DE19928272C2 - Elastisch biegbares Endoskoprohrteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisch biegbares Endos­ koprohrteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Patentschrift US 5.656.011 ist zusammen mit einem zu­ gehörigen Endoskoprohrsystem ein elastisch biegbares Endos­ koprohrteil mit einer axial verlaufenden Stabilisierungsfe­ derbandzone und axial hintereinander entlang derselben ange­ ordneten und mit dieser verbundenen Ringgliedzonen offenbart, bei dem zwischen je zwei benachbarten Ringgliedzonen ein sich wenigstens in einem der Stabilisierungsfederbandzone gegenü­ berliegenden Rohrumfangsbereich erstreckender Zwischenraum gebildet ist. Solche und ähnliche Endoskoprohrsysteme, in de­ nen sich das vorliegende Endoskoprohrteil als elastisch bieg­ barer Endoskoprohrabschnitt verwenden läßt, sind in der Pa­ tentschrift DE 44 14 810 C1 und den Offenlegungsschriften DE 44 32 677 A1 und DE 44 45 459 A1 beschrieben. In den dortigen Endoskoprohrsystemen ist das Endoskoprohrteil aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt, indem die Stabilisierungsfeder­ bandzone von einem Stabilisierungsfederband als einem ersten Bauteil gebildet ist, mit dem einzelne, axial hintereinander­ liegende Ringelemente als weitere Bauteile lose oder fest verbunden sind. In einer der dort gezeigten Realisierungen bestehen die einzelnen Ringelemente beispielsweise aus einem mittleren, offenen Ringteil, in dessen umfangsseitiger Aus­ nehmung das Stabilisierungsfederband verläuft, sowie einem äußeren koaxialen Ringteil, welches das Stabilisierungsfeder­ band nach außen abdeckt. In den mittleren Ringteil ist ein ebenfalls offenes Innenringteil eingelegt, in dessen umfangs­ seitiger Ausnehmung ein dem Stabilisierungsband umfangsseitig gegenüberliegendes Zugfederband eingelegt ist. Innenringteil und Außenringteil begrenzen auf diese Weise die Ausnehmung des mittleren Ringteils zu einer axialen Durchführungsöffnung für das Stabilisierungsfederband. Zur Montage werden die ein­ zelnen Ringelementteile auf das Stabilisierungsfederband auf­ gefädelt, wobei dann vorzugsweise nur die beiden endseitigen Ringelemente fest mit dem Stabilisierungsfederband verbunden werden, während die zwischenliegenden Ringelemente lose auf­ gefädelt mit dem Stabilisierungsfederband verbunden sind.

In der Patentschrift US 4.911.148 ist ein gattungsgemäßes En­ doskoprohrteil beschrieben, bei dem die Stabilisierungsfeder­ bandzone und die Ringgliedzonen von einem einteiligen Rohr­ stück dadurch gebildet sind, dass in das Rohrstück mit axia­ lem Abstand im Längsschnitt V-förmige Ausschnitte eingebracht sind. Die Ausschnitttiefe wird für die aufeinanderfolgenden Ausschnitte zum freien Ende des Endoskoprohrteils hin zuneh­ mend gewählt und entspricht mit ihrem maximalen Wert für den äußersten Ausschnitt etwa dem Rohrradius, d. h. die Ausschnit­ te erstrecken sich umfangsseitig über maximal die halbe Rohr­ umfangsläge. Im zusammenhängend verbleibenden halben Rohrum­ fangsbereich sind Durchführungen für lichtleitende Fasern vorgesehen. Alternativ zu V-förmigen Ausschnitten können Aus­ schnitte mit anderer Längsschnittform vorgesehen sein, wie rechteckförmig, gerundet und/oder schlüssellochförmig.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel­ lung eines elastisch biegbaren Endoskoprohrteils der eingangs genannten Art zugrunde, das unter Aufrechterhaltung der Ei­ genschaften der oben genannten, herkömmlichen Endoskoprohrteile mit vergleichsweise geringem Aufwand gefertigt werden kann.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines elastisch biegbaren Endoskoprohrteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 3. Bei diesem Endoskoprohrteil sind die Stabilisierungsfederbandzone und die axial hintereinanderlie­ genden Ringgliedzonen charakteristischerweise von einem ein­ teiligen Rohrstück gebildet. Zur Fertigung des Endoskoprohr­ teils ist daher lediglich eine entsprechende Bearbeitung ei­ nes Rohrstückrohlings zur Schaffung der Zwischenräume zwi­ schen den Ringgliedzonen erforderlich, ohne daß ein Zusammen­ fügen mehrerer Einzelteile vorgenommen werden muß. Damit läßt sich die Fertigung des Endoskoprohrteils und folglich des zu­ gehörigen Endoskoprohrsystems insgesamt vereinfachen. Die Stabilisierungsfederbandzone erfüllt, wie der Name sagt, die Funktion des herkömmlichen Stabilisierungsfederbandes, wäh­ rend der zwischen je zwei benachbarten Ringgliedzonen wenigs­ tens in dem Rohrumfangsbereich gegenüberliegend der Stabili­ sierungsfederbandzone vorgesehene Zwischenraum ein entspre­ chendes Biegen des Rohrteils in der Rohrlängsebene zuläßt, in welcher die Stabilisierungsfederbandzone und die Rohrstück­ längsachse liegen.

