WO2001001870A1 - Medizinisches, insbesondere chirurgisches instrument - Google Patents

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WO2001001870A1
WO2001001870A1 PCT/EP2000/006006 EP0006006W WO0101870A1 WO 2001001870 A1 WO2001001870 A1 WO 2001001870A1 EP 0006006 W EP0006006 W EP 0006006W WO 0101870 A1 WO0101870 A1 WO 0101870A1
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WO
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coupling
instrument
handle
medical
instrument according
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/006006
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Bacher
Original Assignee
Karl Storz Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Priority to US10/033,757 priority patent/US6706056B2/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/0046—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets with a releasable handle; with handle and operating part separable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00477—Coupling

Definitions

  • the invention relates to a medical, in particular surgical instrument, with two instrument parts which can be connected via a coupling, with a coupling sleeve connected to one of the two instrument parts and with a coupling shaft which is designed on the other instrument part and can be fixed in the coupling sleeve, the coupling sleeve and the coupling shaft having at least one Coupling element arranged in a guide cage can be non-positively connected to one another and the coupling element is essentially only axially movable and the coupling has only one spring element.
  • a generic medical instrument is known for example from DE-A1 43 41 736.
  • the coupling shaft is fixed to the handle branch or the sleeve via a ball as a coupling element, which is held in a recess in the coupling shaft in the locked state. Because of this construction, the entire axial force exerted on the instrument and on the instrument must be transmitted via the ball serving as the coupling element. This leads to extreme loads on the recess of the coupling shaft and a transverse load on the ball at two points on the ball surface that are close together.
  • Another medical instrument is known, for example, from DE-A1 195 14 098 by the applicant.
  • this known instrument designed as a tubular shaft instrument
  • the two instrument parts are fixed to one another by means of a recess formed in the coupling shaft to be inserted into the coupling sleeve, into which, in the locked state, the coupling designed as a ball tion element by a first spring under pressure.
  • the coupling sleeve is designed as a rotating sleeve that can be rotated about the longitudinal axis of the tubular shaft instrument, wherein a torsion spring, namely a torsion spring, is arranged within the rotating sleeve, counteracting the rotation.
  • the object of the invention is to create a medical instrument of the type mentioned at the outset which, on the one hand, ensures an essentially backlash-free connection of the two instrument parts to one another and, on the other hand, is simple and inexpensive and has a narrow construction distinguished.
  • the solution to this problem is according to the invention characterized in that the coupling element rests on the bevels of the coupling sleeve and coupling shaft and the angle ( ⁇ ) formed between the central axis of the coupling sleeve and the starting bevel of the coupling sleeve is greater than that between the central axis of the coupling shaft and the starting bevel of the coupling shaft formed angle (ß).
  • the force when the shaft is pushed into the coupling sleeve is absorbed by the bearing surfaces.
  • the ball is compressed as a whole via two points that are almost opposite each other on the ball surface and is supported on the run-on bevels of the coupling sleeve and coupling shaft, which results in only minimal wear.
  • This coupling structure with the two chamfers and the coupling element arranged between these chamfers enables a simple compensation of manufacturing tolerances, since in contrast to the prior art according to DE 43 41 736 A1 no exact latching position is defined.
  • the coupling according to the invention thus enables the transmission of high forces and moments with a secure connection of the coupling parts.
  • an adjustable in the axial direction of the coupling sleeve, with the guide cage for the at least one coupling element slider is arranged on the outside of the coupling sleeve, via which the at least one coupling element is displaceable out of engagement with the run-up slope of the coupling shaft ,
  • the slide and the guide cage for the at least one coupling element are connected to one another in a positive and / or non-positive manner via at least one driving element.
  • the axial movement of the slide is transmitted to the guide cage of the coupling element in such a way that the at least one coupling element can be brought out of engagement with the run-up slope of the coupling shaft by moving the slide against the force of a compression spring that compresses the coupling element into the locking position.
  • an anti-rotation device is provided between the two instrument parts.
  • the anti-rotation device is designed as a pin which is arranged in one of the instrument parts and which engages in a corresponding groove in the other instrument part.
  • the pin formed in one of the instrument parts can be fixed in one of several grooves formed in the other instrument part. This design makes it possible to fix the instrument parts to one another in different angular positions.
  • the possibility of fixing the instrument parts to one another in different angular positions can also be achieved in that the anti-rotation device is designed as a latching mechanism acting between the instrument parts.
  • a particularly good freedom from play between the two instrument parts to be connected to one another can be achieved in that the coupling shaft is supported over its circumferential surface on two bearing surfaces on the inside of the coupling sleeve, the distance from one another in the axial direction of the coupling shaft is a multiple of the diameter of the coupling shaft. Due to the widely spaced support surfaces, the tilting moments on the other instrument part are not as high as is the case with the known instruments.
  • one of the two bearing surfaces is conical. Furthermore, the invention proposes that one of the two support surfaces is cylindrical.
  • an instrument part is designed as a handle with a rigid grip part and a grip part that can be pivoted relative to the rigid grip part, and the other instrument part has a push / pull rod mounted in the coupling shaft for actuating a medical gripping instrument.
