DE2916221B1

DE2916221B1 - Schaedeltrepan

Info

Publication number: DE2916221B1
Application number: DE2916221A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bofinger; Wilfried Ing Woelfle
Original assignee: Aesculap Werke AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2916221C2; JPS55141236A; JPS5820627B2; US4319577A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schädeltrepan mit einer mit einem Antrieb verbindbaren Antriebswelle, mit einem die Antriebswelle überfangenden und drehbar auf dieser gelagerten, an seinem freien Ende einen ringförmigen Hilfsfräser tragenden, hülsenförmigen Gehäuse, mit einem in der Verlängerung der Antriebswelle im Inneren des Gehäuses axial verschieblich gelagerten, über den Hilfsfräser vorstehenden Hauptfräser, der mittels eines über seinen Umfang vorstehenden, in eine Ausnehmung auf der Innenseite des Gehäuses eingreifenden Kopplungselements drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist, mit einer den Hauptfräser in axialer Richtung von der Antriebswelle weg drückenden Feder, mit Kupplungselementen an der Stirnseite des Hauptfräsers zur drehfesten Kupplung des Hauptfräsers und der Antriebswelle durch Formschluß beim axialen Andrücken des Hauptfräsers an die Antriebswelle, mit mindestens einem in der Wand der Antriebswelle in radialer Richtung verschieblich gelagerten Verriegelungskörper, der durch einen im Innern der hohlen Antriebswelle axial verschieblichen, mit mindestens einer Ausnehmung in seinem Umfang versehenen Riegelbolzen in eine erste Stellung, in

ORIGINAL INSPECTED

welcher er über den Umfang der Antriebswelle hervorsteht, dabei in eine Ausnehmung auf der Innenseite des hülsenförmigen Gehäuses eingreift und dadurch das Gehäuse gegen axiale Verschiebung auf der Antriebsweile sichert, und in eine zweite Stellung verschiebbar ist, in welcher die Ausnehmung in seinem Umfang den Verriegelungskörper derart aufnimmt, daß dieser nicht mehr über den Umfang der Antriebswelle hervorsteht und somit eine axiale Verschieblichkeit des Gehäuses auf der Antriebswelle ermöglicht, und mit einer den Riegelbolzen in die erste Stellung verschiebenden Feder.

Schädeltrepane dieser Bauart haben sich als sogenannte automatische Schädeltrepane hervorragend geeignet, da sich die Fräser nach Beendigung der Schädelbohrung selbsttätig von der Antriebswelle lösen und damit eine Verletzungsgefahr der Hirnmasse unterhalb des durchbohrten Schädelknochens ausgeschlossen wird. Schädeltrepane dieser Art werden aus einer Anzahl von Einzelteilen zusammengesetzt, und es ist notwendig, sie zu Reinigungszwecken vollständig in diese Einzelteile zu zerlegen.

Dazu hat sich die eingangs beschriebene Verriegelung als gut geeignet herausgestellt, bei welcher das den Hilfsfräser tragende, auf der Antriebswelle gelagerte Gehäuse in axialer Richtung durch eine Verriegelung auf der Antriebswelle gehalten wird, die mindestens einen in eine Ausnehmung auf der Innenseite des Gehäuses eingreifenden, in der Außenwand der Antriebswelle in radialer Richtung verschieblichen jo Verriegelungskörper aufweist. Zur radialen Verschiebung des Verriegelungskörpers ist im hohlen Innern der Antriebswelle bei einem bekannten Schädeltrepan ein in axialer Richtung verschieblicher Riegelbolzen vorgesehen, der mittels einer Druckfeder in einer Stellung i~> gehalten wird, in welcher die Verriegelungskörper an seinem Umfang anliegen und dadurch über den Umfang der Antriebswelle hervorstehen und in die Ausnehmung auf der Innenseite des Gehäuses eingreifen. Der Riegelbolzen läßt sich entgegen der Wirkung der Feder in axialer Richtung derart verschieben, daß die Verriegelungskörper in der Wand der Antriebswelle in eine Ausnehmung im Umfang des Riegelbolzens eintreten können, wobei die Verriegelungskörper das Gehäuse freigeben und dessen axiale Verschieblichkeit auf der Antriebswelle ermöglichen.