Beim Endoskoprohrteil nach Anspruch 1 ist die Stabilisie­ rungsfederbandzone ein- oder beidseitig von in das Rohrstück axial hintereinander mit Abstand eingebrachten Längsschlitzen begrenzt. Dabei bilden die verbleibenden Rohrabschnitte axial zwischen den jeweiligen Längsschlitzen die Verbindungen der Ringgliedzonen mit der Stabilisierungsfederbandzone. Gleich­ zeitig wird durch die Längsschlitze die Querabmessung der Stabilisierungsfederbandzone begrenzt und dadurch eine defi­ nierte Biegbarkeit derselben bereitgestellt, die im wesentli­ chen derjenigen eines gleich breiten, herkömmlich als Einzel­ teil hergestellten Stabilisierungsfederbandes entspricht.

In einer Weiterbildung des Endoskoprohrteils nach Anspruch 2 erstreckt sich der jeweilige Zwischenraum als Querschlitz von dem der Stabilisierungsfederbandzone gegenüberliegenden Rohr­ stückumfangsbereich aus ein- oder beidseitig bis in den Um­ fangsbereich der Stabilisierungsfederbandzone, um dort in den jeweils zugehörigen Längsschlitz einzumünden, d. h. der Zwi­ schenraum und der eine oder die beiden zugehörigen Längs­ schlitze bilden eine durchgehende Öffnung im Mantel des Rohr­ stücks mit einteiligem Öffnungsrand. Diese Eigenschaft kann auch fertigungstechnisch für das Einbringen des Zwischenraums samt dem oder den zugehörigen Längsschlitzen beispielsweise durch Laserschneiden von Vorteil sein.

Beim Endoskoprohrteil nach Anspruch 3 sind die Stirnränder der Ringgliedzonen in spezieller, vorteilhafter Weise so ge­ staltet, dass je zwei benachbarte Ringgliedzonen mit ihren gegenüberliegenden Stirnrändern formschlüssig zusammenwirken können, indem Fortsätze am einen Stirnrand in Ausnehmungen am anderen Stirnrand eingreifen, wenn das Endoskoprohrteil gebo­ gen wird. Dies bewirkt eine sehr gute Seitenführung des gebo­ genen Endoskoprohrteils.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist das Endoskoprohrteil dadurch zu einem elastisch biegbaren Endoskoprohrabschnitt vervollständigt, daß in das einteilige Rohr­ stück axial hintereinanderliegend offene Innenringglieder koaxial und mit ihren freien Enden fluchtend unter Bildung einer axial verlaufenden Aufnahme eingebracht sind, in die passend ein Zugfederband der herkömmlichen Bauart eingebracht ist. Das Zugfederband ist dadurch axial nach außen von den Ringgliedzonen des Rohrstücks gesichert, während es in Axial­ richtung beweglich ist und wie üblich dazu dient, den ge­ wünschten Grad an Biegung für das Endoskoprohr im Gebrauch einzustellen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische, ausschnittweise Perspektivansicht eines einteiligen Rohrstücks für ein elastisch bieg­ bares Endoskoprohrteil und

Fig. 2 eine Querschnittansicht längs der Linie II-II von Fig. 1 mit eingelegten Innenringgliedern und einge­ legtem Zugfederband.