  • the medical instrument according to the invention is characterized in that an attached to the proximal end of the push / pull rod orderly holding element can be fixed in an actuating element which can be displaced in the axial direction of the handle.
  • the holding element at the proximal end of the push / pull rod is designed as a ball which engages in a correspondingly complementary ball socket in the actuating element.
  • a pin-slot control is formed for adjusting the push / pull rod between the pivotable handle part of the handle and the actuating element which can be moved axially in the handle.
  • FIG. 1a shows a partially sectioned side view of a medical instrument according to the invention with a closed gripping instrument
  • FIG. 1b is an enlarged detail view of the representation according to FIG. 1a;
  • FIG. 2a shows a partially sectioned side view of the medical instrument according to FIG. 1a, but with the gripping instrument open;
  • FIG. 2b shows an enlarged detailed view of the illustration according to FIG. 2a
  • Fig. 3 is a partially sectioned side view of the handle provided with the coupling sleeve without the second instrument part and
  • Fig. 4 is an enlarged detail view of the connection between the coupling sleeve and coupling shaft, representing the locking of the ball of the push / pull rod in the ball socket.
  • the medical instrument shown in the pictures is a tubular shaft instrument, namely a grasping forceps.
  • This instrument consists of two instrument parts connected to one another via a coupling 1, namely the gripping instrument 2 and the handle 3, which is shown individually in FIG.
  • the gripping instrument consists of an elongated shaft 4, at the distal end of which the actual gripping tool 5 is arranged.
  • the proximal end of the shaft 4 of the gripping instrument 2 is designed as a coupling shaft 6, which together with a coupling sleeve 7 arranged at the distal end of the handle 3 forms the coupling 1.
  • the gripping tool 5 is actuated via a push / pull rod 8 which is mounted in the shaft 4 and can be actuated via the handle 3.
  • the handle 3 consists of a rigid handle part 9 and a handle part 10 which is pivotable relative to the rigid handle part 9.
  • finger loops 11, 10 are formed on the free ends of the handle parts.
  • the coupling sleeve 7 connected to the handle 3 in the illustrated embodiment has an axially displaceable guide cage 12 on the inside serving to receive the coupling shaft 6, in which coupling elements 13 designed as balls are arranged.
  • the ring-shaped guide cage 12 is prestressed via a compression spring 14 in the direction of a receiving opening 15 of the coupling sleeve 7 for the coupling shaft 6 and has a free inside diameter between the coupling elements 13 which is smaller than the outside diameter of the coupling shaft 6, so that the Guide cage 12 together with the coupling elements 13 mounted therein is displaced towards the proximal end of the handle 3 when the coupling shaft 6 is inserted into the coupling sleeve 7.
  • the gripping instrument 2 and handle 3 or coupling shaft 6 and coupling sleeve 7 are locked in that in the outer circumferential surface of the coupling shaft 6, a circumferential recess 16 is formed, into which the coupling elements 13 enter as soon as the coupling shaft 6 has been inserted sufficiently deep into the coupling sleeve 7.
  • the coupling elements 13 which are designed as balls, bear against run-on bevels 17, which are formed on the one hand on the inside of the coupling sleeve and on the other hand in the area of the recess 16 in the coupling shaft 6.
  • the inclinations of the chamfers 17 to the central axis of the coupling sleeve 7 and coupling shaft 6 are designed so that the angle ⁇ formed between the central axis of the coupling sleeve 7 and the ramp 17 of the coupling sleeve 7 is greater than that between the center axis of the coupling shaft 6 and the ramp 17 in Puncture 16 formed angle ß.
  • the coupling shaft 6 rests within the coupling sleeve 7 on two bearing surfaces 18, the distance from which corresponds to a multiple of the outer diameter of the coupling shaft 6.
  • This wide spacing of the support surfaces from one another also results in less play between gripping instrument 2 and handle 3 than is the case with the instruments known from the prior art. Under load with the gripping tool 5 closed, the force acting on the bearing surfaces 18 is so great that torsion between the handle 3 and the gripping instrument 2 is not possible.
  • a ball 19 is arranged at the proximal end of the push / pull rod 8, which can be fixed in a ball socket 20 or handle 3.
  • the gripping tool 5 is adjusted from the closed position shown in FIG. 1a to the open position shown in FIG. 2a via a pin-slot control 21 between the pivotable handle part 10 of the handle 3 and an actuating element 22 which is arranged in the axial direction
  • Handle 3 is arranged adjustable in the handle 3.
  • the pin 23 of the pin-slot control 21 is included connected to the pivotable handle part 10, while the slot 24 is formed in the actuating element 22.
  • the ball 19 engages behind a locking element 25 and rests on an unlocking bolt 26 which is biased away from the ball 19 via a spring element 27.
  • the actuating element 22 By moving the actuating element 22 by means of the pivotable handle part 10, the actuating element 22 can be moved along a control curve 28 formed on the inside of the handle 3.