Bei bekannten Schädeltrepanen dieser Bauart wurde die Verschiebung des Riegelbolzens im Innern der hohlen Antriebswelle dadurch erreicht, daß mittels eines Stiftes durch eine konzentrische Bohrung der Antriebswelle hindurch der Riegelbolzen entgegen der Wirkung der Feder verschoben wurde. Diese Konstruktion hat sich in der Praxis nicht als günstig erwiesen, da hierzu ein separates Werkzeug notwendig ist. Dabei besteht die Gefahr, daß, insbesondere beim Zusammenbau des Schädeltrepans, die sterilen Teile des Trepans durch dieses Werkzeug kontaminiert werden. Außerdem muß das passende Werkzeug im geeigneten Augenblick zur Hand sein, und auch dies kann in der Praxis zu Schwierigkeiten führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schädeltrepan der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß die Verriegelung und Entriegelung der einzelnen Teile ohne Verwendung eines separaten Werkzeuges möglich ist. Diese Aufgabe wird bei einem Schädeltre- e>5 pan der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Axialverschiebung des Riegelbolzens an diesem ein in der Antriebswelle in axialer Richtung verschieblich gelagerter Mitnehmer anliegt und daß auf der Antriebswelle axial unverschieblich, um die Längsachse der Antriebswelle drehbar eine Nockenbahn gelagert ist, wobei der Mitnehmer an der Nockenbahn anliegt und bei Verdrehung derselben in axialer Richtung verschiebbar ist.

Mit dieser Konstruktion wird es in einfachster Weise durch Verdrehen der Nockenbahn gegenüber der Antriebswelle möglich, die Verriegelungskörper in die Antriebswelle zurückzuziehen, bzw. aus dieser auszufahren, ohne daß dazu ein separates Werkzeug nötig wäre.

Günstig ist es, wenn der Mitnehmer ein die Antriebswelle diametral durchsetzender Stift ist, der in zwei achsparallel verlaufenden Langlöchern in der Wand der Antriebswelle geführt ist.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nockenbahn in axialer Richtung unter dem Druck der den Riegelbolzen verschiebenden Feder an einem auf der Antriebswelle befestigten Anschlag anliegt, der vorzugsweise ein Ringflansch sein kann.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn sowohl die Antriebswelle als auch die Nockenbahn mit einem Griffflansch versehen sind, so daß die relative Verdrehung der Nockenbahn gegenüber der Antriebswelle erleichtert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Schädeltrepans;

F i g. 2 eine seitliche Teilansicht des erfindungsgemäßen Schädeltrepans im Bereich der Nockenbahn und
F i g. 3 eine Schnittansicht längs Linie 3-3 in F i g. 1.
Der in der Zeichnung dargestellte Schädeltrepan weist eine hohle Antriebswelle 1 auf, die einen mit abgeflachten Seitenflächen 2 versehenen Anschlußbolzen 3 aufweist, mit dessen Hilfe sie drehtest mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb bekannter Bauart verbunden werden kann. Auf das freie Ende der Antriebswelle 1 ist ein hülsenförmiges Gehäuse 4 aufgeschoben, welches mit seiner Innenfläche dicht an der Umfangsfläche der Antriebswelle 1 anliegt und über das freie Stirnende 5 der Antriebswelle 1 vorsteht. Am freien Ende des hülsenförmigen Gehäuses 4 befindet sich entweder einstückig angeformt oder starr verbunden ein ringförmiger Hilfsfräser 6.

