DE29822166U1

DE29822166U1 - Chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE29822166U1
Application number: DE29822166U
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2008-12-12

Description

A 54 688 u Aesculap AG & Co. KG

u - 223 Am Aesculap-Platz

11. Dezember 1998 78532 Tuttlingen

Chirurgisches Instrument

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit zwei gegen die Kraft einer Rückstellfeder aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung gegeneinander bewegbaren Griffelementen.

Bei chirurgischen Instrumenten werden häufig Arbeitsteile gegeneinander bewegt, und diese Bewegung wird von einem Benutzer durch zwei Griffelemente erzeugt, die gegeneinander bewegbar sind, beispielsweise die Branchen einer Zange oder eine Stanze, die Arme einer Pinzette etc. Um die Griffelemente nach der Betätigung des Instrumentes, bei der die Griffelemente von der Ausgangsstellung in eine Endstellung verschoben werden, wieder in die Ausgangsstellung zurückzuführen, werden Rückstellfedern verwendet, die beim Verschieben der Griffelemente von der Ausgangsstellung in die Endstellung gespannt werden. Der Benutzer muß also bei der Betätigung des Instrumentes einen erheblichen Teil der zur Betätigung notwendigen Kraft dafür aufwenden, daß diese Rückstellfeder gespannt wird, nur ein Teil der aufgebrachten Kraft wird für die eigentliche Betätigung verwendet, beispielsweise die Haltekraft eines zangenförmigen Instrumentes oder die Schneidkraft einer Stanze.

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Bei bekannten Instrumenten dieser Art ist die Federkonstante der Rückstellfedern über den gesamten Bereich der Bewegung konstant oder nimmt über diesen Bewegungsbereich sogar ab, so daß ein erheblicher Teil der Spannkraft der Rückstellfeder am Anfang der Bewegung aufgebracht werden muß. Dies kann zu einer Ermüdung des Benutzers führen und erschwert unter Umständen auch die Handhabung des Instrumentes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes chirurgisches Instrument so auszubilden, daß einerseits eine sichere Rückführung der Griffelemente in die Ausgangsstellung gewährleistet ist, während andererseits die durch die Spannung der Rückstellfeder notwendige Anstrengung herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federkonstante der Rückstellfeder von der Ausgangsstellung zur Endstellung zunimmt.

Bei einer solchen Ausgestaltung, bei der die Rückstellfeder also am Beginn der Bewegung der Griffelemente weich ist und zum Ende der Bewegung an Härte zunimmt, benötigt der Benutzer zum Spannen der Rückstellfeder am Anfang der Bewegung nur eine geringe Kraft, diese Kraft nimmt erst im Endbereich der Bewegung deutlich zu. Dies führt dazu, daß die zum Spannen der Rückstellfeder erforderliche Energie insgesamt deutlich herabgesetzt wird, außerdem kann der Benutzer im gesamten An-

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fangsbereich der Bewegung durch die relativ geringe
Rückstellkraft sehr feinfühlig arbeiten, erst im Endbereich, in dem ein erhöhter Kraftaufwand notwendig ist,
um beispielsweise Gewebe auszustanzen oder einen Gegenstand fest zu ergreifen, wird ein erhöhter Kraftaufwand zum Spannen der Rückstellfeder notwendig, und dies ist
für den Benutzer dann nicht störend, da dieser erhöhte
Kraftaufwand durch die eigentliche Tätigkeit des Instrumentes
ohnehin notwendig wird.

Umgekehrt ist damit auch erreicht, daß beim Rückstellen beim unmittelbaren Verlassen der Endstellung eine besonders
hohe Rückstellkraft zur Verfügung steht. Dies
ist günstig, weil gerade in der Endstellung durch Hafttreibung, durch Verklebung oder Verklemmung der Arbeitsteile
und andere Effekte das Einleiten der Rückbewegung Probleme bereiten kann, während bei bereits eingeleiteter Rückbewegung das Fortführen der Rückbewegung dann auch mit geringerer Rückstellkraft bis zur Ausgangsstellung
erfolgen kann.