  • the gripping instrument 2 is inserted into the coupling sleeve 7 of the handle 3 shown in FIG. 3 via the coupling shaft 6 formed at the proximal end of the shaft 4 of the gripping instrument 2. Since the outer diameter of the coupling shaft 6 is larger than the free inner diameter between the coupling elements 13 arranged in the annular guide cage 12, the guide cage 12 together with the coupling elements 13 mounted in the guide cage 12 becomes counter to the force of the compression spring 14 from the receiving opening 15 of the coupling sleeve 7 pressed when the coupling shaft 6 is inserted into the coupling sleeve 7.
  • the guide cage 12 is pushed back until the recess 16 formed in the outer surface of the coupling shaft 6 reaches the area of the coupling elements 13. At this moment, the coupling elements 13 enter the circumferential groove 16, which means that the compression spring 14 can again press the guide cage 12 in the direction of the receiving opening 15 of the coupling sleeve. This in turn happens until the coupling elements 13 rest against the run-up bevels 17 of the coupling sleeve 7 and the recess 16. The angular difference between the bevels 17 results in a secure and play-free fixation of the two instrument parts 2 and 3 to be connected to one another due to the permanent pressure of the compression spring 14.
  • a slide 29, which can be moved in the axial direction of the coupling sleeve 7, is arranged on the outside of the coupling sleeve 7, by means of which the guide cage 12 can be moved against the force of the compression spring 14 by means of a driving element 30.
  • the guide cage 12 together with the coupling elements 13 is carried along via the driving element 30. Due to the angular difference between the contact surfaces of the bevels 17, the distance between the two contact surfaces increases again until the coupling shaft 6 can be removed from the coupling sleeve 7 again. The coupling element 13 disengages from the recess 16 so that the coupling connection is released.
  • the push / pull rod 8 mounted in the shaft 4 of the gripping instrument 2 is also bent downward, as shown in FIG. 4. This bending of the push / pull rod 8 takes place until the ball 19 of the push / pull rod 8 has overcome the detent element 25 when inserting the coupling shaft 6 into the coupling sleeve 7 and engages behind the ball 19 in the ball socket 20 in a fixing manner.
  • the gripping tool 5 is actuated when the pivotable handle part 10 is actuated via the pin-slot control 21, as a result of which the actuating element 22 resting on the ball 19 can be displaced in the axial direction within the handle 3.
  • an anti-rotation device is arranged between these two instrument parts 2, 3, which, in the exemplary embodiment shown, consists of a pin 31 mounted in the handle 3, which is in a correspondingly designed groove 32 engages in the coupling shaft 6.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches, insbesondere chirurgisches Instrument, mit zwei über eine Kupplung verbindbaren Instrumententeilen (2, 3), mit einer mit einem der beiden Instrumententeile (3) verbundenen Kupplungshülse (7) und einem an dem anderen Instrumententeil (2) ausgebildeten, in der Kupplungshülse (7) festlegbaren Kupplungsschaft (6), wobei die Kupplungshülse (7) und der Kupplungsschaft (6) über mindestens ein in einem Führungskäfig (12) angeordnetes Kupplungselement (13) kraftschlüssig miteinander verbindbar sind und wobei das Kupplungselement (13) im Wesentlichen nur axial beweglich ist und die Kupplung nur ein Federelement (14) aufweist. Um ein einfach und kostengünstig aufgebautes medizinisches Instrument zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Kupplungselement (13) an Anlaufschrägen (17) von Kupplungshülse (7) und Kupplungsschaft (6) anliegt und der zwischen der Mittelachse der Kupplungshülse (7) und der Anlaufschräge (17) der Kupplungshülse (7) gebildete Winkel (α) größer ist als der zwischen der Mittelachse des Kupplungsschaftes (6) und der Anlaufschräge (17) des Kupplungsschaftes (6) gebildete Winkel (β).

Description

Medizinisches, insbesondere chirurgisches Instrument
Die Erfindung betrifft ein medizinisches, insbesondere chirurgisches Instrument, mit zwei über eine Kupplung verbindbaren Instrumententeilen, mit einer mit einem der beiden Instrumententeile verbundenen Kupplungshülse und einem an dem anderen Instrumententeil ausgebildeten, in der Kupplungshülse festlegbaren Kupplungsschaft, wobei die Kupplungshülse und der Kupplungsschaft über mindestens ein in einem Führungskäfig angeordnetes Kupplungselement kraftschiüssig miteinander verbindbar sind und wobei das Kupplungselement im wesentlichen nur axial beweglich ist und die Kupplung nur ein Federelement aufweist.
Ein gattungsgemäßes medizinisches Instrument ist beispielsweise aus der DE-A1 43 41 736 bekannt. Bei diesem bekannten Instrument erfolgt das Festlegen des Kupplungsschaftes an der Griffbranche bzw. der Hülse über eine Kugel als Kupplungselement, die im verrasteten Zustand Aufnahme in einer Vertiefung im Kupplungsschaft findet. Aufgrund dieser Konstruktion muß die gesamte auf das Instrument und über das Instrument ausgeübte axiale Kraft über die als Kupplungselement dienende Kugel übertragen werden. Dies führt zu extremen Belastungen der Vertiefung des Kupplungsschaftes und einer Querbelastung der Kugel an zwei nahe beieinander liegenden Punkten auf der Kugeloberfläche.
