mit der anderen das Instrument in
gewünschter
Weise reinigen. Während
des Reinigungsvorgangs kann der Operateur das Instrument in gewohnter
Weise am Handhabungsteil halten, insbesondere ist es nicht erforderlich,
daß er
seine am Betätigungsmechanismus
anliegende, diesen jedoch nicht betätigende Hand von diesem entfernt.
In jedem Fall wird verhindert, daß sich das beweglich gelagerte
Werkzeug in der Verriegelungsstellung in distaler Richtung bewegt,
auch wenn der Operateur versehentlich den Betätigungsmechanismus aktiviert.
In der Verriegelungsstellung ist das beweglich gelagerte Werkzeug
in distaler Richtung unbeweglich gehalten. Dies bedeutet, daß bei bestimmten
Ausführungsformen
vorgesehen sein kann, daß das
beweglich gelagerte Werkzeug zwar in distaler Richtung nicht beweglich
ist, jedoch in einer entgegengesetzten Richtung bewegt werden kann.
Im Fall einer Schere kann das Instrument beispielsweise so ausgebildet
sein, daß sich
die Schere oder Scheiden derselben nicht von einer geöffneten
Stellung in eine geschlossene Stellung überführen lassen. In ähnlicher Weise
kann beispielsweise bei einer Knochenstanze die bewegliche Schneide
in Richtung auf ein distales Ende des Instruments hin durch das
Sicherungselement unbeweglich festgelegt werden, wohingegen eine
Bewegung noch weiter in proximaler Richtung eines Schafts der Knochenstanze
möglich
ist. Grundsätzlich
kann das beweglich gelagerte Werkzeug in der Verriegelungsstellung
auch vollständig
unbeweglich am Werkzeugteil gehalten sein. So wird jede Bewegung
des beweglich gelagerten Werkzeugs in der Verriegelungsstellung
unterbunden. Grundsätzlich wäre es denkbar,
daß das
Sicherungselement unbeweglich am Instrument angeordnet ist. Vorteilhaft
ist es jedoch, daß das
Sicherungselement von einer Lösestellung,
in welcher das beweglich gelagerte Werkzeugelement bewegbar ist,
in die Verriegelungsstellung bringbar ist. Dadurch kann die das
Sicherungselement betätigende
Person sowohl sehen als auch spüren,
ob das Sicherungselement die Lösestellung oder
die Verriegelungsstellung einnimmt. Die Person erhält so eine
taktile Rückmeldung.
Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit des Instruments erhöht und eine
Verletzungsgefahr beim Reinigen des Instruments verringert. Günstig ist
es ferner, daß das Sicherungselement
am Instrument beweglich gelagert ist und daß es von der Lösestellung,
in welcher es mit dem beweglich gelagerten Werkzeug außer Eingriff
steht, in eine Verriegelungsstellung bringbar ist, in welcher es
direkt oder indirekt mit dem eine Ruhestellung, in welcher der Betätigungsmechanismus unbetätigt ist,
einnehmenden beweglich gelagerten Werkzeug in Eingriff steht. Eine
derartige Ausgestaltung des Instruments hat den Vorteil, daß beispielsweise
alte Instrumente auf einfache Weise mit einem Sicherungselement
nachgerüstet
werden können. Ferner
hat es den Vorteil, daß nur
spezielle, für
eine Verbindung mit dem Handhabungsteil zugelassene Werkzeugteile
mit dem Handhabungsteil verbunden werden können.
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Günstig ist
es, wenn das Sicherungselement am Handhabungsteil angeordnet ist.
Dies hat insbesondere den Vorteil, daß bei miteinander lösbar verbindbarem
Handhabungsteil und Werkzeugteil der Handhabungsteil mit unterschiedlichen
Werkzeugteilen verbunden werden kann, jedoch nur ein einziges Siche rungselement
am Handhabungsteil vorgesehen werden muß. Dadurch wird der Aufbau
des Instruments deutlich vereinfacht.
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Um
mit einem einzigen Handhabungsteil unterschiedliche chirurgische
Eingriffe vornehmen zu können,
ist es vorteilhaft, wenn der Handhabungsteil und der Werkzeugteil
lösbar
verbindbar sind. So läßt sich
insgesamt eine Schere, eine Stanze oder auch eine Faßzange ausbilden,
wobei jeweils nur ein entsprechendes Werkzeugteil mit einem einzigen
Handhabungsteil verbunden werden muß. Dadurch läßt sich
die Zahl der insgesamt erforderlichen Handhabungsteile reduzieren,
wodurch sich auch Instrumentenaufbereitungskosten senken lassen.
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Eine
besonders sichere Verriegelung läßt sich
erreichen, wenn das Sicherungselement quer zu einer von dem Werkzeugteil
definierten Längsrichtung
bewegbar gelagert ist. Insbesondere dann, wenn das beweglich gelagerte
Werkzeug parallel zur Längsrichtung
verschiebbar gelagert ist, kann das Sicherungselement so quer zur
Bewegungsrichtung des Werkzeugs am Werkzeug beispielsweise direkt angreifen
und eine Bewegung des beweglich gelagerten Werkzeugs mit minimalen
Kraftaufwand verhindern.
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Um
ein unerwünschtes,
versehentliches Blockieren des Instruments zu verhindern, ist es
vorteilhaft, wenn das Sicherungselement federnd vorgespannt in der
Lösestellung
gehalten ist. Um das Sicherungselement in die Verriegelungsstellung
zu überführen, muß es aktiv
gegen die federnde Vorspannung mit einer Kraft beaufschlagt werden.
Daher ist das Instrument stets für
den Operateur einsatzbereit, da das Sicherungselement in seiner Grundstellung
die Lösestellung
einnimmt, also unbetätigt
ist.