Die beschriebene Ausgestaltung hat auch den Vorteil,
daß die Belastung der Einzelteile des Instrumentes herabgesetzt wird, da große Lagerkräfte durch große Rückstellkräfte
nicht über den gesamten Arbeitsbereich auftreten, sondern erst im Bereich der Endstellung.

Die Federkonstante der Rückstellfeder kann kontinuierlich
ansteigen, es ist jedoch besonders vorteilhaft,
wenn die Rückstellfeder von der Ausgangsstellung bis zu einer Zwischenstellung eine niedrige Federkonstante

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aufweist und von der Zwischenstellung bis zur Endstellung eine größere, wenn also im Bereich einer Zwischenstellung eine relativ kurzfristig erfolgende Veränderung der Härte der Rückstellfeder eintritt. Dies bedeutet, daß die Griffelemente bis zu der Zwischenstellung mit einer relativ kleinen Kraft gegeneinander bewegt werden können, diese Kraft nimmt im Bereich zwischen der Zwischenstellung und der Endstellung dann sprunghaft zu.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rückstellfeder eine Biegefeder ist, deren wirksame Biegelänge bei der Bewegung der Griffelemente in Richtung auf die Endstellung verkürzt wird. Im Anfangsbereich der Bewegung wird die gesamte Biegung ausgenützt, so daß ein großer Federweg möglich ist, ab der Zwischenstellung wird die Biegefeder verkürzt und damit auch der mögliche Biegeweg, so daß insgesamt eine Änderung der Charakteristik der Biegefeder eintritt.

Die Verkürzung der Biegefeder kann dadurch erfolgen, daß diese sich kontinuierlich an eine Anlagefläche anlegt, bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, daß die Verkürzung der Biegefeder durch einen Anschlag erfolgt, der bei Erreichen der Zwischenstellung einen Teil der Biegefeder festlegt. Dieser Anschlag kann beispielsweise im mittleren Bereich der Biegefeder an dieser angreifen, wenn diese die Zwischenstellung erreicht.

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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rückstellfeder zwei gelenkig miteinander verbundene Biegefedern umfaßt, deren gelenkige Verbindung bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung bei Erreichen der Zwischenstellung festgelegt wird.

Bei einer solchen Ausgestaltung verbiegen sich beide Biegefedern unter gleichzeitiger Verschwenkung im Gelenkbereich, wenn die Griffelemente aus der Ausgangsstellung bis zur Zwischenstellung bewegt werden. Beim Erreichen der Zwischenstellung wird das Gelenk festgelegt, und bei einer weiteren Bewegung der Griffelemente können diese nur unter entsprechender Verformung oder Biegefedern mit festgehaltenem Gelenk bewegt werden, dadurch erhöht sich die effektive Rückstellkraft der Rückstellfeder.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß an den Biegefedern Anschläge angeordnet sind, die die gelenkige Verbindung bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung in der Zwischenstellung festlegen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rückstellfeder mindestens zwei Federn umfaßt, die bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung in einer bzw. mehreren Zwischenstellungen nacheinander zuschaltbar sind. Von der Ausgangsstellung bis zur ersten Zwischenstellung wird daher nur gegen die Kraft einer Feder gearbeitet, ab der Zwischenstellung gegen die Kraft von zwei Federn, und wenn weitere

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Zwischenstellungen vorgesehen sind, gegebenenfalls auch gegen die Kraft von weiteren zusätzlichen Federn.

Insbesondere ist es günstig, wenn die Zuschaltung durch nacheinander erfolgende Anlage mehrerer Rückstellfedern an einem der bewegten Arbeitselemente erfolgt.

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

Figur 1: eine Seitenansicht einer chirurgischen Stanze mit zwei gegeneinander verschwenkbaren Griffelementen und einer zweiteiligen Biegefeder
zwischen den Griffelementen in der Ausgangsstellung;

Figur 2: eine Ansicht der chirurgischen Stanze der Figur 1 in der Zwischenstellung der Griffelemente
;

Figur 3: eine Teilansicht im Bereich der Griffelemente eines chirurgischen Instrumentes ähnlich Figur
1 mit zwei gelenkig miteinander verbundenen Biegefedern mit den Griffelementen in der Ausgangsstellung;