In der Verlängerung der Antriebswelle 1 ist im Innern des hülsenförmigen Gehäuses 4 ein Hauptfräser 7 gelagert, der mit seinem Körper im Innern des ringförmigen Hilfsfräsers 6 geführt ist und mit seinen Schneiden 8 über die Schneiden des Hilfsfräsers 6 hervorsteht. Der Hauptfräser 7 ist im Gehäuse 4 in axialer Richtung verschieblich und wird diametral von einem Mitnehmerstift 9 durchsetzt, der in entsprechende Nuten 10 in der Innenwand des Gehäuses 4 eingreift, so daß der Hauptfräser 7 einerseits und das Gehäuse 4 mit dem Hilfsfräser 6 andererseits drehfest verbunden sind.

Im Innern der hohlen Antriebswelle 1 befindet sich ein Federbolzen 11, der im Innern eines hohlen Riegelbolzens 12 in axialer Richtung verschieblich gelagert ist. Der Federbolzen 11 ragt mit einem Fortsatz 13 durch die Stirnfläche 5 der Antriebswelle 1 heraus und liegt mit seinem kugeligen Ende 14 in einer

pfannenförmigen Vertiefung 15 in der Stirnfläche 16 des Hauptfräsers 7. Am gegenüberliegenden Ende 17 des Federbolzens 11 stützt sich eine Druckfeder 18 ab, deren anderes Ende an der Innenseite der Stirnfläche 19 des folgenden, noch genauer beschriebenen Riegelbolzens 12 anliegt. Dadurch wird der Hauptfräser 7 über den Federbolzen 11 von der Antriebswelle 1 weggeschoben.

Die Stirnfläche 5 der Antriebswelle 1 und die Stirnfläche 16 des Hauptfräsers 7 weisen ringförmige Kupplungselemente 20 bzw. 21 mit sägezahnförmigen Eingriffselementen 22 bzw. 23 auf. Wenn der Hauptfräser 7 entgegen der Wirkung der Druckfeder 18 in axialer Richtung verschoben wird, gelangen die Kupplungselemente 20 und 21 in Eingriff und verbinden den Hauptfräser (und den mit diesem über den Stift 9 und die Nuten 10 verbundenen Hilfsfräser) drehfest mit der Antriebswelle. Sobald die axiale Verschiebung des Hauptfräsers 7 aufhört, beispielsweise weil der Schädelknochen durchbohrt ist und kein axialer Widerstand mehr vorhanden ist, verschiebt sich der Hauptfräser von der Antriebswelle weg, so daß die Drehverbindung sofort gelöst wird.

Der im Innern der Antriebswelle 1 in axialer Richtung verschieblich gelagerte Riegelbolzen 12 hat die Form einer einseitig verschlossenen Hülse, in die eine Umfangsnut 24 eingestochen ist Der Riegelbolzen wird unter der Wirkung der Druckfeder 18 gegen einen Mitnehmer 25 gepreßt, der in achsparallelen Langlöchern 26,27 der Antriebswelle verschieblich geführt ist. Der Mitnehmer 25 ragt dabei an beiden Seiten über den Umfang der Antriebswelle 1 hervor. Gegen Verschiebungen in seiner Längsrichtung ist er dadurch gesichert, daß eine Schraube 28 radial in ihn eingeschraubt ist, deren Kopf 29 in eine zentrale Öffnung 30 in der Stirnfläche 19 des Riegelbolzens 12 eingreift.

Wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, ist auf der Antriebswelle 1 eine Nockenbahn 31 um die Längsachse der Antriebswelle 1 verdrehbar gelagert. Die Nockenbahn 31 ist mit einem Griffflansch 32 verbunden und liegt an einem ringflanschförmigen Anschlag 33 der Antriebswelle 1 an. Die freien Enden des stiftförmigen Mitnehmers 25 werden unter der Wirkung der Druckfeder 18 gegen die Nockenbahn 31 gepreßt.

