AT514914A4 - Krümmvorrichtung, insbesondere Roboterarm - Google Patents

Abstract

Krümmvorrichtung (1), insbesondere ein Roboterarm, mit einer aus einer Vielzahl von zueinander drehbaren, hohl ausgebildeten Segmenten (2) gebildeten Hohlwelle (10), wobei die Segmente (2) zueinander durch jeweils zumindest eine Stützeinrichtung (16) stabilisiert sind, wobei die zumindest eine Stützeinrichtung (16) zwischen zwei benachbarten Segmenten (2) angeordnet ist und die zwei benachbarten Segmente (2) und die Stützeinrichtung (16) einen durchgehenden Hohlraum (11) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Krümmvorrichtung, insbesondere einen Roboterarm, miteiner aus einer Vielzahl von zueinander drehbaren, hohl ausgebildeten Segmentengebildeten Hohlwelle, wobei die Segmente zueinander durch jeweils zumindest eineStützeinrichtung stabilisiert sind.

Eine Krümmvorrichtung der Eingangs genannten Art ist aus der PatentschriftWO2013/080197 A1 bekannt und zählt bereits zum Stand der Technik. DiesePatentschrift zeigt einen Roboterarm, welcher auch in der Endoskopie eingesetztwerden und über ein Verdrehen von mehreren keilförmigen Segmentenschlangenartige Formen und Bewegungen annehmen kann.

Eine Krümmvorrichtung dieser Art sollte bei geringen Abmessungen in ihrer Bauartleicht sein, um sich nicht bereits durch ihr Eigengewicht im gestreckten Zustand zuverformen, beispielsweise durchzubiegen oder gar abzuknicken. DieseEigenschaften, wie Leichtigkeit, Stabilität, kompakte Bauweise, sind in sich sehrwidersprüchlich. Zusätzlich ist es aufgrund der Vielzahl von zueinander drehbarenSegmenten, welche zu einer Veränderung der Form der Krümmvorrichtung führen,sehr schwierig, diese Anordnung aus einzelnen Bestandteilen zueinander stabil zufixieren. Dies erfolgt beispielsweise wie in der eingangs genannten Patentschriftdurch ein Gelenk, welches zwischen den Segmenten verbaut wird. Dieses Gelenkbefindet sich an einer Stelle der Vorrichtung, die eigentlich genutzt werden könnte.Da durch die gedrungene Bauweise, besonders in einer Krümmvorrichtung, bereitswenig Spielraum für beispielsweise Antriebskomponenten in der Vorrichtungvorherrschend ist, wäre es von Vorteil, wenn der intern liegende Hohlraum frei vonstörenden Bestandteilen der Krümmvorrichtung ist, um dort einen - für diebeispielsweise Endoskopie wichtigen - Mehrzweck-Versorgungskanal verlegen zukönnen, der auch bei einer Verkrümmung der Krümmvorrichtung nicht gestört oderunterbrochen wird.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die vorher beschriebenen Nachteilezu Vermeiden und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserteKrümmvorrichtung anzugeben, welche in sich stabil ist und dennoch mehr Platz füreinen besser nutzbaren Führungskanal in ihrem Hohlraum bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest eineStützeinrichtung zwischen zwei benachbarten Segmente angeordnet ist und die zweibenachbarten Segmente und die Stützeinrichtung einen durchgehenden Hohlraumbilden.

Durch das Kardanring-Gelenk, welches sich um den Hohlraum der Welle herumerstreckt, entsteht ein Führungskanal, der in sich frei ist und auch bei derVerkrümmung der Krümmvorrichtung kein Hindernis im Führungskanal bildet,welches beispielsweise die dort befindlichen Leitungen beeinflussen könnte.Antriebskomponenten und Sensoren, als Beispiel, werden intern in einemBasissegment verbaut und von diesem umhüllt, wobei diese Antriebskomponentenaußerhalb des gebildeten Führungskanals liegen. Aufgrund der Verwendung von jeeinem Kardanring-Gelenk pro Winkelsegment, liegt der Kardanpunkt nicht inderselben Ebene wie die Kontaktflächen der Segmente, was dazu führt, dass diezum Beispiel intern verlegten Leitungen nicht so stark geknickt werden.