Figur 4: eine Ansicht ähnlich Figur 3 mit den Griffelementen
in der Zwischenstellung;

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Figur 5: eine Ansicht ähnlich Figur 3 bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Instrumentes;

Figur 6: eine Ansicht ähnlich Figur 5 mit den Griffelementen in der Zwischenstellung;

Figur 7: eine Ansicht ähnlich Figur 3 bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eines chi rurgi sehen Instrumentes;

Figur 8: eine Ansicht ähnlich Figur 7 mit den Griffelementen in der Zwischenstellung;

Figur 9: eine Ansicht ähnlich Figur 3 bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit den Griffelementen in der Zwischenstellung und

Figur 10: eine Ansicht ähnlich Figur 9 mit den Griffelementen in der Zwischenstellung.

Die Erfindung wird anhand einer chirurgischen Stanze erörtert, es versteht sich aber, daß die Erfindung bei beliebigen chirurgischen Instrumenten Verwendung finden kann, bei denen zwei Griffelemente gegen die Kraft einer Rückstellfeder gegeneinander verschoben werden, also beispielsweise bei Scheren, Pinzetten, Zangen, Stanzen und ähnlichen Instrumenten.

Die in der Zeichnung dargestellte chirurgische Stanze 1 umfaßt ein erstes Griffelement 2, welches fest mit ei-

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nem Führungsschaft 3 verbunden ist, der an seinem freien Ende ein Widerlager 4 ausbildet. Mit dem ersten Griffelement 2 ist ein zweites Griffelement 5 um eine Achse 6 verschwenkbar verbunden, welches über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Gelenkverbindung mit einem Schieber 7 in Wirkverbindung steht, der im Führungsschaft 3 längsverschieblich gelagert ist und beim Verschwenken des zweiten Griffelementes 5 gegen das erste Griffelement 2 von der zurückgezogenen Ausgangsstellung in eine vorgeschobene Endstellung verschiebbar ist. Der Schieber 7 trägt an seinem vorderen Ende eine Schneide 8, die bei dieser Bewegung gegen das Widerlager 4 geschoben wird und somit aus einem zwischen Schneide 8 und Widerlager 4 angeordneten Gewebestück ein Teil herausschneiden kann.

An der Innenseite des ersten Griffelementes 2 ist eine Biegefeder 9 einseitig festgelegt, beispielsweise durch eine Schraube 10. Diese Biegefeder 9 ist an ihrem freien Ende gelenkig mit einer weiteren Biegefeder 11 verbunden, die an der Innenseite des zweiten Griffelementes 5 festgelegt ist, beispielsweise durch Einstecken in eine entsprechende Bohrung. Die beiden Biegefedern und 11 bilden zusammen einen Winkel aus, der beim Annähern der Griffelemente verkleinert wird, dabei werden beide Biegefedern verbogen und der Gelenkpunkt 12 wandert nach oben. Beim Verschwenken des zweiten Griffelementes 5 aus einer Ausgangsstellung heraus, in der der Abstand der Griffelemente 2 und 5 am größten ist, in Richtung auf eine Endstellung, in der der Abstand der

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Griffelemente 2 und 5 am kleinsten ist, werden die Biegefedern 9 und 11 gespannt.

Dabei kann sich die Biegefeder 9 über den größten Teil ihrer Länge elastisch verformen, bis bei einer Zwischenstellung des Griffelementes 5 ein etwa in der Mitte der Länge der Biegefeder 9 angeordneter seitlicher Zapfen 13 an der Innenseite des ersten Griffelementes zur Anlage gelangt (Figur 2). In dieser Zwischenstellung wird durch die Anlage des Zapfens 13 an der Innenseite des Griffelementes 2 die Biegemöglichkeit der Biegefeder 9 eingeschränkt, eine elastische Verformung ist nämlich nur noch im Bereich zwischen dem Zapfen 13 und dem Gelenkpunkt 12 möglich. Dadurch wird die Biegefeder 9 starrer oder härter, d. h. bei der weiteren Verschwenkung des Griffelementes 5 zeigt die aus den beiden Biegefedern 9 und 11 gebildete Rückstellfeder eine größere Härte, die Federkonstante ist durch die Anlage des Zapfens 13 sprunghaft erhöht. Dies führt dazu, daß der Benutzer bei der Bewegung des Griffelementes 5 von der Zwischenstellung in die Endstellung eine höhere Kraft zur Spannung der Rückstellfedern aufbringen muß als im Bereich zwischen Ausgangsstellung und Zwischenstellung.