Ein weiteres medizinisches Instrument ist beispielsweise aus der DE-A1 195 14 098 der Anmelderin bekannt. Bei diesem als Rohrschaftinstrument ausgebildeten bekannten Instrument erfolgt das Festlegen der beiden Instrumententeile miteinander über einen in dem in die Kupplungshülse einzuführenden Kupplungsschaft ausgebildeten Einstich, in den im verrasteten Zustand das als Kugel ausgelegte Kupp- lungselement durch eine erste Feder druckbelastet eintritt. Zum Lösen der Verbindung ist die Kupplungshülse als um die Längsachse des Rohrschaftinstruments verdrehbare Drehhülse ausgebildet, wobei innerhalb der Drehhülse eine der Verdrehung entgegenwirkende zweite Federn nämlich eine Torsionsfeder angeordnet ist. Zwar ermöglicht die Kupplung dieses bekannten medizinischen Instruments eine sichere Verbindung der beiden Instrumententeile miteinander, jedoch ist der Durchmesser dieses Instruments unter anderem durch die Ausbildung der Drehhülse sehr groß, so daß ein solches Instrument beispielsweise zur Verwendung im HNO-Bereich zu groß und zu unhandlich ist. Darüber hinaus ist die Kupplung dieses Instruments in der Fertigung unter anderem aufgrund der Verwendung der beiden Federn sehr aufwendig und teuer.
Weitere mit Schnellkupplungen versehene medizinische Instrumente sind beispielsweise aus der DE-A1 39 34 610, der US-PS 4 403 959 sowie der US-PS 4 577 875 bekannt. All diese bekannten Instrumentenkupplungen weisen den Nachteil auf, daß sie einerseits einen großen Durchmesser aufweisen und andererseits wenigstens zwei Federelemente benötigen, um eine überwiegend spielfreie Verbindung der beiden Instrumententeile miteinander zu gewährleisten. Aufgrund dieses hohen konstruktiven Aufwands sind die bekannten mit Schnellkupplungen versehenen medizinischen Instrumente sehr teuer.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, ein medizinisches Instrument der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einerseits eine im wesentlichen spielfreie Verbindung der beiden Instrumententeile miteinander gewährleistet und welches andererseits einfach und kostengünstig aufgebaut ist und sich durch eine schmale Bauweise auszeichnet.
Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement an Anlaufschrägen von Kupplungshülse und Kupplungsschaft anliegt und der zwischen der Mittelachse der Kupplungshülse und der Anlaufschräge der Kupplungshülse gebildete Winkel (α) größer ist als der zwischen der Mittelachse des Kupplungsschaftes und der Anlaufschräge des Kupplungsschaftes gebildete Winkel (ß).
Bei dem erfindungsgemäßen Instrument wird die Kraft beim Hereinschieben des Schaftes in die Kupplungshülse von den Auflagerflächen aufgenommen. Beim Her- ausziehen des Schaftes verriegelt sich dahingegen die Kupplung aufgrund der unterschiedlichen Steigungen der Anlaufschräge selbsttätig. Dabei wird die Kugel über zwei sich an der Kugeloberfläche nahezu gegenüberliegende Punkte als ganzes zusammengedrückt und stützt sich an den Anlaufschrägen von Kupplungshüise und Kupplungsschaft ab, was einen nur geringen Verschleiß zur Folge hat. Dieser Kupplungsaufbau mit den beiden Anlaufschrägen und dem zwischen diesen Anlaufschrägen angeordneten Kupplungselement ermöglicht einen einfachen Ausgleich von Fertigungstoleranzen, da im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der DE 43 41 736 A1 keine exakte Rastposition definiert wird. Die erfindungsgemäße Kupplung ermöglicht somit die Übertragung hoher Kräfte und Momente bei einer gleichzeitig sicheren Verbindung der Kupplungsteile.
Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß auf der Außenseite der Kupplungshüise ein in Axialrichtung der Kupplungshülse verstellbarer, mit dem Führungskäfig für das mindestens eine Kupplungselement im Eingriff stehender Schieber angeordnet ist, über den das mindestens eine Kupplungselement außer Eingriff mit der Anlaufschräge des Kupplungsschaftes verschiebbar ist. Durch die Verwendung des in Axialrichtung der Kupplungshülse verschiebbaren Schiebers ist es möglich den Durchmesser der Kupplung gegenüber den Kupplungen der aus dem Stand der Technik bekannten Instrumente deutlich zu verringern. Die Ausbildung des Schiebers ist darüber hinaus konstruktiv relativ einfach, was sich wiederum positiv auf die Herstellungskosten eines erfindungsgemäß ausgebildeten medizinischen Instruments auswirkt.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schieber und der Führungskäfig für das mindestens eine Kupplungselement über mindestens ein Mitnahmeelement form- und/ oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Über dieses Mitnahmeelement wird die Axialbewegung des Schiebers derart auf den Führungskäfϊg des Kupplungselements übertragen, daß durch das Verschieben des Schiebers entgegen der Kraft einer das Kupplungselement in die Raststellung druckbelastenden Druckfeder das mindestens eine Kupplungselement außer Eingriff der Anlaufschräge des Kupplungsschaftes bringbar ist.