Figurenbeschreibung:

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand derFigurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestelltenAusführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 a bis Fig. 1 c unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer Krümmvorrichtung inschematischen Schnittansichten

Fig. 1x bis Fig. 1z schematische Darstellung der Längsachsen und Schnittpunkte

Fig. 2a und 2b eine schematische Darstellung eines Kardanring-Gelenkes inunterschiedlichen Ansichten

Fig. 3a bis 3c schematische Darstellungen unterschiedliche

Ausführungsbeispiele einer Krümmvorrichtung in gekrümmtenFormen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles bestehend aus zwei Basissegmenten und zwei Winkelsegmentenin einer Schnittansicht

Fig. 5a und Fig. 5b mehrere Angulierungssegmente in gekrümmten Formen inschematischer Schnittdarstellung

Fig- 6a und 6b schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispieles bestehend aus zwei Basissegmenten und zwei Winkelsegmentenmit einem Antriebssystem in einer Schnittansicht

Fig. 7a bis 7c zeigen mehrere Beispiele von Antriebssystemen und Sensoren inschematischen Schnittansichten

Fig. 8 schematisch dargestellt ein Beispiel einer Anordnung aus

Segmenten in einem Stabilisierungselement, Außenüberzug,Innenüberzug und Leitungen

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel einer zusammenwirkenden Anordnung von Krümmvorrichtung, Einführrohr und Regeleinheit in einerSkizze

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel einer Krümmvorrichtung in ihrem

Einsatz

Die Fig. 1a zeigt ein sehr einfaches Ausführungsbeispiel aus mehreren zueinander angeordneten Segmenten 2, welche einzeln um ihre Längsachse rotierbar sind und in ihrer Form an ihren Kontaktflächen 32 ineinandergreifen, um nach dem

Zusammensetzen eine stabile Hohlwelle 10 zu ergeben. Die Kontaktflächen 32 sind als symmetrische Kreisringe ausgebildet, um nach dem Eingreifen in das nächsteSegment 2 ein Verdrehen der einzelnen Segmente 2 um die Längsachse 33 zuermöglichen. Die ineinandergreifenden Kontaktflächen 32 können beispielsweise miteiner reibungsarmen Beschichtung 6 ausgestattet sein und somit als Gleitlagerungdienen. Dies kann beispielsweise mit einer Teflonbeschichtung erreicht werden,wobei anstelle einer Beschichtung 6 auch ein Drehlager 5 verwendet werden kann.Drehlager gibt es in verschiedenen Ausführungen, untergeordnet in Gleitlager oderWälzlager. Je nach Ausführungsbeispiel kann also sowohl direkt über eineBeschichtung 6, als auch über ein Drehlager 5 wie ein Gleitlager oder ein Wälzlager,beispielsweise Nadellager oder Kugellager oder einer Kombination aus allengenannten Möglichkeiten, eine reibungsarme Anordnung der einzelnen Segmente 2zueinander realisiert werden. Die Lagereigenschaften müssen sehr reibungsarmsein, sodass bei einer leichten Berührung der Hohlwelle 10 die Segmente 2 sichineinander in gegenläufiger Richtung verdrehen und die Hohlwelle somit ihre Formverändert. Die Hohlwelle 10 muss in ihrer Form der Umgebung anpassbar sein, dasie sich in ihrem vorgesehenen Anwendungsbereich durch enge und eventuellweiche, empfindliche, röhrenartige Ausbildungen bewegen muss, wie beispielsweiseeinem Darm 90 eines menschlichen Körpers bei einer Coloskopie. Durch Verdrehender Segmente 2 verändert sich der Winkel der Segmente 2 zueinander. Somitkönnen durch ein Drehen an einem, und/oder mehrerer Segmente 2, anverschiedenen Stellen der Hohlwelle 10, verschiedenste Formen hergestellt werden.Ähnlich einer Schlange kann sich die Anordnung der Segmente 2 als Hohlwelle 10somit durch Hindernisse bahnen und kann bei Berührung mit einem Hindernisdiesem ausweichen, beziehungsweise, als Beispiel, dem anatomischen Verlauf einesDarmes 90 ohne Krafteinwirkung auf die Darmwand folgen.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt nur eine Art von Segmenten 2, wobei jedesSegment 2 zueinander durch eine Stützeinrichtung 16, in diesemAusführungsbeispiel durch ein Kardanring-Gelenk 3, gestützt wird. Anstelle derKardanring-Gelenke 3 kann auch ein Drehlager 5, wie beispielsweise einAxialkugellager zwischen den Segmenten verklebt werden. Eine Seite desKardanring-Gelenks 3, die Ankerscheibe 36, ist fest mit dem Segment 2 verbunden,die andere Seite, die Gleitscheibe 34, dient als schwenkbare Plattform für dasnächste Segment 2, auf welchem sich dieses rotierbar um seine Längsachse 33 gleitend abstützt. Das Kardanring-Gelenk 3 wird in der Fig. 2a und 2b detailliertskizziert dargestellt. Die Segmente 2 und die Kardanring-Gelenke 3 ergebenzusammen eine flexible und trotzdem rotationsstabile Hohlwelle 10, welche alsKrümmvorrichtung 1 eingesetzt werden kann. Durch die Kardanring-Gelenke 3 wirdder Hohlraum 11 in der Hohlwelle 10 nicht beeinträchtigt und bleibt in seiner Funktionals, zum Beispiel, Führungskanal 4 für medizinische Geräte wieBiopsievorrichtungen, Kameras, Spülleitungen, etc. voll nutzbar. Kein Gelenkbehindert die Hohlwelle 10 in ihrem Hohlraum 11. Das in Fig. 1a gezeigte System hatden Vorteil, dass wenige Komponenten benötigt werden. Unkompliziert im Aufbaunur durch die Verwendung von ausschließlich Winkelsegmenten 2b ergibt sich auchder weitere Vorteil von sehr engen Radien, welche bei der Verkrümmung derHohlwelle 10 erreichbar sind. Dennoch ist es schwierig, bei dieser Art der Hohlwelle10 beispielsweise ein Antriebssystem unterzubringen.