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Ein
besonders einfacher Aufbau des Instruments ergibt sich, wenn das
Sicherungselement direkt mit dem beweglichen Werkzeug in Eingriff
bringbar ist. Auf diese Weise können
die für
das Instrument benötigten
Bauelemente zahlenmäßig minimiert
werden.
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Besonders
einfach kann das Sicherungselement mit dem beweglich gelagerten
Werkzeug in Eingriff gebracht werden, wenn das beweglich gelagerte Werkzeug
mindestes eine Verriegelungsaufnahme aufweist, in welche das Sicherungselement
in der Verriegelungsstellung eintaucht.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Verriegelungsaufnahme eine Sacklochbohrung, ein
langlochartiges Sackloch oder eine quer zu einer von dem Werkzeugteil
definierten Längsrichtung
umlaufende Nut ist. Durch diese Ausgestaltungsvarianten der Verriegelungsaufnahme
läßt sich
ein Aufbau des Instruments insgesamt vereinfachen.
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Weiter
vereinfacht wird der Aufbau des Instruments dadurch, daß das Sicherungselement
ein zur Verriegelungsaufnahme korrespondierender, im wesent lichen
zylindrischer Zapfen ist. Ein solches Sicherungselement läßt sich
zudem besonders einfach herstellen.
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Das
erfindungsgemäße Instrument
eignet sich besonders gut zur Verwendung als Gewebe- oder Knochenstanze,
wenn das Instrument ausgebildet ist zum Entfernen von Knochen, Knorpel
oder derartigem Gewebe, mit einem sich in einer Längsrichtung
erstreckenden Schaft, welcher an seinem distalen Ende eine quer
zur Längsrichtung
oder relativ zu dieser geneigte Schneidplatte trägt, wenn das beweglich gelagerte
Werkzeug ein am Schaft verschiebbar gelagertes Schneidelement ist,
welches an seinem distalen Ende eine in Richtung auf die Schneidplatte
weisende Schneide trägt,
die an die Schneidplatte heranführbar
ist zum Schneiden von Gewebe.
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Damit
das Instrument in gewünschter
Weise an das zu entfernende Gewebe oder den zu entfernenden Knochen
herangeführt
werden kann, ist es vorteilhaft, wenn in einer Ruhestellung des
Instruments die Schneide von der Schneidplatte beabstandet ist.
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Das
Schneidelement kann auf einfache und sichere Weise am Instrument
geführt
werden, wenn der Schaft an seinem proximalen Ende hülsenartig geformt
ist und wenn das Schneidelement das hülsenartige Ende des Schafts
durchsetzt. Das hülsenartige
Ende bildet somit eine Längsführung für das Schneidelement.
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Vorzugsweise
ist am proximalen Ende des Schafts ein erstes Kupplungselement angeordnet zum
lösbaren,
formschlüssigen
Verbinden mit dem Handhabungsteil, welcher ein zum ersten Kupplungselement
korrespondierendes zweites Kupplungselement aufweist. Eine formschlüssige Verbindung
hat den Vorteil, daß der
Werkzeugteil mit dem Handhabungsteil schnell und einfach verbunden
werden kann. Dadurch wird ein Austausch von Werkzeugteilen am Handhabungsteil
erleichtert.
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Besonders
einfach wird der Aufbau des Instruments, wenn das erste Kupplungselement
ein Vielkant ist, dessen Außenflächen von
einer Längsachse
des Schafts radial nach außen
weisen. Vorzugsweise ist der Vielkant ein Vierkant, ein Sechskant
oder ein Achtkant. Die Ausgestaltung als Vielkant hat zudem den
Vorteil, daß der
Werkzeugteil mit dem Handhabungsteil in unterschiedlichen Winkelstellungen
verbunden werden kann, wobei die Anzahl der möglichen Stellungen der Anzahl
der Flächen
des Vielkants entsprechen kann.
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Besonders
leicht zugänglich
ist das Sicherungselement für
eine dem Operateur assistierende Person dann, wenn das Sicherungselement
distalseitig des ersten Kupplungselements angeordnet ist.
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Eine
einfache und sichere Verbindung des Werkzeugteils mit dem Handhabungsteil
ist möglich, wenn
das proximale Ende des Schafts eine radial nach außen geöffnete,
sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut mit einem Nutboden und
in distaler und proximaler Richtung weisenden Nutseitenwänden aufweist
und wenn radial nach außen
weisende Flächen
des ersten Kupplungselements den Nutboden bilden. Die Nutseitenwände können insbesondere
als Anschläge
dienen, welche eine axiale Bewegung des Werkzeugteils relativ zum
Handhabungsteil verhindern.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann vorgesehen sein, daß das hülsenartige Ende des Schafts
mindestens eine sich in radialer Richtung erstreckende Durchbrechung
aufweist, in welche das Sicherungselement in der Lösestellung
und in der Verriegelungsstellung einführbar ist und daß in der
Ruhestellung des Instruments die Durchbrechung und die Verriegelungsaufnahme
einander mindestens teilweise überlappen.
Diese Ausgestaltung erlaubt es, das Sicherungselement in der Ruhestellung
durch die Durchbrechung hindurch in die Verriegelungsaufnahme einzuführen, so
daß eine Bewegung
des beweglichen Werkzeugs verhindert wird.
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Der
Aufbau des Instruments wird besonders einfach, wenn die Durchbrechung
eine Bohrung ist.