Die Nockenbahn 31 weist verschiedene Bereiche 34, 35 und 36 auf (F i g. 2), an denen der Mitnehmer 25 bei Drehung der Nockenscheibe nacheinander zur Anlage kommt. Bei Anlage im Bereich 34 ist die Druckfeder maximal entspannt, bei Anlage im Bereich 36 maximal gespannt. Der schrägverlaufende Bereich 35 verbindet die Bereiche 34 und 36.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei gegenüberliegende Bereiche 34 und zwei gegenüberliegende Bereiche 36 vorgesehen, die jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Bereiche 36 weisen eine Einbuchtung 37 auf, in welche der Mitnehmer 25 unter der Wirkung der Druckfeder 18 einrasten kann.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind in radialen Ausnehmungen 38 der Wand 39 der Antriebswelle 1 im vorliegenden Fall als Kugeln ausgebildete Verriegelungskörper 40 angeordnet, die in radialer Richtung verschieblich, jedoch gegen ein Herausfallen aus der Antriebswelle 1 in radialer Richtung gesichert sind. Wenn diese Verriegelungskörper am Außenumfang des Riegelbolzens 12 anliegen, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist, stehen sie über den Umfang der Antriebswelle 1 hervor und greifen in eine Ausnehmung 41 auf der Innenseite des Gehäuses 4 ein, so daß dieses gegen eine axiale Verschiebung gesichert ist.

Wenn der Riegelbolzen entgegen der Wirkung der Druckfeder 18 verschoben wird, gelangt die Umfangsnut 24 in den Bereich der Ausnehmungen 38, so daß die kugelförmigen Verriegelungskröper 40 sich radial nach innen bewegen können, wobei sie das Gehäuse 4 in axialer Richtung freigeben. In dieser Stellung kann der Schädeltrepan in seine Einzelteile zerlegt werden.

Die Verschiebung des Riegelbolzens in axialer Richtung erfolgt mit der beschriebenen Konstruktion in einfacher Weise durch Verdrehung der Nockenbahn gegenüber der Antriebswelle, zu welchem Zweck die Antriebswelle einen in radialer Richtung vorstehenden Griffflansch 42 aufweist. Wenn der Mitnehmer im Bereich 34 anliegt, ist das Gehäuse verriegelt (Normalstellung), wenn der Mitnehmer im Bereich 36 und insbesondere in der Einbuchtung 37 anliegt, ist die

Verriegelung des Gehäuses 4 gelöst (Öffnungsstellung).

Auf diese Weise kann ohne Verwendung eines Werkzeuges die Verriegelung unkompliziert gelöst werden.

Die Form der Nockenbahn kann verschieden sein. In F i g. 2 ist mit ausgezogenen Linien eine Ausgestaltung dargestellt, bei welcher sich an den Bereich 34 und an den Bereich 36 parallel zur Achse der Antriebswelle verlaufende Bereiche 43 anschließen, die zusammen mit dem Mitnehmer 25 als Drehanschläge für die Nockenbahn dienen. Es ist jedoch auch möglich, die Nockenbahn in der in Fig.2 mit strichpunktierten Linien dargestellten Weise auszubilden, so daß die Verdrehung von der Normalstellung in die Öffnungsstellung und umgekehrt in beiden Richtungen erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schädel trepan mit einer mit einem Antrieb verbindbaren Antriebswelle, mit einem die Antriebswelle überfangenden und drehbar auf dieser gelagerten, an seinem freien Ende einen ringförmigen Hilfsfräser tragenden, hülsenförmige Gehäuse, mit einem in der Verlängerung der Antriebswelle im Innern des Gehäuses axial verschieblich gelagerten, über den Hilfsfräser vorstehenden Hauptfräser, der mittels eines über seinen Umfang vorstehenden, in einer Ausnehmung auf der Innenseite des Gehäuses eingreifenden Kopplungselementes drehfest mit dem Gehäuse verbindbar ist, mit einer den Hauptfräser in axialer Richtung von der Antriebswelle wegdrückenden Feder, mit Kupplungselementen an den Stirnseiten der Antriebswelle und an der gegenüberliegenden Stirnseite des Hauptfräsers zur drehfesten Kupplung des Hauptfräsers und der Antriebswelle durch Formschluß beim axialen Andrücken des Hauptfräsers an die Antriebswelle, mit mindestens einem in der Wand der Antriebswelle in radialer Richtung verschieblich gelagerten Verriegelungskörper, der durch einen im Inneren der hohlen Antriebswelle axial verschieblichen, mit mindestens einer Ausnehmung in seinem Umfang versehenen Riegelbolzen in eine erste Stellung, in welcher er über den Umfang der Antriebswelle hervorsteht, dabei in eine Ausnehmung auf der Innenseite des hülsenförmigen Gehäuses eingreift und dadurch das Gehäuse gegen axiale Verschiebung auf der Antriebswelle sichert und in eine zweite Stellung verschiebbar ist, in welcher die Ausnehmung in seinem Umfang den Verriegelungskörper derart aufnimmt, daß dieser nicht mehr über den Umfang der Antriebswelle hervorsteht und somit eine axiale Verschieblichkeit des Gehäuses auf der Antriebswelle ermöglicht, und mit einer den Riegelbolzen in die erste Stellung verschiebenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung des Riegelbolzens (21) an diesem ein in der Antriebswelle (1) in axialer Richtung verschieblich gelagerter Mitnehmer (25) anliegt und daß auf der Antriebswelle (1) axial unverschieblich, um die Längsachse der Antriebswelle (1) drehbar eine Nockenbahn (31) gelagert ist, wobei der Mitnehmer (25) an der Nockenbahn (31) anliegt und bei Verdrehen derselben in axialer Richtung verschiebbar ist.