Fig. 1 zeigt ausschnittweise ein einteiliges Rohrstück 1, das durch eine Laserschneidbearbeitung eines Rohrstückrohlings mit geschlossenem Rohrmantel gefertigt ist. Dazu sind in den geschlossenen Rohrmantel des Rohrstückrohlings zwei in Um­ fangsrichtung um einen vorgegebenen Abstand a voneinander be­ abstandete Längsschlitzreihen eingebracht, von denen jede aus in Axialrichtung verlaufenden Längsschlitzen 2a bis 2d bzw. 3a bis 3d besteht, die mit einem vorgegebenen axialen Abstand b aufeinanderfolgen. Des weiteren sind in den Mantel des Rohrstückrohlings in einem vorgebbaren axialen Abstand c auf­ einanderfolgende Querschlitze 4a, 4b, 4c, 4d eingebracht, und zwar dergestalt, daß sie sich jeweils axial auf mittlerer Hö­ he eines zugehörigen Paares von axial auf gleicher Höhe lie­ genden Längsschlitzen 2a, 3a; 2b, 3b; 2c, 3c; 2d, 3d befinden und vom einen Längsschlitz in Umfangsrichtung auf der dem an­ deren Längsschlitz abgewandten Seite mit zunehmender axialer Schlitzweite bis zum dem Längsschlitzpaar gegenüberliegenden Umfangsbereich 5 des Rohrstücks 1 erstrecken, um von dort symmetrisch mit wieder abnehmender axialer Schlitzweite bis zum anderen Längsschlitz zu verlaufen und in diesen einzumün­ den.

Das so gefertigte Rohrstück 1 beinhaltet auf diese Weise eine vom Bereich zwischen den beiden Längsschlitzreihen gebildete Stabilisierungsfederbandzone 6 mit axial durchgehendem Rohr­ mantelstreifen sowie durch die Querschlitze 4a bis 4d vonei­ nander getrennte, axial hintereinanderliegende Ringgliedzonen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e. Jede dieser Ringgliedzonen 7a bis 7e ist mit der Stabilisierungsfederbandzone 6 auf beiden Seiten der­ selben über die zwischen den benachbarten Längsschlitzen 2a, 2b, 2c, 2d bzw. 3a, 3b, 3c, 3d jeder der beiden Längsschlitz­ reihen belassenen Rohrmantelbereiche 8 integral verbunden. Da jeder Querschlitz 4a bis 4d in seine beiden zugehörigen Längsschlitze 2a bis 2d bzw. 3a bis 3d unter Bildung einer einteiligen Rohrmantelöffnung mündet, sind die Ringgliedzonen 7a bis 7e nicht direkt untereinander verbunden, sondern nur an die Stabilisierungsfederbandzone 6 angekoppelt. Der von den Querschlitzen 4a bis 4d zwischen jeweils benachbarten Ringgliedzonen 7a bis 7e gebildete Zwischenraum besitzt dabei im der Stabilisierungsfederbandzone 6 gegenüberliegenden Rohrumfangsbereich 5 seine größte Weite und verengt sich axial zu beiden Umfangsseiten hin, um mit seiner geringsten axialen Weite in die beiden zugehörigen Längsschlitze 2a bis 2d bzw. 3a bis 3d einzumünden.