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Um
eine möglichst
spielfreie Verriegelung des Werkzeugteils zu verwirklichen, ist
es günstig, wenn
ein Durchmesser der Bohrung und ein Durchmesser der Sacklochbohrung
oder eine Breite der zu der von dem Werkzeugteil definierten Längsrichtung umlaufenden
Nut übereinstimmen
und wenn die Bohrung und die Sacklochbohrung oder die quer zu der von
dem Werkzeugteil definierten Längsrichtung
umlaufenden Nut in der Ruhestellung des Instruments in Deckung bringbar
sind.
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Der
Aufbau des Instruments läßt sich
insgesamt besonders kompakt gestalten, wenn die Durchbrechung benachbart
dem ersten Kupplungselement angeordnet ist.
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Damit
das beweglich gelagerte Werkzeug mit nur einem einzigen Sicherungselement
in unterschiedlichen Verbindungsstellungen des Werkzeugteils relativ zum
Handhabungsteil verriegelt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn
die Zahl der Durchbrechungen und/oder der Verriegelungsaufnahmen
der Anzahl der radial nach außen
weisenden Flächen des
Vielkants entspricht. Das Sicherungselement kann dann beispielsweise
stets durch eine einer bestimmten Außenfläche des Vielkants zugeordnete Durchbrechung
hindurchbewegt werden.
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Für eine sichere
und spielfreie Betätigung des
beweglichen Werkzeugs ist es günstig,
wenn das Werkzeug an seinem proximalen Ende ein mit dem Kraftübertragungs-
und/oder Betätigungsmechanismus
lösbar
verbindbares drittes Kupplungselement trägt und wenn sich an das dritte
Kupplungselement in Längsrichtung
des Schafts wirkende Anschläge anschließen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Betätigungsmechanismus
ein Betätigungsglied
zum Betätigen
des Betätigungsmechanismus
aufweist und wenn das Sicherungselement von dem Betätigungsglied
beabstandet und frei zugänglich
angeordnet ist. Ein Operateur kann auf diese Weise das Betätigungsglied
mit einer Hand betätigen
und auch ohne dieses zu betätigen
die Hand am Betätigungsglied
verweilen lassen, wobei es trotzdem möglich ist, daß eine dem Operateur
assistierende Person schnell und einfach das Sicherungselement betätigen kann.
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Günstigerweise
blockiert das Sicherungselement in der Verriegelungsstellung den
Kraftübertragungs-
und/oder Betätigungsmechanismus
direkt oder indirekt. Bei dieser Ausführungsform wird eine Bewegung
des beweglich gelagerten Werkzeugs direkt oder indirekt unterbunden,
und zwar durch Eingreifen in den Kraftübertragungs- und/oder Betätigungsmechanismus.
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Eine
besonders einfache Ausgestaltung des Instruments läßt sich
erzielen, wenn das Sicherungselement in der Verriegelungsstellung
mit dem Kraftübertragungs-
und/oder Betätigungsmechanismus mechanisch
in Eingriff steht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Betätigungsmechanismus einen Antrieb
umfaßt und
daß das
Sicherungselement in der Verriegelungsstellung den Antrieb direkt
oder indirekt blockiert. Denkbar wäre es auch, daß mit dem
Sicherungselement ein Blockierungsmechanismus zum Blockieren des
Betätigungsmechanismus
aktivierbar ist. Beispielsweise kann das Sicherungselement mechanisch
in den Antrieb eingreifen oder diesen indirekt blockieren, beispielsweise
durch Unterbrechen einer Energiezufuhr des Antriebs.
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Günstigerweise
unterbricht das Sicherungselement in der Verriegelungsstellung direkt
oder indirekt eine Energie- oder Betriebsmittelzufuhr des Antriebs.
Auf diese Weise kann ganz auf eine mechanische Verriegelung zum
Verhindern einer Bewegung des beweglichen Werkzeugs verzichtet werden.
Dadurch kann insbesondere eine Lebensdauer des Instruments erhöht werden.
Mechanische Beschädigungen
des Instruments führen
dadurch nicht zwingend zu einer Fehlfunktion oder einem gänzlichen Ausfall
des Sicherungselements.
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Vorzugsweise
ist der Antrieb ein Fluidantrieb und unterbricht das Sicherungselement
in der Verriegelungsstellung einen Fluidstrom zum Antreiben des Fluidantriebs
direkt oder indirekt. Beispielsweise kann mit dem Sicherungselement
ein Ventil angesteuert werden. Das Sicherungselement kann jedoch auch
selbst ein Ventil zum Unterbrechen des Fluidstroms sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Sicherungselement ein
Schaltventil oder ein mechanisches, elektromechanisches oder elektronisches
Betätigungselement
für ein
Schaltventil ist.
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Für einen
universellen Einsatz des Instruments in unterschiedlichen Operationssituationen
ist es günstig,
wenn der Werkzeugteil relativ zum Handhabungsteil um die Längsrichtung
verdrehbar und in einer beliebigen oder in einer von einer Mehrzahl
diskreter Stellungen relativ zum Handhabungsteil reversibel festlegbar
ist.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient
im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine Längsschnittansicht
durch eine Knochenstanze in einer unbetätigten Stellung;
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2:
eine vergrößerte Längsschnittansicht einer
Schaftaufnahme des Instruments beim Austauschen des Schafts;
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3:
eine vergrößerte Darstellung
des Bereichs A in 1 bei unbetätigtem Sicherungselement; und
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4:
eine vergrößerte Darstellung
des Bereichs A in 1 bei betätigtem Sicherungselement.
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In
den 1 bis 4 ist ein erfindungsgemäßes chirurgisches
Instrument in Form einer Knochenstanze dargestellt, die insgesamt
mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Die Knochenstanze 10 umfaßt zwei
wesentliche Baugruppen, nämlich
ein Griffteil 12 sowie ein mit dem Bezugszeichen 14 versehenes
Stanzwerkzeug.