Die Fig. 1b zeigt ein weiteres, einfaches Ausführungsbeispiel einer Hohlwelle 10,diesmal bestehend aus zwei unterschiedlichen Segmenten 2, welche in mehrfacherStückzahl auf symmetrischen Ringflächen zueinander angeordnet sind. In diesemBeispiel unterscheidet man zwischen Winkelsegment 2b und Basissegment 2a.

Gleich wie die Segmente 2 in der Figurenbeschreibung der Fig. 1a sind die einzelnenSegmente 2a, 2b zueinander auf Drehlager 5 oder einfach aufgrund ihrerineinandergreifbaren Form an den Kontaktflächen 32 drehbar gelagert. Das hier alsStützeinrichtung 16 verwendete Kardanring-Gelenk 3, erfindungsgemäß auch indiesem Beispiel ringförmig dargestellt, sitzt nun beispielsweise am Basissegment 2amit der Ankerscheibe 36 fest verankert und stützt mit seiner Gleitscheibe 34 dasWinkelsegment 2b. Bei einer Drehbewegung an zumindest einem Winkelsegment 2bbeginnt sich das System zu verkrümmen - ausgestattet mit einem ununterbrochenenHohlraum 11, welcher als Führungskanal 4 nutzbar ist. Durch die zylindrischaufgebauten Basissegmente 2a ist es einfacher, Antriebskomponenten in dasSystem einzubauen, beziehungsweise, die Hohlwelle 10 mittels um die Segmente 2angeordneten Stabilisierungselements 7, in welchem die Basissegmente 2averdrehtest gelagert sind, zu stabilisieren. Eine Hohlwelle 10, welche nur ausWinkelsegmenten 2b besteht, wie in Fig. 1a beschrieben, hat aufgrund der erreichbarengen Radien bei der Verwindung der Hohlwelle 10 recht hohe Anforderungen an die

Biegsamkeit des Stabilisierungselements 7. Die Dehnung am Außenradius derverkrümmten Hohlwelle sorgt für eine Streckung am Stabilisierungselement 7, dieStauchung am Innenradius sorgt für ein Komprimieren. In der Fig. 1b wird zwischenden Winkelsegmonten 2b ein Basissegment 2a verwendet, welches die Dehnungs-Streckungsunterschiede am Stabilisierungselement 7 aufgrund seiner Längezusätzlich kompensieren kann. Dennoch ergibt sich aus dem Anordnungsbeispiel wiein Fig. 1b genannt ein Nachteil. Durch nur ein Winkelsegment zwischen denBasissegmenten ist der erreichbare Radius nicht so eng wie in Figur 1a.

Die Fig. 1c zeigt eine Kombination aus den Ausführungsbeispielen der Fig. 1a und1 b. Zwischen jedem Basissegment 2a liegen zwei Winkelsegmente 2b; somitergeben sich die Vorteile aus den beiden vorher beschriebenenAusführungsbeispielen vereint in einem: es sind enge Radien erreichbar, es gibtgenügend Platz für Antriebskomponenten, das Stabilisierungselement 7 kann die beider Verwindung auftretenden Dehnungs-Streckungsunterschiede kompensieren.Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Stützeinrichtung 16 ein ringförmigesKardanring-Gelenk 3 verbaut, welches am Basissegment 2a fest verankert ist und ander Gleitscheibe 34 das zugehörige Winkelsegment 2b abstützt. Der dadurchentstehende Hohlraum 11 bleibt wie in Fig. 1a und 1b als Führungskanal nutzbar. Anden Kontaktflächen 32 ist in der Fig. 1c eine Ausformung mit Beschichtung 6zuständig für die leicht drehbare Lagerung der einzelnen Segmente 2. Dies kannjedoch auch durch Drehlager 5 wie Gleit- und/oder Wälzlager erfolgen, wie auch inweiteren Figurenbeschreibungen erläutert und zum Beispiel in der Fig. 4 ersichtlich.Die einzelnen Segmente 2 können beispielsweise in einem Spritzgussverfahren auseinem Kunststoff produziert werden, jedoch auch, als weiteres Beispiel, ausgesintertem Leichtmetall wie Aluminium oder Titan. Wichtig ist, dass dieKrümmvorrichtung 1 ein geringes Eigengewicht aufweist und dennoch stabilausgeführt ist. Würde die Krümmvorrichtung 1 zu schwer, würde diese bereits durchihr Eigengewicht durchhängen und zum Knicken neigen.