Damit erfüllt das einteilig gefertigte Rohrstück von Fig. 1 ersichtlich die Funktionen, die beim oben erwähnten, herkömm­ lichen Endoskoprohrteil von mehreren miteinander zu montie­ renden Einzelteilen erfüllt werden, nämlich des herkömmlichen Stabilisierungsfederbandes in Verbindung mit den daran zu montierenden, herkömmlichen mittleren und äußeren Einzelringteilen. Dementsprechend kann das einteilige Rohrstück von Fig. 1 dadurch zu einem als elastisch biegbarer Endoskoprohr­ abschnitt dienenden Endoskoprohrteil vervollständigt werden, daß axial hintereinander koaxiale, offene Innenringglieder in das Rohrstückinnere mit fluchtenden freien Enden zur Bildung einer Zugfederbandaufnahme eingelegt werden, in die ein ent­ sprechendes Zugfederband eingebracht wird.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht des solchermaßen ver­ vollständigten Endoskoprohrteils. Wie daraus erkennbar, ist das jeweilige Innenringglied 9 koaxial in das Innere des ein­ teiligen Rohrstücks 1 eingelegt, wobei der Außendurchmesser des Innenringgliedes 9 annähernd so groß ist wie der Innen­ durchmesser des einteiligen Rohrstücks 1. In seiner axialen Ausdehnung und seinem stirnseitigen Randverlauf entspricht das jeweilige Innenringglied 9 im wesentlichen der jeweils zugehörigen, vom einteiligen Rohrstück 1 gebildeten Ring­ gliedzone 7c, entsprechend den Bauarten der genannten her­ kömmlichen Endoskoprohrsysteme. Die Innenringglieder 9 sind so eingelegt, daß sich die zwischen ihren freien Enden belas­ sene Zugfederbandaufnahme 10 im der Stabilisierungsfederband­ zone 6 gegenüberliegenden Rohrumfangsbereich 5 befindet, in dem die Zwischenräume 4a bis 4d zwischen den Ringgliedzonen 7a bis 7e ihre größte axiale Weite besitzen. In die Zugfeder­ bandaufnahme 10 ist das entsprechende Zugfederband 11 passend eingefügt, so daß es axial beweglich bleibt, während es ra­ dial nach außen von den Ringgliedzonen 7a bis 7e gesichert und in Umfangsrichtung von den freien Enden der Innenring­ glieder 9 geführt ist.

Damit bildet jedes Innenringglied 9 mit einer zugehörigen, sich über denselben Axialbereich hinweg erstreckenden Ring­ gliedzone 7a bis 7e des einteiligen Rohrstücks 1 ein Ringele­ ment des Endoskoprohrteils, welches das Zugfederband 11 in diesen Bereich führt und sichert. Zwischen diesen Ringelemen­ ten verbleibt der für das elastische Biegen des Endoskoprohr­ teils nötige Freiraum.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind an den Stirnrändern jeder Ringgliedzone 7a bis 7e in den Seitenbereichen zwischen dem Stabilisierungsfederbandzonenbereich 6 und dem Zugfederband- Umfangsbereich 5 seitlich jeweilige halbkreisförmige Fortsät­ ze 12a bis 12d einerseits und damit zusammenwirkende, halb­ kreisförmige Ausnehmungen 13a bis 13d andererseits ausgebil­ det. Dies ermöglicht wie bei funktionell äquivalenten Gestal­ tungen in entsprechenden der eingangs zitierten herkömmlichen Systeme eine sehr gute Seitenführung des elastisch umgeboge­ nen Endoskoprohrabschnitts, indem dann die Fortsätze 12a bis 12d in die gegenüberliegenden Aussparungen 13a bis 13d ein­ greifen und ein seitliches Verrutschen der jeweils benachbar­ ten Ringgliedzonen verhindern.

Die vorstehende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels zeigt, daß durch die vorliegende Erfindung ein ela­ stisch biegbares Endoskoprohrteil bereitgestellt wird, das alle Funktionalitäten des eingangs erwähnten, herkömmlichen Endoskoprohrteils aufweist, jedoch vergleichsweise einfach herstellbar ist, da die Stabilisierungsfederbandzone und die Ringgliedzonen von einem einteiligen Rohrstück und nicht von mehreren miteinander zu verbindenen Einzelbauteilen gebildet sind. Dabei entfällt sowohl die separate Bereitstellung eines Stabilisierungsfederbandes als auch das Anbringen von Ring­ bauteilen an diesem. Das elastisch biegbare Endoskoprohrteil mit dem einteiligen Rohrstück und den eingefügten Innenring­ gliedern kann dann wie bei den artverwandten, herkömmlichen, eingangs zitierten Systemen je nach Anwendungsfall zur Be­ reitstellung eines Endoskops eingesetzt bzw. mit weiteren Rohrelementen, wie einem Versteifungsüberrohr, einem jeweils gewünschten Endoskopkopf-Funktionsteil etc. komplettiert wer­ den.