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Das
Stanzwerkzeug 14 umfaßt
einen sich in einer Längsrichtung 16 erstreckenden
langgestreckten Schaft 18, welcher an seinem distalen Ende
eine um etwa 45° gegenüber der
Längsrichtung 16 geneigte
Schneidplatte 20 trägt.
Ein proximales Ende des Schafts bildet ein Kupplungsstück 22,
welches in Form eines im Querschnitt quadratischen, langgestreckten
Quaders mit angefasten Längskanten
ausgebildet ist. Das Kupplungsstück 22 ist
mit einer die Längsachse 16 definierenden
Durchgangsbohrung 24 versehen. Des weiteren ist etwas beabstandet vom
proximalen Ende des Schafts 18 am Kupplungstück 22 eine
sich in Umfangsrichtung erstreckende nutartige Vertiefung 26 ausgebildet,
wobei ein Boden der Vertiefung einen Vierkant 28 bildet.
Er dient als erstes Kupplungselement zum verdrehsicheren Verbinden
des Stanzwerkzeugs 14 mit dem Griffteil 12. Eine
sich proximalseitig an den Vierkant 28 anschließende Seitenwand 30 der
Vertiefung 26 bildet einen in distaler Richtung wirkenden
Anschlag. Eine sich distalseitig an die Vertiefung 26 anschließende Seitenwand 32 bildet
einen in proximaler Richtung wirkenden Anschlag.
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Distalseitig
der Vertiefung 26 sind am Kupplungsstück 22 vier identische
Sicherungsbohrungen 34 ausgebildet, die sich in radialer
Richtung bezogen auf die Längsachse 16 bis
zur Durchgangsbohrung 24 durch das Kupplungsstück 22 hindurch
erstrecken. Ferner verjüngt
sich das quaderförmige
Kupplungs stück 22 distalseitig
im Durchmesser und weist an seinem Ende eine im wesentlichen rundhülsenartige
Form auf.
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Das
Stanzwerkzeug 14 umfaßt
eine Stanze 36, welche an ihrem distalen Ende eine gegenüber der
Längsachse 16 um
denselben Winkel wie die Schneidplatte 20 geneigte Schneide 38 trägt. Die Stanze 38 liegt
im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge flächig an einer Schaftfläche 40 des
Schafts 18 an. Proximalseitig durchsetzt die Stanze 36 die Durchgangsbohrung 24 des
Kupplungsstücks 22.
In diesem Bereich ist die distalseitig im übrigen im Querschnitt im wesentlichen
quaderförmig
ausgebildete Stanze 36 zylindrisch geformt. An den zylindrischen
Abschnitt der Stanze 36 schließt sich proximalseitig ein
quadratischer, plattenförmiger
Flansch 42 an, welcher distalseitig einen Kupplungsvierkant 44 begrenzt
und einen in proximaler Richtung wirkenden Anschlag bildet. An den
Kupplungsvierkant 44 schließt sich, ein Ende der Stanze 36 bildend,
eine quadratische Abschlußplatte 46 an,
die einen in distaler Richtung wirkenden Anschlag bildet. Der Flansch 42 bildet
zudem einen in distaler Richtung wirkenden Anschlag, welcher am
proximalen Ende des Kupplungsstücks 22 anschlägt, wenn
die Schneide 38 ihre distalste Stellung einnimmt, also
an der Schneidplatte 20 anliegt.
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Zur
Stabilisierung einer Bewegung der Stanze 36 relativ zum
Schaft 18 ist zusätzlich
zu der durch das Kupplungsstück 22 ausgebildeten
Führung
am distalen Ende Schafts eine Führungsnut 48 angeordnet,
welche sich von der Schaftfläche 40 weg
im Querschnitt erweitert. In der Führungsnut 48 ist ein an
der Stanze 36 abstehender Führungsvorsprung 50 geführt, welcher
sich parallel zur Längsachse 16 ausgehend
vom distalen Ende der Stanze 36 in proximaler Richtung
erstreckt. Der Führungsvorsprung 50 und
die Führungsnut 48 sind
im wesentlichen korrespondierend ausgebildet, beispielsweise können sie
eine Schwalbenschwanzform aufweisen.
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Die
Stanze 36 ist ausgehend von der Schneide 38 mit
einer sacklochartigen, sich parallel zur Längsachse 16 erstreckenden
Ausnehmung versehen, die als Gewebespeicher 52 für mit der
Knochenstanze 10 entferntes Gewebe dient. Mit der Schneide ausgestanztes
Gewebe 54 wird durch eine distalseitige Öffnung 56 des
Gewebespeichers 52 in diesen hineingeschoben und bei weiterem
Ausstanzen von Gewebe 54 in proximaler Richtung vorgeschoben, das
heißt
in Richtung des Pfeils A in 1. Bei dem in
den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel
ist zum Entleeren des Gewebespeichers 52 an der Stanze 36 eine
Entleerungsöffnung 58 vorgesehen, welche
durch eine schräg
zur Längsachse 16 verlaufende
Bohrung der Stanze 36 gebildet wird, welche eine Fluidverbindung
zwischen dem Gewebespeicher 52 und einer Umgebung des Stanzwerkzeugs 14 herstellt.
Ausgestanztes und im Gewebespeicher 52 gespeichertes Gewebe 54 kann
durch die Entleerungsöffnung 58 nach
außen
abgegeben werden. Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann in der Stanze 36 ein Auswerfer in Form
eines parallel zur Längsachse 16 verschieblichen
Stabes vorgesehen sein, mit welchem ausgehend vom proximalen Ende
des Gewebespeichers 52 in diesem gespeichertes Gewebe 54 in
distaler Richtung durch die Öffnung 56 herausgeschoben
werden kann.