Die Fig. 1x zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Segmente 2, um welche diesedrehbar gelagert rotieren können und somit den Winkel zueinander verändern. DieKardanpunkte 51 sind die Stellen, an denen sich die in der Fig. 1x nicht ersichtlichen, als Stützeinrichtung 16 verwendeten, Kardanring-Gelenke 3 abbiegen. DieSchnittpunkte 31 sind die Ausgangspunkte, an welchen sich der Winkel derSegmente zueinander verändert. In dieser Skizze wird gezeigt, in welcher Relationsich die Kardanpunkte 51 zu den Schnittpunkten 31 befinden. Würde nur einKardanring-Gelenk für jeden Schnittpunkt 31 eingesetzt, um die Segmente 2 zuunterstützen, wäre der Knick in den Gelenken wesentlich stärker ausgeprägt. Daseinfach ausgeführte Kardanring-Gelenk würde somit am gedachten Kardanpunkt 61abbiegen. Dies hat weiterhin zur Folge, dass der Hohlraum, in welchem sich dasKardanring-Gelenk befindet, größer ausgestaltet sein müsste, um für den weiterausragenden gedachten Kardanpunkt 61 Platz zu schaffen. Sind alle Segmente 2 soausgerichtet, dass die Hohlwelle 10 sich nicht verwindet, sondern eine Gerade bildet,befinden sich die Kardanpunkte 51 gemeinsam mit den Schnittpunkten 31 auf derLängsachse 33.

Die Fig. 1y zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Basissegmente 2a und derWinkelsegmente 2b. Aufgrund nur eines als Stützeinrichtung 16 verwendetenKardanring-Gelenkes 3 zwischen den Basissegmenten und auch nur einemWinkelsegment 2b ergibt sich auch nur ein Kardanpunkt 51.

Die Fig. 1y zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Basissegmente 2a und derzwei zwischen den Basissegmenten2a liegenden Winkelsegmente 2b, gemeinsammit den Kardanpunkten 51. Auch hier ist, wie in Fig. 1x, zu erkennen, dass durch dieVerwendung von zwei Kardanring-Gelenken 3 kein so stark ausragender gedachterKardanpunkt 61 auftritt, der bei der Verwendung von nur einem Kardanring-Gelenk 3entstehen würde.

Die Fig. 2a zeigt schematisch das Beispiel eines ringförmigen Kardanring-Gelenks 3,verwendbar als Stützeinrichtung 16 im Wesentlichen aus drei Grundkörpernbestehend. Die Gleitscheibe 34 in ihrer ringförmigen Ausgestaltung mit einerGleitfläche, welche man in der Fig. 2a nicht sehen kann, und einer davonabgewandten Ringfläche, auf welcher sich die Aufnahme der Ringscheibe 35befindet. Diese Aufnahme kann unterschiedlich ausgeführt sein. In dieserschematischen Darstellung sind es zwei quaderförmige Erhebungen. Durch beispielsweise Ausnehmungen in den Aufnahmen kann die Gleitscheibe 34 mittelsBolzen 37 mit der Ringscheibe 35 verbunden werden, wobei die Ringscheibe 35dann um die Längsachse der Bolzen 37 drehbar gelagert ist. 90° versetzt dazu wirddie Ringscheibe beispielsweise wiederum mit Bolzen 37 schwenkbar an denAufnahmen der Ankerscheibe 36 befestigt. Die Ankerscheibe 36 wird in weitererfolge mit ihrer Ankerfläche, welche in der Fig. 2a nicht sichtbar ist, an einemSegment 2 befestigt; zum Beispiel mit dem Basissegment 2a verklebt. Durch dieringförmige Ausbildung des Kardanring-Gelenkes 3 ist es möglich, zum BeispielLeitungen oder Versorgungskanülen hindurchzuführen, welche bei einem Abknickendes Kardanring-Gelenkes 3 nicht beeinträchtigt werden. Anstelle von Bolzen 37 kannauch durch das Ineinandergreifen von Formen, welche an der Gleitscheibe 34, derRingscheibe 35 und der Ankerscheibe 36 ausgebildet sind, eine flexible Verbindunghergestellt werden, wie beispielsweise durch ein Ineinanderschnappen vonausgeformten Zapfen in dafür vorgesehene Öffnungen. Anstelle eines direktenKontaktes der Gleitscheibe 34 zum Winkelsegment 2b, kann der Kontakt auch überein an der Gleitscheibe 35 befestigtes Drehlager 5 erfolgen.