Dies führt auch dazu, daß die Rückstellkraft nach Beendigung des Stanzvorganges im ersten Teil der Rückbewegung sehr groß ist und dann bei Verschwenkung des Griffelementes 5 in Richtung auf die Ausgangsstellung stark abnimmt. Dies ist für die vollständige Rückbewegung angemessen, da eine hohe Rückstellkaft nur in un-

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mittelbarer Nähe der Endstellung notwendig ist, dort kann durch Hafttreibung, durch Verklebung oder Verklemmung ein erhöhter Kraftbedarf bestehen, sobald die Rückbewegung eingeleitet ist, genügen jedoch kleine Rückstellkräfte, um das Griffelement 5 vollständig in die Ausgangsstellung zurückzuschwenken.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 ist ein ähnliches Instrument dargestellt, einander entsprechende Teile tragen daher dieselben Bezugszeichen.

Die Verbindung der beiden Biegefedern 9 und 11 im Gelenkpunkt 12 ist hier einfach dadurch realisiert, daß eine Biegefeder mit ihrem freien Ende durch eine Öffnung am freien Ende der anderen Biegefeder hindurchgesteckt ist. Außerdem weist die Biegefeder 9 am freien Ende eine Abbiegung 14 auf, die so ausgebildet ist, daß sich diese Abbiegung 14 beim Verschwenken des Griffelementes 5 in der Zwischenstellung flächig an die andere Biegefeder 11 anlegt. Dies hat zur Folge, daß die beiden Biegefedern 9 und 11 bei der Verschwenkung von der Ausgangsstellung bis zu Zwischenstellung gelenkig miteinander verbunden sind, bei einer weiteren Verschwenkung von der Zwischenstellung bis in die Endstellung hingegen ist das Gelenk blockiert, da sich die Abbiegung 14 an die Biegefeder 11 anlegt (Figur 4).

Bei der Verschwenkung des Griffelementes 5 von der Ausgangsstellung bis in die Zwischenstellung können die beiden Biegefedern einen Teil der Bewegung des Griffelementes 5 allein durch die Verschwenkung des Gelenk-

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punktes 12 aufnehmen, es erfolgt eine relativ geringe Verbiegung der Biegefeder, und damit ist die Härte der Rückstellfeder, die durch beide Biegefedern gebildet wird, gering. Sobald jedoch der Gelenkpunkt festgelegt ist, kann die Bewegung des Griffelementes 5 allein durch elastische Verformung beider Biegefedern aufgenommen werden, und dies führt dazu, daß die effektive Rückstellkraft der durch beide Biegefedern gebildeten Rückstellfeder sprunghaft zunimmt bis zum Erreichen der Endstellung.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6, das wiederum ein sehr ähnliches Instrument zeigt und bei dem gleiche Teile dieselben Bezugszeichen tragen, wird dasselbe Prinzip verwirklicht, zur Festlegung des Gelenkpunktes 12 wird jedoch ein spezieller Anschlagzapfen an der Biegefeder 9 vorgesehen, der sich in der Zwischenstellung an die andere Biegefeder 11 anlegt und dadurch den Gelenkpunkt blockiert (Figur 6).

Eine ähnliche Ausgestaltung ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 verwirklicht, auch hier tragen einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen. Die beiden Griffelemente 2 und 5 werden hier durch eine einteilige Biegefeder 16 ersetzt, die zwei Abschnitte aufweist, nämlich einen am ersten Griffelement 2 festgelegten Abschnitt 17 und einen am Griffelement 5 festgelegten Abschnitt 18. Die beiden Abschnitte 17 und 18 entsprechen dabei in ihrem Aufbau den Biegefedern 9 bzw. 11, im Bereich des Überganges zwischen den Abschnitten 17 und 18 bildet die Biegefeder 16 eine

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Wicklung 20 aus, bei der die Biegefeder 16 etwa um 270° gebogen ist, der Abschnitt 17 tritt dabei durch eine Öffnung oder einen Rücksprung 19 im anderen Abschnitt 18 hindurch.