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Der
Griffteil 12 der Knochenstanze 10 ist im wesentlichen
in Form eines einem Pistolengriff ähnlichen Gehäuses ausgebildet.
Er umfaßt
einen sich parallel zur Längsachse 16 erstreckenden,
langgestreckten quaderförmigen
oberen Gehäuseteil 60, welcher
eine in distaler Richtung weisende Öffnung 66 aufweist
und einen im wesentlichen langgestreckten, quaderförmigen Aufnahmeraum 64 für das Kupplungsstück 22 des
Schafts 18 bildet. Quer dazu und leicht in proximaler Richtung
geneigt steht vom oberen Gehäuseteil 60 ein
Griff 62 ab.
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Der
obere Gehäuseteil 60 umfaßt einen Schiebedeckel 70,
welcher parallel zur Längsachse 16 mittels
zweier in Form rippenartiger Vorsprünge ausgebildeter Führungen
beidseitig in Längsnuten
an sich parallel zur Längsachse 16 erstreckenden
Seitenwänden 72 des
oberen Gehäuseteils 60 geführt ist.
In seiner distalsten Stellung bedeckt der Schiebedeckel 70 den
Aufnahmeraum 64 vollständig,
in seiner proximalsten Stellung gibt er den Aufnahmeraum 64 überwiegend
frei, so daß eine
Einlegeöffnung
gebildet wird, durch die das Kupplungsstück 22 in den Aufnahmeraum 64 in
einer Richtung quer zur Längsachse 16 in
den Aufnahmeraum 64 eingelegt werden kann.
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Auf
Innenseiten der Seitenwände 72 stehen einander
gegenüberliegend
zwei aufeinander zu weisende, ein zweites Kupplungselement bildende Kupplungsvorsprünge 74 ab.
Sie sind im wesentlichen in Form flacher Quader ausgebildet, deren
Abmessungen so gewählt
sind, daß die
beiden Kupplungsvorsprünge 74 zwischen
die Seitenwände 30 und 32 in
die Vertiefung 26 eintauchen können und im wesentlichen am
Vierkant 28 anliegen. Dadurch wird das Stanzwerkzeug 14 axial
am Griffteil 12 festgelegt.
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Wie
besonders gut in den 3 und 4 zu erkennen,
ist distalseitig der Kupplungsvorsprünge 74 der obere Gehäuseteil 60 auf
seiner Unterseite mit einer nach unten geöffneten topfförmigen Vertiefung 68 versehen,
die zum Aufnahmeraum 64 hin durch eine Bohrung 76 verbunden
ist. Die Vertiefung 68 ist vom Aufnahmeraum 64 weg
weisend von außen
her mit einer Scheibe 78 versehen, welche einen radial
nach innen vorstehenden Flansch bildet. Die Vertiefung 68 dient
zur Aufnahme eines Sicherungsknopfes 80, welcher einen
die Bohrung 76 durchsetzenden zylindrischen Bolzen 82 umfaßt, der
einen Kopf 84 trägt,
wobei im Übergangsbereich
zwischen dem Kopf 84 und dem Bolzen 82 ein radial
nach außen
stehender Ringflansch 86 ausgebildet ist. Benachbart der
Bohrung 76 stützt
sich in der Vertiefung, den Bolzen 82 umgebend, eine Schraubenfeder 88 ab,
welche mit Ihrem anderen Ende an der Unterseite des Kopfes 84 anliegt.
Dadurch wird der Ringflansch 86 in einer Grund- oder Ruhestellung,
wie sie in den 1 und 3 dargestellt
ist, gegen die Scheibe 78 gedrückt. Gegen die Wirkung der
Schraubenfeder 88 kann der Sicherungsknopf 80 in
Richtung auf den Aufnahmeraum 64 hin bewegt werden, wie
dies in 4 durch den Pfeil E angedeutet
ist. Der Sicherungsknopf 80 ist zudem derart angeordnet,
daß er bei
in den Aufnahmeraum 64 eingelegtem Kupplungsstück 22 in
der Grundstellung, in welcher die Schraubenfeder 88 den
Ringflansch 86 gegen die Scheibe 78 drückt, die
Sicherungsbohrung 34 im wesentlichen formschlüssig ausfüllt. Der
Sicherungsknopf 80 kann bei eingelegtem Kupplungsstück 22 jedoch
nur in Richtung auf den Aufnahmeraum 64 hin bewegt werden,
wenn eine den zylindrischen Teil des die Durchgangsbohrung 24 durchsetzenden
Stanzwerkzeugs 14 in Umfangsrichtung umgebende Ringnut 90 mit
den Sicherungsbohrungen 34 in radialer Richtung überlappt.
Dies ist, wie in 1 dargestellt, dann der Fall,
wenn das Stanzwerkzeug 14 relativ zum Schaft 18 seine
proximalste Stellung einnimmt, das heißt, wenn der Abstand zwischen
der Schneide 38 und der Schneidplatte 20 maximal
ist. Wird der Sicherungsknopf 80 dann gedrückt, so
taucht ein vorderes Ende des Bolzens 82, wie in 4 dargestellt, in
die Ringnut 90 ein, wodurch eine Bewegung des Stanzwerkzeugs 14 parallel
zur Längsachse 16 verhindert
wird.
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Eine
insgesamt mit dem Bezugszeichen 92 versehene pneumatische
Antriebsvorrichtung ist im wesentlichen im beziehungsweise am Griff 62 angeordnet.