Die Figur 2b zeigt eine schematische Darstellung eines zusammengebautenKardanring-Gelenkes 3. An der Gleitfläche und/oder am Umfang der Gleitscheibe 34wird im eingebauten Zustand des Kardanring-Gelenks 3 das Winkelsegment 2bgeführt gelagert, wobei auch an der Gleitscheibe 34 ein weiteres Drehlager 5anbaubar sein kann, welches das Verdrehen des Winkelsegments 2b um dasKardanring-Gelenk 3 erleichtert. Wie auch die Segmente 2 können die Kardanring-Gelenke 3 aus einem Kunststoff oder Leichtmetall produziert werden.

Die Fig. 3a zeigt die in Fig. 1a dargestellte Anordnung aus Segmenten 2 inverschiedenen gekrümmten Formen. Hier ist der Vorteil der engen Radien ersichtlich,welche durch eine nur durch Keilsegmente 2b aufgebaute Hohlwelle 10 erreichbarsind. In der Fig. 3a sieht man nur die extremsten Radien, die die Hohlwelle 10anfahren kann. Beispielsweise ist aufgrund der einzeln zueinander verstellbarenSegmente 2 jeder Radius zwischen dem Abgebildeten und einem größeren möglich.Wird in der ganzen Hohlwelle 10 nur ein Segment 2 gedreht, wird die Hohlwelle 10lediglich einen Knick und vor, beziehungsweise nach dem Knick, eine Gerade aufweisen. Werden zwei Segmente gleichzeitig gedreht, und diese liegen nicht direktnebeneinander, weist die Hohlwelle 10 eine Z-förmige Gestalt auf. Dreht manmehrere nebeneinander liegende Segmente 2 gleichzeitig und relativ zueinander, soerfolgt eine schlangenartige Verwindung der Hohlwelle 10; wie in Fig. 3a ersichtlich.Somit ist es möglich, dass, wenn die Verdrehung der einzelnen Segmente 2 durchbeispielsweise zumindest einen Antrieb, wie einem Elektromotor pro Segment 2erfolgen würde, die Hohlwelle sich schlangenartig von selbst fortbewegen könnte.

Die Fig. 3b zeigt eine schematische Darstellung der bereits in Fig. 1b gezeigtenAnordnung aus Basissegment 2a und Keilsegment 2b, wobei nur ein Keilsegment 2bzwischen den Basissegmenten 2a eingesetzt wird. Verglichen mit der Fig. 3a ist dererreichbare Radius im Vergleich zur Fig. 3a wesentlich geringer.

Die Fig. 3c zeigt erneut eine schematische Darstellung der in Fig. 1c erklärtenAnordnung aus Basissegment 2a und zwei angrenzende Winkelsegmente 2bmehrfach aneinandergereiht zu einer Hohlwelle 10, beispielsweise einsetzbar alsKrümmvorrichtung 1. Erkennbar ist der durch zwei aneinandergereihteWinkelsegmente 2b erzielbar enge Radius, trotz verbauten, zylindrischenBasissegmenten 2a. Auch hier wie in der Fig. 3a ist aufgrund der zwei einzelnzueinander verstellbaren Winkelsegmente 2b jeder Radius zwischen dem in der Fig.3c abgebildeten und einem größeren Radius anfahrbar, insofern in mehrerenAngulierungssegmenten 12, bestehend aus einem Basissegment 2a und zweiWinkelsegmente 2b, die aneinanderliegenden Winkelsegmente 2b relativ zueinanderverdreht werden.

Die Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Anordnungsbeispieles vonBasissegmenten 2a und Winkelsegmenten 2b; detailliert ausgeführt. DieseDarstellung zeigt, wie die Basissegmente 2a und die Winkelsegmente 2b zueinanderüber ein Drehlager 5 positioniert sind. Diese Drehlager 5 können sowohl alsWälzlager, als auch als Gleitlager ausgeführt sein. Wie auch in Fig. 1c erkennbar gibtes als Alternative zu einem Drehlager 5 auch eine Ausformung mit Beschichtung 6an der Schnittstelle 32. Auf diesem Drehlager 5, oder der Ausformung mit

Beschichtung 6 wie in Fig. 1a bis Fig. 1c dargestellt, können die Segmente 2 sich freidrehen.