2. Schädeltrepan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (25) ein die Antriebswelle (1) diametral durchsetzender Stift ist, der in zwei achsparallel verlaufenden Langlöchern (26, 27) in der Wand (39) der Antriebswelle (1) geführt ist.

3. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (31) in axialer Richtung unter dem Druck der den Riegelbolzen (12) verschiebenden Feder (18) an einem auf der Antriebswelle (1) befestigten Anschlag (33) anliegt.

4. Schädeltrepan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein Ringflansch (33) ist.

5. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (31) einen ersten Bereich (34) aufweist, an welchem der Mitnehmer (25) anliegt, wenn das Gehäuse (4) auf der Antriebswelle (1) gegen axiale Verschiebung gesichert ist, wobei die den Riegelbolzen (12) verschiebende Feder (18) ihre entspannteste Stellung einnimmt.

6. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (31) in einem zweiten Bereich (36), an welchem der Mitnehmer (25) bei maxiamal gespannter Feder (18) anliegt, eine Einbuchtung (37) aufweist, in welcher

ίο der Mitnehmer (25) bei entriegeltem Gehäuse (4) unter der Wirkung der den Riegelbolzen (12) verschiebenden Feder (18) einrastet.

7. Schädeltrepan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende erste und zwei diametral gegenüberliegende zweite Bereiche (34 bzw. 36) vorgesehen sind.

8. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Bereiche (34 bzw. 36) mit der Nockenbahn

(31) auf beiden Seiten über einen schräg verlaufenden Bereich (35) verbunden sind.

9. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den ersten und den zweiten Bereich (34 bzw. 36) je eine parallel zur Achse der Antriebswelle (1) verlaufender Bereich (43) anschließt, der als Drehanschlag für die Nockenbahn (31) dient.

10. Schädeltrepan nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmig ausgebildete Mitnehmer (25) zur Sicherung gegen eine Verschiebung in seiner Längsrichtung einen seitlich in eine Ausnehmung (30) des Riegelbolzens (12) eingreifenden Vorsprung (29) aufweist.

11. Schädeltrepan nach Anspruch 10, dadurch -S5 gekennzeichnet, daß der Vorsprung eine in radialer Richtung in den Mitnehmer (25) eingedrehte Schraube (28) ist.

12. Schädeltrepan nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Antriebswelle (1) als auch die Nockenbahn (31) mit einem Griff-Flansch (42 bzw. 32) versehen sind.