Die Antriebsvorrichtung 92 umfaßt einen auf einer in distaler
Richtung weisenden Seite des Griffs 62, direkt unterhalb
des oberen Gehäuseteils 60 angeordneten
und um eine quer zur Längsachse 16 schwenkbar
gelagerten Betätigungshebel 94,
ein mit dem Betätigungshebel 94 betätigbares
Schaltventil 96 sowie eine Antriebseinheit, welche einen
ersten Pneumatikzylinder 98 und eine zweiten Pneumatikzylinder 100 umfaßt.
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Die
beiden Pneumatikzylinder 98 und 100 sind jeweils
doppeltwirkend ausgebildet, wobei der erste Pneumatikzylinder 98 einen
zylindrischen Kolbenraum 102 umfaßt, in welchem ein mittels
zwei Dichtringen 104 abgedichteter Kolben 106 parallel zur
Symmetrieachse des Kolbenraums 102 verschiebbar ist. Der
Kolbenraum 102 ist in gleicher Weise wie der Griff 62 etwas
gegenüber
der Längsachse 16 geneigt.
Vom Kolben 106 steht eine Kolbenstange 106 in
Richtung auf den Aufnahmeraum 64 hin weisend ab, welche
in einer Kolbenbohrung 110 geführt ist, die den Kolbenraum 102 mit
dem Aufnahmeraum 64 verbindet. Ein Kolbenraum 112 schließt sich
direkt an den Kolbenraum 102 an, und zwar mit einem etwas
größeren Innendurchmesser. In
diesem ist ein verschieblich gelagerter Kolben 114 mittels
zweier Dichtringe 116 abgedichtet und über eine Kolbenstange 118 direkt
mit dem Kolben 106 verbunden. Die beiden Pneumatikzylinder 98 und 100 bilden
so eine insgesamt rotationssymmetrische Kolben-Zylinder-Einheit.
Die Kolbenräume 102 und 112 sind
durch eine Dichtscheibe 120 getrennt, die von der Kolbenstange 118 durchsetzt
wird.
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An
die Kolbenstange 108 schließt sich in Richtung auf den
Aufnahmeraum 64 hin weisend eine quaderförmige Verlängerung 122 an,
welche einen quer zur Längsachse 16 und
zur Längsachse
der Kolbenstange 108 beidseitig vorstehenden Antriebsstift 124 trägt. Parallel
zum Antriebsstift 124 verlaufend ist im Übergangsbereich
des oberen Gehäuseteils 60 zum
Griff 62 eine Lagerwelle 126 angeordnet, die zur
Lagerung eines L-förmigen
Winkelhebels 128 dient. Ein erster Hebelarm 130 des
Winkelhebels 128 weist im wesentlichen in Richtung auf
den Aufnahmeraum 64 hin, ein zweiter Hebelarm 132 ist
im wesentlichen parallel zum Aufnahmeraum 64 in proximaler Richtung
ausgerichtet.
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Freie
Enden der beiden Hebelarme 130 und 132 sind jeweils
in Richtung auf die Lagerwelle 126 parallel zu einer Symmetrieebene
der Knochenstanze 10 geschlitzt, so daß die freien Enden jeweils U-förmig ausgebildet
sind. Der Winkelhebel 128 ist derart angeordnet, daß das geschlitzte
freie Ende des ersten Hebelarms 130, welches in Form zweier scheibenförmiger Mitnehmer 134 ausgebildet
ist, den Kupplungsvierkant 44 zwischen dem Flansch 42 und der
Abschlußplatte 46 beidseitig
umgreift, seitlich aber nicht über
den Flansch 42 und die Abschlußplatte 46 vorsteht.
Der erste Hebelarm 130 ist zudem derart gegenüber den
Mitnehmern 134 verjüngt,
daß nur
diese in Anlage mit dem Flansch 42 und der Abschlußplatte 46 kommen
können.
Das geschlitzte Ende des zweiten Hebelarms 132 ist mit
jeweils einem langlochartigen Schlitz 136 versehen und
umgibt die Verlängerung 122,
wobei der Antriebsstift 124 in die Schlitze 136 eintaucht
und in diesem geführt ist.
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Der
zweite Hebelarm 132 ist etwa doppelt so lang wie der erste
Hebelarm 130. Somit bildet der Winkelhebel 128 einerseits
eine Kraftumlenkeinheit einer Antriebskraft, welche in Richtung
des Pfeils B in 1 von dem Pneumatikzylin der 98 und 100 erzeugt
werden kann, in eine parallel zur Längsachse 16 verlaufende
Antriebsrichtung, die durch den Pfeil C in 1 symbolisiert
wird. Gleichzeitig bildet der Winkelhebel 128 auch eine Übersetzungseinheit,
mit welcher die von der Kolben-Zylinder-Einheit erzeugte Antriebskraft
aufgrund des Längenverhältnisses
der Hebelarme 130 und 132 verdoppelt wird.
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Zur
Steuerung der Pneumatikzylinder 98 und 100 dient
das Schaltventil 96, welches im Bereich eines vom Aufnahmeraum 64 weg
weisenden Endes des Griffs 62 parallel zum zweiten Pneumatikzylinder 100 angeordnet
ist und einen vom Betätigungselement 94 betätigbaren,
parallel zu den Kolben 106 und 114 verschiebbaren
Stößel 138 umfaßt. Das
Schaltventil 96 ist insgesamt rotationssymmetrisch ausgebildet,
wobei der Stößel 138 das
Schaltventil 96 durchsetzend, langgestreckt zylindrisch
ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Ringnuten definierter Tiefe trägt. Ein
vom Betätigungselement 94 weg
weisendes Ende des Stößels 138 ist
mit einem Sackloch 140 versehen, in welchem sich eine Schraubenfeder 142 abstützt. Der
Stößel 138 kann
entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 142 mittels des
Betätigungshebels 94 einer
in Richtung vom Aufnahmeraum 94 weg verschoben werden,
bis er an eine Scheibe 144 anschlägt, welche durch eine zweite Schraubenfeder 146 gegen
eine vom Betätigungselement 94 weg
weisende Ringwand eines zylindrischen Ventilraums 148 gedrückt wird.