Gestützt durch die ringförmigen Kardanring-Gelenke 3, welche mit ihrenGleitscheiben 34 in diesem Beispiel auf einem Drehlager 5 zwischen denWinkelsegmenten 2b befestigt sind, drehen sich die Winkelsegmente 2b undverursachen an den Schnittpunkten 31 durch die relative Drehung eine Verstellungder Längsachsen 33 in Relation zueinander. Dies kann durch äußere Einflüsse, zumBeispiel ausgelöst durch die Umgebung, in welcher sich die Hohlwelle 10 bewegt,stattfinden oder durch ein Antriebssystem. Die Ankerscheiben 36 des Kardanring-Gelenkes 3 sind fest mit dem Basissegment 2a verbunden. Beweglich sind somit dasRingsegment 35, die Gleitscheibe 34 und die Winkelsegmente 2b.

Die Fig. 5a oder 5b zeigt ein Beispiel unterschiedlich eingestellterAngulierungssegmente 12, bestehend aus je einem Basissegment 2a und zweiWinkelsegmenten 2b. Jedes Element für sich hat einen Hohlraum 11. Weiters ist dasKardanring-Gelenk 3 ringförmig ausgeführt und sitzt im Hohlraum 11 derWinkelsegmente 2b. Somit ergibt sich der Führungskanal 4, welcher sich durch dieHohlwelle 10 erstreckt. Der Führungskanal 4 wird, wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt,nie unterbrochen; selbst wenn die Hohlwelle 10 stark verwunden wird, wie in dieserFigur gezeigt, bleibt der Hohlraum 11 stets erhalten.

Die Fig. 6a ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einerAnordnung aus einem Basissegment 2a und zwei Winkelsegmenten 2b, Kardanring-Gelenken 3, zueinander über die Drehlager 5 positioniert und durch den Hohlraum11 ausgezeichnet. In diesem nun als Führungskanal 4 verwendbaren Hohlraum 11befindet sich der gas- und flüssigkeitsdichte Innenüberzug 20, welcherbeispielsweise Kabel und Leitungen beinhalten kann. Aus diesem Innenüberzug 20treten einzelne Versorgungsleitungen heraus, welche die Antriebseinheiten 22, wieElektromotoren, und die Sensoren 41, wie beispielsweise optische Sensoren,versorgen. In diesem Innenüberzug 20 befinden sich optional Bowdenzüge fürmedizinische Geräte 84, die Kameraleitung 83, Spül- und Abflussleitungen 82,Kanäle für Therapieinstrumente, etc. welche sich gegebenenfalls bis zum am Endeder Hohlwelle 11 angebrachten Kopf 13, welcher in der Fig. 9 ersichtlich ist, fortsetzen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Kardanring-Gelenke 3 zwischen den Basissegmenten 2a verbaut, um den Führungskanal 4 beieiner Verwindung der Hohlwelle 10 nicht zu stark zu beeinflussen. Wäre hier nur einKardanring-Gelenk 3 pro Segment verbaut, welches sich nur im Schnittpunkt 31 derzwei Winkelsegmente 2b abbiegen lässt, wäre die dort auftretende Abwinkelung beieiner Verkrümmung der Hohlwelle 10 doppelt so stark ausgeprägt alsvergleichsweise bei zwei Kardanring-Gelenken 3. Dies wurde bereits in der Fig. 1znäher erläutert. Somit können sich, zum Beispiel, die im Führungskanal 4befindlichen Leitungen besser anpassen - in einem Bogen durch dieWinkelsegmente 2b verlaufen - und werden dort nicht durch nur ein Gelenkabgeknickt. Weiters werden die Scherkräfte bei der Verwendung von zweiKardanring-Gelenken 3 reduziert. Bei nur einem Kardanring-Gelenk 3 wäre dieBelastung auf die darin befindlichen Bolzen 37 und deren Lagerung, wie in Fig. 2aund 2b ersichtlich, höher. Bei zwei aneinander angeordneten Kardanring-Gelenken 3teilen sich die wirkenden Kräfte auf.