Damit verhindert wird, daß sich die beiden Instrumententeile gegeneinander verdrehen können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen den beiden Instrumententeilen eine Verdrehsicherung vorgesehen ist. Gemäß einer ersten praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Verdrehsicherung als in einem der Instrumententeile angeordneter Zapfen ausgebildet, der in eine entsprechende Nut im anderen Instrumententeil eingreift.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der in einem der Instrumententeile ausgebildete Zapfen in jeweils einer von mehreren in dem anderen Instrumententeil ausgebildeten Nuten festlegbar. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Instrumententeile in verschiedenen Winkelsteliungen zueinander festzulegen.
Die Möglichkeit, die Instrumententeile in verschiedenen Winkelstellungen zueinander festzulegen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch dadurch erzielt werden, daß die Verdrehsicherung als zwischen den Instrumententeilen wirkender Rastmechanismus ausgebildet ist.
Eine besonders gute Spielfreiheit zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Instrumententeilen kann dadurch erzielt werden, daß sich der Kupplungsschaft über seine Umfangsfläche an zwei Auflagerflächen an der Innenseite der Kupplungshüise abstützt, deren Entfernung voneinander in axialer Richtung des Kupplungsschaftes betrachtet ein Mehrfaches des Durchmessers des Kupplungsschaftes beträgt. Durch die weit voneinander entfernten Auflagerflächen entstehen auch nicht so hohe Kippmomente auf das jeweils andere Instrumententeil, wie dies bei den bekannten Instrumenten der Fall ist.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist eine der beiden Auflagerflächen konisch ausgebildet. Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß eine der beiden Auflagerflächen zylindrisch ausgebildet ist.
Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments als Rohrschaftinstrument ist ein Instrumententeil als Handhabe mit einem starren Griffteil und einem gegenüber dem starren Griffteil verschwenkbaren Griffteil ausgebildet und weist das andere Instrumententeil eine im Kupplungsschaft gelagerte Schub-/ Zugstange zur Betätigung eines medizinischen Greifinstruments auf.
Bei dieser Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße medizinische Instrument dadurch gekennzeichnet, daß ein am proximalen Ende der Schub-/ Zugstange ange- ordnetes Halteelement in einem in axialer Richtung der Handhabe verschiebbaren Betätigungselement festlegbar ist.
Das Halteelement am proximalen Ende der Schub-/ Zugstange ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Kugel ausgebildet, die in eine entsprechend komplementär ausgebildete Kugelpfanne im Betätigungselement eingreift.
Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß zum Verstellen der Schub-/ Zugstange zwischen dem verschwenkbaren Griffteil der Handhabe und dem axial in der Handhabe verschiebbaren Betätigungselement eine Zapfen-Schlitz- Steuerung ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments beispielhaft dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1a eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments mit geschlossenem Greifinstrument;
Fig. 1b eine vergrößerte Detailansicht der Darstellung gemäß Fig. 1a;
Fig. 2a eine teilweise geschnittene Seitenansicht des medizinischen Instruments gemäß Fig. 1a, jedoch mit geöffnetem Greifinstrument;
Fig. 2b eine vergrößerte Detailansicht der Darstellung gemäß Fig. 2a;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der mit der Kupplungshülse versehenen Handhabe ohne das zweite Instrumententeil und
Fig. 4 eine vergrößerte Detailansicht der Verbindung zwischen Kupplungshülse und Kupplungsschaft, das Verrasten der Kugel der Schub-/ Zugstange in der Kugelpfanne darstellend. Bei dem in den Abbildungen dargestellten medizinischen Instrument handelt es sich um ein Rohrschaftinstrument, nämlich eine Faßzange. Dieses Instrument besteht aus zwei über eine Kupplung 1 miteinander verbundenen Instrumententeilen, nämlich dem Greifinstrument 2 und der Handhabe 3, die einzeln in Fig.3 dargestellt ist.
Das Greifinstrument besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem langgestreckten Schaft 4, an dessen distalem Ende das eigentliche Greifwerkzeug 5 angeordnet ist. Zum Verbinden mit der Handhabe 3 ist das proximale Ende des Schaftes 4 des Greifinstruments 2 als Kupplungsschaft 6 ausgebildet, der zusammen mit einer am distaien Ende der Handhabe 3 angeordneten Kupplungshülse 7 die Kupplung 1 bildet.
Das Betätigen des Greifwerkzeugs 5 erfolgt über eine in dem Schaft 4 gelagerte und über die Handhabe 3 betätigbare Schub-/ Zugstange 8.