Sowohl die Schraubenfeder 142 als die Schraubenfeder 146 stützen sich,
eine Einlaßöffnung 150 des
Ventilraums 148 umgebend am Boden desselben ab, welcher
in Richtung auf das Betätigungselement 94 hin
weist und der Ringwand gegenüberliegt.
Die Schraubenfeder 146 weist eine Federkonstante auf, die
die der Schraubenfeder 142 um ein mehrfaches übersteigt. So
kann bei Betätigung
des Betätigungshebels 94 von
einer Bedienperson aufgrund der durch die Schraubenfedern 142 und 146 erzeugten
Rück stellkräfte auf
den Stößel 138 auf
eine Schaltstellung des Schaltventils 96 geschlossen werden.
Ausgehend von einer unbetätigten
Stellung des Betätigungshebels 94 wird
der Stößel zunächst nur
entgegen der Schraubenfeder 192 gedrückt, bis der Stößel 138 an der
Scheibe 144 anschlägt.
Wird der Betätigungshebel 94 weiter
verschwenkt, so nimmt der Stößel 138 die
Scheibe 144 mit und es wird zusätzlich die Schraubenfeder 146 komprimiert.
Da deren Federkonstante um ein vielfaches größer ist als die der Schraubenfeder 142,
erhält
eine Bedienperson somit eine taktile Rückmeldung, daß nun in
eine zweite Schaltstellung gewechselt wurde.
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Die
Einlaßöffnung 150 des
Schaltventils 96 ist in nicht dargestellter Weise mit einer
Druckluftzufuhrleitung 152 verbunden, welche den Griffteil 12 mit einer
nicht dargestellten Druckluftquelle verbindet. Nicht näher bezeichnete
Steuereinlässe
und Steuerauslässe
des Schaltventils 96 sind mit den beiden Pneumatikzylindern 98 und 100 verbunden,
um die nachfolgende Funktionsweise der Knochenstanze zu realisieren.
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In
einer unbetätigten
Stellung des Betätigungshebels 94 wird
der erste Pneumatikzylinder 98 derart mit Druckluft beaufschlagt,
daß der
Kolben 106 gegen die Dichtscheibe 120 bewegt wird.
Die Knochenstanze nimmt dann ihre geöffnete Stellung ein, das heißt der Mitnehmer 134 hält die Abschlußplatte 46 der
Stanze 36 in ihrer proximalsten Stellung. Der Abstand zwischen
der Schneide 38 und der Schneidplatte 20 ist maximal.
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Wird
der Betätigungshebel 94 entgegen
der Schraubenfeder 142 bewegt, ohne daß der Stößel 138 an der Scheibe 144 anschlägt, wird
nur der Kolben 106 in Richtung des Pfeils B in 1 mittels Druckluftbeaufschlagung
zwischen dem Kolben 106 und der Drehscheibe 120 bewegt.
Ein Verhältnis
der Wirkungsquerschnitte des ersten Pneumatikzylinders 98 und
des zweiten Pneumatikzylinders 100 beträgt etwa 1:4, so daß zunächst nur
eine Antriebskraft in Höhe
von etwa 20 Prozent einer maximal möglichen Antriebskraft erzeugt
und über
den Winkelhebel 128 auf die Stanze 36 übertragen
wird. Die so verminderte, auf die Stanze 36 wirkende Kraft
reicht typischerweise nicht dazu aus, um zu entfernendes Gewebe 54,
beispielsweise Knochenteile, zu durchtrennen. Die Kraft reicht,
wie im gestrichelt umgrenzten Bereich D in 1 dargestellt,
nur dazu aus, die Schneide 38 an das Gewebe heranzuführen. In
dieser ersten Betätigungsstellung
des Betätigungshebels
kann eine Bedienperson der Knochenstanze 10 damit die Schneidplatte 20 in
gewünschter
Weise an das zu entfernende Gewebe 54 anlegen, ohne daß es bereits
zu einer Durchtrennung des Gewebes 54 kommt.
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Ist
die Schnittposition bestimmt, dann kann der Betätigungshebel 94 voll
durchgedrückt
werden. Der Stößel 138 wird
nunmehr auch entgegen der Schraubenfeder 146 bewegt, was
die Bedienperson durch die größere aufzubringende
Betätigungskraft spürt, die
erforderlich ist, um den Betätigungshebel 94 zu
verschwenken. Das Schaltventil 96 nimmt dann eine Schaltstellung
ein, in welcher sowohl der erste Pneumatikzylinder 98 als
auch der zweite Pneumatikzylinder 100 mit Druckluft beaufschlagt
werden, und zwar derart, daß beide
Kolben 106 und 114 in Richtung des Pfeils B bewegt
werden. Damit wird eine Maximalkraft der Antriebsvorrichtung 92 über den
Winkelhebel 128 auf die Stanze 36 übertragen, welche
geeignet ist, Gewebe 54 in gewünschter Weise zu durchtrennen.