Es versteht sich, daß Modifikationen des gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiels im Rahmen der durch die Patentansprüche defi­ nierten Erfindung realisierbar sind, insbesondere was die Dimensionierung des Rohrstücks insgesamt sowie die Lage und Ge­ stalt der Längs- und Querschlitze, die Wahl geeigneter Werte für die Breite a der Stabilisierungsfederbandzone und der Breite b der Anbindung der Ringgliedzonen sowie deren axiale Ausdehnung c und die axiale Weite zwischen benachbarten Ring­ gliedzonen angeht. Für das Rohrstück und die einzulegenden Innenringglieder sind die zur Herstellung der herkömmlichen, funktionell äquivalenten Endoskoprohrteile verwendeten Mate­ rialien geeignet.

Claims (4)

1. Elastisch biegbares Endoskoprohrteil mit
einer axial verlaufenden Stabilisierungsfederbandzone (6) und
axial hintereinander entlang der Stabilisierungsfeder­ bandzone angeordneten und mit dieser verbundenen Ringgliedzo­ nen (7a bis 7e), wobei zwischen je zwei benachbarten Ring­ gliedzonen ein sich wenigstens in einem der Stabilisierungs­ federbandzone gegenüberliegenden Rohrumfangsbereich (5) er­ streckender Zwischenraum (4a bis 4d) gebildet ist,
wobei die Stabilisierungsfederbandzone (6) und die Ringgliedzonen (7a bis 7e) von einem einteiligen Rohrstück (1) gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stabilisierungsfederbandzone (6) seitlich von in das Rohrstück (1) axial hintereinander mit Abstand (b) ange­ brachten Längsschlitzen (2a bis 2d; 3a bis 3d) begrenzt ist, wobei die Ringgliedzonen (7a bis 7e) über die Abschnitte (8) zwischen aufeinanderfolgenden Längsschlitzen mit der Stabili­ sierungsfederbandzone verbunden sind.

2. Endoskoprohrteil nach Anspruch 1, weiter dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Zwischenraum (4a bis 4d) zwischen je zwei benachbarten Ringgliedzonen (7a bis 7e) von dem der Stabilisierungsfederbandzone (6) gegenüberliegenden Rohrstückumfangsbereich (5) aus bis in den Umfangsbereich der Stabili­ sierungsfederbandzone erstreckt und dort in den jeweils zuge­ hörigen Längsschlitz (2a bis 2d; 3a bis 3d) mündet.

3. Elastisch biegbares Endoskoprohrteil, mit
einer axial verlaufenden Stabilisierungsfederbandzone (6) und
axial hintereinander entlang der Stabilisierungsfeder­ bandzone angeordneten und mit dieser verbundenen Ringgliedzo­ nen (7a bis 7e), wobei zwischen je zwei benachbarten Ring­ gliedzonen ein sich wenigstens in einem der Stabilisierungs­ federbandzone gegenüberliegenden Rohrumfangsbereich (5) er­ streckender Zwischenraum (4a bis 4d) gebildet ist,
wobei die Stabilisierungsfederbandzone (6) und die Ringgliedzonen (7a bis 7e) von einem einteiligen Rohrstück (1) gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Zwischenraum (4a bis 4d) zwischen je zwei benachbarten Ringgliedzonen (7a bis 7e) um mehr als die halbe Rohrumfangslänge erstreckt und
an den einander gegenüberliegenden Stirnrändern je zweier benachbarter Ringgliedzonen zwischen der Stabilisierungsfe­ derbandzone und dem dieser gegenüberliegenden Rohrstückum­ fangsbereich Fortsätze (12a bis 12d) einerseits und damit zu­ sammenwirkende Ausnehmungen (13a bis 13d) andererseits ausge­ bildet sind.

4. Endoskoprohrteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wei­ ter gekennzeichnet durch
axial hintereinanderliegend in das Rohrstück (1) einge­ brachte, jeweils von einer der Ringgliedzonen (7a bis 7e) umfaßte, offene Innenringglieder (9), wobei die Innenringglie­ der mit ihren freien Enden unter Bildung einer Zugfederband­ aufnahme (10) fluchtend angeordnet sind, und
ein in die Zugfederbandaufnahme eingebrachtes Zugfeder­ band (11).