Die Handhabe 3 besteht aus einem starren Griffteil 9 und einem gegenüber dem starren Griffteil 9 verschwenkbaren Griffteil 10. Zum Erfassen und Bedienen der Handhabe 3 sind an den freien Enden der Griffteile 9, 10 Fingerösen 11 ausgebildet.
Der Aufbau der Kupplung 1 sowie die Arbeitsweise Handhabe 3 und Schub-/ Zugstange 8 ist den Abbildungen Fig. 1b, 2b, 3 und insbesondere Fig. 4 zu entnehmen.
Die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Handhabe 3 verbundene Kupplungshülse 7 weist auf der der Aufnahme des Kupplungsschaftes 6 dienenden Innenseite einen axialverschiebbaren Führungskäfig 12 auf, in dem als Kugeln ausgelegte Kupplungselemente 13 angeordnet sind. Der ringförmig ausgebildete Führungskäfig 12 ist über eine Druckfeder 14 in Richtung auf eine Aufnahmeöff- nung 15 der Kupplungshülse 7 für den Kupplungsschaft 6 vorgespannt und weist einen freien Innendurchmesser zwischen den Kupplungselementen 13 auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Kupplungsschaftes 6, so daß der Führungskäfig 12 mitsamt den darin gelagerten Kupplungselementen 13 zum proximalen Ende der Handhabe 3 hin verschoben wird, wenn der Kupplungsschaft 6 in die Kupplungshülse 7 eingesetzt wird. Das Verrasten von Greifinstrument 2 und Handhabe 3 bzw. Kupplungsschaft 6 und Kupplungshülse 7 erfolgt dadurch, daß in der äußeren Mantelfläche des Kupplungsschaftes 6 ein umlaufender Einstich 16 ausgebildet ist, in den die Kupplungselemente 13 eintreten, sobald der Kupplungsschaft 6 ausreichend tief in die Kupplungshülse 7 eingeschoben worden ist.
In der Rastposition der Kupplungselemente 13 liegen die als Kugeln ausgebildeten Kupplungselemente 13 an Anlaufschrägen 17 an, die einerseits auf der Innenseite der Kupplungshülse und andererseits im Bereich des Einstichs 16 in den Kupplungsschaft 6 ausgebildet sind. Die Neigungen der Anlaufschrägen 17 zur Mittelachse von Kupplungshülse 7 und Kupplungsschaft 6 sind so ausgebildet, daß der zwischen der Mittelachse der Kupplungshülse 7 und der Anlaufschräge 17 der Kupplungshülse 7 gebildete Winkel α größer ist als der zwischen der Mittelachse des Kupplungsschaftes 6 und der Anlaufschräge 17 im Einstich 16 gebildete Winkel ß. Aufgrund des Winkelunterschieds α > ß und der Vorspannung der Kupplungselemente 13 über die an dem Führungskäfig 12 anliegende Druckfeder 14 stehen die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile 2 und 3 an der konischen Auflagerfläche 18 immer unter Druck, was wiederum eine besonders gute und spielfreie Fixierung der beiden Bauteile 2 und 3 gegeneinander bewirkt.
Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, liegt der Kupplungsschaft 6 innerhalb der Kupplungshülse 7 an zwei Auflagerflächen 18 an, deren Abstand voneinander ein Mehrfaches des Außendurchmessers des Kupplungsschaftes 6 entspricht. Durch dieses weite Auseinanderliegen der Auflagerflächen voneinander ergibt sich ebenso ein geringeres Spiel zwischen Greifinstrument 2 und Handhabe 3, als dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Instrumenten der Fall ist. Unter Belastung bei geschlossenem Greifwerkzeug 5 ist die auf die Auflagerflächen 18 wirkende Kraft so groß, daß keine Torsion zwischen Handhabe 3 und Greifinstrument 2 möglich ist.
Zum Fixieren der Schub-/ Zugstange 8 an der Handhabe 3 ist am proximalen Ende der Schub-/ Zugstange 8 eine Kugel 19 angeordnet, die in einer Kugelpfanne 20 άer Handhabe 3 festlegbar ist. Das Verstellen des Greifwerkzeugs 5 von der in Fig. 1a dargestellten geschlossenen Stellung in die in Fig. 2a dargestellte geöffnete Stellung erfolgt über eine Zapfen-Schlitz-Steuerung 21 zwischen dem verschwenkbaren Griffteil 10 der Handhabe 3 und einem Betätigungselement 22, das in axialer Richtung der Handhabe 3 verstellbar in der Handhabe 3 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zapfen 23 der Zapfen-Schlitz-Steuerung 21 mit dem verschwenkbaren Griffteil 10 verbunden, während der Schlitz 24 in dem Betätigungselement 22 ausgebildet ist.
In der verriegelten Stellung in der Kugelpfanne 20 hintergreift die Kugel 19 ein Rastelement 25 und liegt an einem Entriegelungsbolzen 26 an, der über ein Federelement 27 fort von der Kugel 19 vorgespannt ist. Durch Verschieben des Betätigungselements 22 mittels des verschwenkbaren Griffteils 10 läßt sich das Betätigungselement 22 entlang einer auf der Innenseite der Handhabe 3 ausgebildeten Steuerkurve 28 verfahren.