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Wird
der Betätigungshebel 94 wieder
entlastet, so drücken
die Schraubenfedern 142 und 146 den Stößel 138 in
seine Ausgangsstellung zurück, die
Stanze 36 wird dann wieder durch Druckbeaufschlagung des
Pneumatikzylinders 98 in einer zum Pfeil B entgegengesetzten
Richtung beaufschlagt, wodurch die Stanze 36 von ihrer
in 2 dargestellten Schneidstellung über ihre
im Bereich D in 1 dargestellte Zwischenstellung
in ihre in 1 dargestellte Grundstellung,
also ihre proximalste Stellung, zurücküberführt wird.
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Um
ein versehentliches Betätigen
der Antriebsvorrichtung 92 durch Drücken des Betätigungshebels 94 durch
eine Bedienperson auszuschließen, ist
im proximalen Bereich des oberen Gehäuseteils 60 ein Sicherheitsventil 154 angeordnet.
Das Sicherheitsventil 154 umfaßt einen quer zur Längsachse 16 verschiebbar
gelagerten, gegen eine Innenseite des Deckels 70 federnd
vorgespannten Ventilstößel 156. Ist
der Deckel, wie in 1 dargestellt, geschlossen, nimmt
der Ventilstößel 156 eine
Stellung ein, bei welcher er eine Fluidverbindung zwischen der Druckluftzufuhrleitung 152 und
der Einlaßöffnung 150 des Schaltventils 96 herstellt.
Wird der Deckel 70 jedoch geöffnet, gleitet das aus dem
Sicherheitsventil 154 vorstehende Ende des Ventilstößels 156 an
einer Anlaufschräge 158 auf
der Innenseite des Deckels 70 entlang, wodurch der federnd
vorgespannte Ventilstößel 156 weiter
aus einem Körper
des Sicherheitsventils 154 herausbewegt wird. Dadurch wechselt das
Sicherheitsventil 154 seine Schaltstellung, es unterbricht
nunmehr eine Verbindung zwischen der Druckluftzufuhrleitung 152 und
der Einlaßöffnung 150 des
Schaltventils 96, so daß eine Betätigung des Betätigungshebels 94 wirkungslos
bleibt, da die Antriebsvorrichtung 92 somit von der Druckluftquelle getrennt
ist. Erst dann, wenn der Schiebedeckel 70 wieder vollständig geschlossen
ist, wird der Ventilstößel 156 so
weit in den Körper
des Sicherheitsventils 154 hineingedrückt, daß das Sicherheitsventil 154 wieder
die Schaltstellung einnimmt, in welcher die Druckluftzufuhrleitung 152 in
Fluidverbindung mit der Einlaßöffnung 150 des
Schaltventils 96 steht.
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Muß die Knochenstanze 10 während eines Einsatzes
gereinigt werden, beispielsweise weil sich Gewebe 54 zwischen
der Schneide 38 und der Schneidplatte 20 verklemmt
hat, muß ein
Operateur die Knochenstanze 10 nicht aus der Hand legen. Eine
dem Operateur assistierende Person kann einen Zwischenraum zwischen
der Schneide 38 und der Schneidplatte 20 reinigen,
ohne Gefahr zu laufen, verletzt zu werden, selbst dann, wenn der
Operateur den Betätigungshebel 94 betätigt. In
einer unbetätigten
Stellung des Betätigungshebels 94 überlappen die
Ringnut 90 und die Sicherungsbohrungen 34. Dies
ist in 1 dargestellt. Die dem Operateur assistierende
Person kann nun den Sicherungsknopf 80 entgegen der Wirkung
der Schraubenfeder 88 drücken, so daß der Bolzen 82 in
die Ringnut 90 eintaucht, wie dies in 4 dargestellt
ist. Eine Bewegung der Stanze 36 in distaler Richtung wird
dadurch verhindert, selbst dann, wenn der Operateur den Betätigungshebel 94 drücken würde. Ist
das zu entfernende Gewebeteil 54 abgeschnitten entfernt,
kann die dem Operateur assistierende Person den Sicherungsknopf 80 wieder
loslassen und der Operateur kann den chirurgischen Eingriff fortsetzen.
Der beschriebene Reinigungsvorgang läßt sich besonders leicht durchführen, da
der Sicherungsknopf 80 weit genug entfernt vom Betätigunshebel 94 angeordnet ist,
insbesondere distalseitig desselben, so daß der Sicherungsknopf 80 für die dem
Operateur assistierende Person stets frei zugänglich ist.
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Durch
die besondere Ausgestaltung des Kupplungsstücks 22, insbesondere
durch Vorsehen des Vierkants 28, ist es möglich, das
Stanzwerkzeug 14 in vier unterschiedlichen Stellungen mit
dem Griffteil 12 zu verbinden. In den 1 bis 5 ist das Stanzwerkzeug 14 mit
dem Griffteil 12 derart verbunden, daß ein Zwischenraum zwischen
der Schneidplatte 20 und der Schneide 38 nach
oben weist. Die beiden Teile der Knochenstanze 10 können jedoch
auch so miteinander verbunden werden, daß der Zwischenraum nach unten
oder nach einer der beiden Seiten der Knochenstanze 10 weist.
Zum Ändern
einer Relativposition des Stanzwerkzeugs 14 zum Griffteil 12 muß lediglich
der Schiebedeckel 70 in proximaler Richtung verschoben
werden, bis der Aufnahmeraum 63 geöffnet und das Stanzwerkzeug 14 entnommen
werden kann. Das Stanzwerkzeug 14 kann so um 90°, 180° oder 270° gedreht
und wieder in den Aufnahmeraum 64 eingesetzt werden. Verschieben des
Deckels 70 in distaler Richtung verschließt den Aufnahmeraum 64 und
sichert zudem das Kupplungsstück 22 und
damit das Stanzwerkzeug 14 am Griffteil 12.