An den Wellen der Antriebseinheiten 22 befinden sich Zahnräder 25, welche in einenam Winkelsegment 2b befindlichen Zahnkranzes 24 eingreifen. Der Zahnkranz 24 ist,wie auch die Schnittfläche 32 des Winkelsegments 2b, symmetrisch um dieLängsachse 33 im Inneren des Hohlraumes 11 befestigt oder ausgestaltet und wirdbei aktivierter Antriebseinheit 22 in Bewegung gesetzt. Somit dreht sich dasWinkelsegment 2b beim Aktivieren der Antriebseinheit 22 um die Längsachse, waszu einer Verkrümmung der Hohlwelle 11 führt. Werden mehrere Antriebseinheiten 22in der Hohlwelle gleichzeitig aktiviert, verkrümmt sich die ganze Hohlwelle 11, wobeihierzu die Basissegmente 2a, in welchen sich die Antriebseinheiten 22 zueinanderrotationsstabil ausgeführt sein müssen, da sich ansonsten durch die Drehbewegungder Antriebseinheiten 22 alle Segmente gegensinnig zueinander verdrehen würden,was eventuell zu einem Abscheren des Innenüberzug 20 und der darin befindlichenLeitungen führen könnte. Das Stabilisierungselement 7 verhindert dies, indem diedarin befindlichen Basissegmente an dem Stabilisierungselement 7 starr befestigt,beispielsweise verklebt, sind. Das Stabilisierungssegment 7 wird in Fig. 8 nähererläutert.

Verdrehen sich die Winkelsegmente 2b aufgrund der Antriebseinheiten 22, wirdderen Drehposition durch einen je einen Sensor 41 pro Winkelsegment 2b erfasst.

Bei dem Sensor 41 kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor 41 inKombination mit einer Rasterscheibe 26 am gegenüberliegenden Segment 2handeln.

Als Beispiel kann man sagen, dass wenn sich die Hohlwelle 11 in einemNeutralzustand befindet, sprich, kein Winkelelement 2b eine Verkrümmung an derHohlwelle 11 erzeugt, alle Sensoren einen Wert von null erfassen. Sobald sich zweiangrenzende Winkelsegmente 2b gegenläufig um eine viertel Umdrehung gedrehthaben, erfasst der Sensor, dass der Maximalwinkel des Winkelsegments 2b erreichtist und an dieser Stelle eine Krümmung der Hohlwelle 10 stattgefunden hat. DieRichtung der Verwindung wird noch in Neutralstellung durch Rotation beiderWinkelsegmente 2b um maximal eine halbe Drehung eingestellt. Sind nun beideWinkelsegmente 2b um eine viertel Umdrehung relativ zueinander gegenläufig ausder Neutrallage verstellt worden, entspricht dies dem Maximalwinkel beiderWinkelsegmente 2b und somit der maximalen Krümmung an dieser Stelle derHohlwelle 10. Die Werte wie Neutrallage, Maximalbereich und alles was dazwischenliegt, werden durch die Sensoren 41 erfasst und an eine Regeleinheit 40weitergegeben. Diese wird in der Fig. 9 näher erläutert. Teilt man nun zumindesteiner Antriebseinheit 22 mit, dass sie sich bis zum Erreichen eines Sollwertes anihrem zugeordneten Sensor 41 drehen muss, kann die Verkrümmung an dieserStelle der Hohlwelle 11 definiert erfolgen. Wendet man diese Mitteilung an mehrerenAntriebseinheiten 22 an und erwartet eine Rückmeldung durch die Sensoren 41,können mittels Programmsprache durch die Regeleinheit 40 diverseBewegungsszenarien oder Abläufe, sowie Formen und Positionen an der Hohlwelle11 erfolgen, oder diese einfach nur schlaff geschaltet werden, um sich ihrerUmgebung anpassen zu können. Die Vielzahl aus Antriebseinheiten 22 undSensoren 41 würden über ein Bus-Signal verstellt, da ansonsten jede einzelne derKomponenten eine eigene Leitung in Anspruch nehmen würde. Die Steuerleitung 44dient als Bus-Leitung und ermöglicht ein Ansteuern und Erfassen jedes einzelnenWinkelsegments 2b. Wenn die Bus-Leitung über eine Steckverbindung in jedemBasissegment 2a trennbar ausgeführt wird, beziehungsweise die Basissegmente 2amit dem Stabilisierungselement 7 trennbar verbunden sind, wie beispielsweise überSchraubverbindungen oder ein Bolzensystem, kann im Falle von Reparatur oder

Wartungsarbeiten die Krümmvorrichtung 1 in seine Bestandteile zerlegt werden, waseiner erhebliche Kostenersparnis gleichkommt.