Das Verriegeln und Entriegeln der Instrumententeile 2 und 3 über die Kupplung 1 sowie das Betätigen des Greifwerkzeugs 5 über die Handhabe 3 geschieht wie folgt:
Zum Ausbilden des in Fig. 1a und Fig. 2a dargestellten zusammengesetzten medizinischen Instruments wird in die Kupplungshülse 7 der in Fig.3 dargestellten Handhabe 3 das Greifinstrument 2 über den am proximalen Ende des Schaftes 4 des Greifinstruments 2 ausgebildeten Kupplungsschaft 6 eingesetzt. Da der Außendurchmesser des Kupplungsschaftes 6 größer ist als der freie Innendurchmesser zwischen den in dem ringförmigen Führungskäfig 12 angeordneten Kupplungselementen 13, wird der Führungskäfig 12 mitsamt der in dem Führungskäfig 12 gelagerten Kupplungselemente 13 entgegen der Kraft der Druckfeder 14 von der Auf- nahmeöffnung 15 der Kupplungshülse 7 fort gedrückt, wenn der Kupplungsschaft 6 in die Kupplungshülse 7 eingeschoben wird.
Das Zurückdrücken des Führungskäfigs 12 geschieht so lange, bis der in der Mantelfläche des Kupplungsschafts 6 ausgebildete Einstich 16 in den Bereich der Kupplungselemente 13 gelangt. In diesem Moment treten die Kupplungselemente 13 in den umlaufenden Einstich 16 ein, wodurch für die Druckfeder 14 wieder die Möglichkeit besteht, den Führungskäfig 12 in Richtung der Aufnahmeöffnung 15 der Kupplungshülse zu drücken. Dies geschieht wiederum so lange, bis die Kupplungselemente 13 an den Anlaufschrägen 17 der Kupplungshülse 7 und des Einstichs 16 anliegen. Durch den Winkelunterschied zwischen den Anlaufschrägen 17 ergibt sich aufgrund des permanenten Drucks der Druckfeder 14 eine sichere und spielfreie Fixierung der beiden miteinander zu verbindenden Instrumententeile 2 und 3. Zum Entriegeln der Verbindung ist auf der Außenseite der Kupplungshülse 7 ein in Axialrichtung der Kupplungshülse 7 verschiebbarer Schieber 29 angeordnet, über den mittels eines Mitnahmeelements 30 der Führungskäfig 12 entgegen der Kaft der Druckfeder 14 verschiebbar ist.
Beim Verschieben des Schiebers 29 hin zum proximalen Ende der Handhabe 3 wird über das Mitnahmeelement 30 der Führungskäfig 12 samt Kupplungsetemen- ten 13 mitgenommen. Aufgrund des Winkelunterschieds zwischen den Anlageflächen der Anlaufschrägen 17 wird der Abstand zwischen den beiden Anlageflächen wieder größer, bis der Kupplungsschaft 6 wieder aus der Kupplungshülse 7 entnommen werden kann. Das Kupplungselement 13 tritt dabei außer Eingriff mit dem Einstich 16, so daß die Kupplungsverbindung aufgehoben wird.
Beim Einsetzen des Kupplungsschafts 6 in die Kupplungshülse 7 wird darüber hinaus die in dem Schaft 4 des Greifinstruments 2 gelagerte Schub-/ Zugstange 8 nach unten gebogen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dieses Verbiegen der Schub- / Zugstange 8 erfolgt, bis beim Einschieben des Kupplungsschafts 6 in die Kupplungshüise 7 die Kugel 19 der Schub-/ Zugstange 8 das Rasteiement 25 überwunden hat und die Kugel 19 in der Kugelpfanne 20 fixierend hintergreift.
Das Betätigen des Greifwerkzeugs 5 erfolgt bei Betätigung des verschwenkbaren Griffteils 10 über die Zapfen-Schlitz-Steuerung 21, wodurch das an der Kugel 19 anliegende Betätigungselement 22 in axialer Richtung innerhalb der Handhabe 3 verschiebbar ist.
Um zu verhindern, daß sich die Handhabe 3 und das Greifinstrument 2 gegeneinander verdrehen können, ist zwischen diesen beiden Instrumententeilen 2, 3 eine Verdrehsicherung angeordnet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem in der Handhabe 3 gelagerten Zapfen 31 besteht, der in eine entsprechend ausgebildete Nut 32 im Kupplungsschaft 6 eingreift.
Neben der dargestellten Möglichkeit, die Instrumententeile 2, 3 starr verdrehsicher miteinander zu verbinden, besteht auch die nicht dargestellte Möglichkeit, die Instrumententeile 2, 3 beispielsweise über einen Rastmechanismus in verschiedenen Winkelstellungen zueinander festzulegen. Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, erlaubt die beschriebene Konstruktion des medizinischen Instruments eine schlanke Bauweise mit einem geringen Aus- sendurchmesser, so daß ein solches Instrument auch bei Operationen im HNO- Bereich einsetzbar ist.