Bei der Verschwenkung des Griffelementes 5 von der Ausgangsstellung bis zu Zwischenstellung wirkt die Wicklung 20 wie ein Gelenk und ermöglicht es den beiden Abschnitten 17 und 18 ähnlich wie im Fall der Biegefedern 9 und 11 sich gegeneinander zu verschwenken, die Gesamtcharakteristik der Biegefeder 16 ist weich.

Im Bereich der Zwischenstellung schlägt der Abschnitt 17 an den Kanten des Rücksprunges 19 an (Figur 8), so daß eine Festlegung im Bereich der Wicklung 20 erfolgt, bei einer weiteren Verschwenkung des Griffelementes 5 kann die Biegefeder 16 die Bewegung nicht mehr durch Abwickeln der beiden Abschnitte 17 und 18 aufnehmen, sondern ausschließlich durch Biegeverformung der Abschnitte 17 und 18, und dadurch ergibt sich eine härtere Charakteristik der Biegefeder 16.

Die in den Figuren 9 und 10 dargestellte chirurgische Stanze entspricht weitgehend der Stanze der Figuren 1 und 2, einander entsprechende Teile tragen auch hier dieselben Bezugszeichen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel fehlt an der Biegefeder 9 ein Zapfen 13, der in der Zwischenstellung die effektive Länge der Biegefeder 9 verkürzt. Dafür ist die Biegefeder 9 am Ausführungsbeispiel der Figuren 9 und

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10 im mittleren Bereich abgebogen, so daß ein erster Abschnitt 21 entsteht, der einseitig am ersten Griffelement 2 festgelegt ist, und ein zweiter Abschnitt 22, der dem Gelenkpunkt 12 benachbart ist. Die gegeneinander abgewinkelten Abschnitte 21 und 22 sind am Anfang der Bewegung des Griffelementes 5 beide im Abstand zur Innenseite des ersten Griffelementes 2 angeordnet, so daß eine Verformung der Biegefeder 9 über deren gesamte Länge möglich ist (Figur 9). Bei Erreichen der Zwischenstellung legt sich der erste Abschnitt 21 an die Innenseite des Griffelementes 2 an, und ab diesem Zeitpunkt ist nur noch der zweite Abschnitt 2 der Biegefeder 9 wirksam, dadurch wird die aus den beiden Biegefedern 9 und 11 gebildete Rückstellfeder insgesamt härter ausgebildet.

Claims

- 14 A 54 688 u 11. Dezember 1998 u-223 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Chirurgisches Instrument mit zwei gegen die Kraft einer Rückstellfeder aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung gegeneinander bewegbaren Griffelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Rückstellfeder (9,11; 16) von der Ausgangsstellung zur Endstellung zunimmt.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (9, 11; 16) von der Ausgangsstellung bis zu einer Zwischenstellung eine niedrige Federkonstante aufweist und von der Zwischenstellung bis zur Endstellung eine größere.

3. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (9, 11; 16) eine Biegefeder ist, deren wirksame Biegelänge bei der Bewegung der Griffelemente (2, 5) in Richtung auf die Endstellung verkürzt wird.

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4. Instrument nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkürzung der Biegefeder (9) durch einen Anschlag (13) erfolgt, der bei Erreichen der Zwischenstellung einen Teil der Biegefeder (9) festlegt.

5. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (9, 11) zwei gelenkig miteinander verbundene Biegefedern umfaßt, deren gelenkige Verbindung (12; 20) bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung bei Erreichen der Zwischenstellung festgelegt wird.

6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Biegefedern Anschläge (14; 15; 19) angeordnet sind, die die gelenkige Verbindung (12; 20) bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung in der Zwischenstellung festlegen.

7. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder mindestens zwei Federn umfaßt, die bei der Bewegung in Richtung auf die Endstellung in einer bzw. mehreren Zwischenstellungen nacheinander zuschaltbar sind.

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8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung durch nacheinander erfolgende Anlage mehrerer Rückstellfedern an einem der bewegten Arbeitselemente erfolgt.