Bezuqszeichenliste
1 Kupplung 20 Kugelpfanne
2 Greifinstrument 21 Zapfen-Schlitz-Steuerung
3 Handhabe 22 Betätigungselement
4 Schaft 23 Zapfen
5 Greifwerkzeug 24 Schlitz
6 Kupplungsschaft 25 Rastelement
7 Kupplungshülse 26 Entriegelungsbolzen
8 Schub-/ Zugstange 27 Federelement
9 starrer Griffteil 28 Steuerkurve
10 verschwenkbarer Griffteil 29 Schieber
11 Fingeröse 30 Mitnahmeelement
12 Führungskäfig 31 Zapfen
13 Kupplungselement 32 Nut
14 Druckfeder
15 Aufnahmeöffnung
16 Einstich
17 Anlaufschräge α Winkel
18 Auflagerfläche ß Winkel
19 Kugel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Medizinisches, insbesondere chirurgisches Instrument, mit zwei über eine Kupplung verbindbaren Instrumententeilen (2, 3), mit einer mit einem der beiden Instrumententeile (3) verbundenen Kupplungshülse (7) und einem an dem anderen Instrumententeil (2) ausgebildeten, in der Kupplungshülse (7) festlegbaren Kupplungsschaft (6), wobei die Kupplungshülse (7) und der Kupplungsschaft (6) über mindestens ein in einem Führungskäfig (12) angeordnetes Kupplungselement (13) kraftschlüssig miteinander verbindbar sind und wobei das Kupplungselement (13) im wesentlichen nur axial beweglich ist und die Kupplung nur ein Federelement (14) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kupplungselement (13) an Anlaufschrägen (17) von Kupplungshülse (7) und Kupplungsschaft (6) anliegt und der zwischen der Mittelachse der Kupplungshülse (7) und der Anlaufschräge (17) der Kupplungshülse (7) gebildete Winkel (α) größer ist als der zwischen der Mittelachse des Kupplungsschaftes (6) und der Anlaufschräge (17) des Kupplungsschaftes (6) gebildete Winkel (ß).
2. Medizinisches Instrument nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Kupplungshülse (7) ein in Axialrichtung der Kupplungshüise (7) verstellbarer, mit dem Führungskäfig (12) für das mindestens eine Kupplungselement (13) im Eingriff stehender Schieber (29) angeordnet ist, über den das mindestens eine Kupplungselement (13) außer Eingriff mit der Anlaufschräge (17) des Kupplungsschaftes (6) verschiebbar ist.
3. Medizinisches Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) und der Führungskäfig (12) über mindestens ein Mitnahmeelement (30) form- und/ oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
4. Medizinisches Instrument nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, um ein Verdrehen der beiden Instrumententeile (2, 3) gegeneinander zu verhindern, eine Verdrehsicherung vorgesehen ist.
5. Medizinisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung als in einem der Instrumententeile (3) angeordneter Zapfen (31) ausgebildet ist, der in eine entsprechende Nut (32) im anderen Instrumententeil (2) eingreift.
6. Medizinisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung als in einem der Instrumententeile (3) angeordneter Zapfen (31) ausgebildet ist, der in jeweils einer von mehreren in dem anderen Instrumententeil (2) ausgebildeten Nuten (32) festlegbar ist.
7. Medizinisches Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung als zwischen den Instrumententeilen (2, 3) wirkender Rastmechanismus ausgebildet ist.
8. Medizinisches Instrument nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kupplungsschaft (6) über seine Umfangs- fläche an zwei Auflagerflächen (18) an der Innenseite der Kupplungshülse (7) abstützt, deren Entfernung voneinander in axialer Richtung des Kupplungsschaftes (6) betrachtet ein Mehrfaches des Durchmesseres des Kupplungsschaftes (6) beträgt.
9. Medizinisches Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Auflagerflächen (18) konisch ausgebildet ist.
10. Medizinisches Instrument nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Auflagerflächen (18) zylindrisch ausgebildet ist.
11. Medizinisches Instrument nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Instrumententeil als Handhabe (3) mit einem starren Griffteil (9) und einem gegenüber dem starren Griffteil (9) verschwenkbaren Griffteil (10) ausgebildet ist und das andere Instrumententeil (2) eine in dem Kupplungsschaft (6) gelagerte Schub-/ Zugstange (8) zur Betätigung eines medizinischen Greifinstruments (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein am proximalen Ende der Schub-/ Zugstange (8) angeordnetes Halteelement in einem in axialer Richtung der Handhabe (3) verschiebbaren Betätigungselement (22) festlegbar ist.
12. Medizinisches Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement am proximalen Ende der Schub-/ Zugstange (8) als Kugel (19) ausgebildet ist, die in eine entsprechend komplementär ausgebildete Kugelpfanne (20) im Betätigungselement (22) eingreift.
13. Medizinisches Instrument nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Schub-/ Zugstange (8) zwischen dem verschwenkbaren Griffteil (10) der Handhabe (3) und dem axial in der Handhabe (3) verschiebbaren Betätigungselement (22) eine Zapfen-Schlitz-Steuerung (21) ausgebildet ist.
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