Die Fig. 6b zeigt in einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel eineweitere Variante eines Angulierungssegmentes 12, in diesem Fall ohne Kardanring-Gelenke 3. Die Stabilität der Hohlwelle 10 wird dadurch erreicht, dass die Drehlager5, in diesem Beispiel als Axialkugellager dargestellt, fest mit den Kontaktflächen 32verbunden sind. Dies kann beispielsweise durch eine nicht trennbare Verbindung wieKleben, Verschweißen oder Verlöten geschehen oder auch durch eine trennbareVerbindung wie zum Beispiel Verschrauben oder Verzapfen. Wichtig ist, dass dieDrehlager 5 im Umfangsbereich der Segmente 2a und 2b aufgesetzt sind und einezentrale Durchgangsöffnung aufweisen, um den Führungskanal 4 nicht zuunterbrechen. Die Segmente sind somit zueinander befestigt, jedoch drehbar undbilden eine durchgehende, stabile Hohlwelle 10. Der Führungskanal 4 kann somitauch in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Innenüberzug 20 ausgestattet sein,der beispielsweise Leitungen aufnehmen kann. Die Basissegmente 2a sindzueinander rotationsstabil über ein Stabilisierungselement 7 gesichert, wie in Fig. 8ersichtlich.

Die Fig. 7a zeigt in einem schematisch dargestellten Beispiel eine weitere Varianteeines Angulierungssegmentes 12, wobei die Form des Winkelsegments 2b in dieForm des Basissegments 2a eingreift. Der Zahnkranz 24 ist bei diesemAusführungsbeispiel nun um eine symmetrische Erhebung am Winkelsegment 2bangeformt, welche nach dem Zusammensetzen von Winkelsegment 2b undBasissegment 2a das Zahnrad 25 der Antriebseinheit 22, beispielsweiseElektromotor, kontaktiert und von diesem angetrieben werden kann. In diesenZahnkranz greift nun auch der Sensor 41 mit einem eigenen Zahnrad 25 ein. Indiesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 41 als Drehpotentiometer ausgeführt,weiters sind die ineinandergreifenden Ausformungen der Segmente 2 mit einerBeschichtung 6 ausgestaltet um eine reibungsarme Drehbewegung zu ermöglichen.

Die Fig. 7b zeigt ein weiteres Beispiel eines schematisch dargestelltenAngulierungssegments 12. Hier ist der Zahnkranz 24 im Hohlraum 11 angebracht, wobei das Zahnrad 25 nach dem Zusammensetzen von Basissegment 2a undWinkelsegment 2b in den Zahnkranz 24 eingreift. In diesem Ausführungsbeispielkommt ein optischer Sensor 41 zum Einsatz, welcher über eine Rasterscheibe 26 dieDrehposition des Winkelsegments 2b registriert. Die Antriebseinheiten 22 sowie dieSensoren 41 befinden sich beide im Basissegment 2a - jedes Angulierungssegment12 hat somit zwei Antriebseinheiten 22 und zwei Sensoren 41. In Diesem Beispielsind die Winkelsegmente 2b mittels Wälzlager als Drehlager 5 auf demBasissegment 2a gelagert. Die Lagerschalen der Wälzlager können in einemKlebeverfahren an den Segmenten 2 befestigt werden; somit ergibt sich eineselbsttragende, stabile Struktur für die Hohlwelle 10.

In der Fig. 7c wird ein Beispiel eines Angulierungssystem schematisch angezeigt, beiwelchem sich keine Antriebseinheiten 22, beispielsweise im Sinne einesElektromotors, in den Angulierungssegmenten 12 befinden, sondernKraftübertragungseinheiten 23. Diese sind beispielsweise bestehend ausKupplungen, welche durch ein elektrisches Signal ausgehend von der Regeleinheit40, geöffnet oder geschlossen werden können. Diese Kraftübertragungseinheiten 23übertragen, zum Beispiel mit einem Riemen 81, die Drehbewegung von einer derDrehwellen 27 auf ein Zahnrad 25, welches wiederum den Zahnkranz 24 in eineDrehbewegung versetzt. Die Drehwellen werden extern, sprich, außerhalb derHohlwelle 11, beispielsweise mittels eines Elektromotors, angetrieben. Werden zweigegenläufig drehende Drehwellen 27 verwendet, wie in Fig. 7c dargestellt, könnendie Kraftübertragungseinheiten 23 je nach gewünschter Drehrichtung in eine der zweiDrehwellen 27 eingekuppelt werden, während die Drehposition mittels optischenSensoren 41 erfassbar ist. Die flexiblen Drehwellen 27 müssen entsprechend stabilgelagert werden, um den Belastungen beim Einkuppeln entgegenwirken zu können.Hierzu sind Die Drehwellenlager 72 vorgesehen, welche nur in den Basissegmenten2a befestigt sein dürfen. Die Drehwellen 27 müssen durch die Winkelsegmente 2blaufen, ohne mit diesen in Kontakt zu treten. Ansonsten wäre ein endloses Drehender Winkelsegmente 2b in Relation zueinander oder zu den Basissegmenten 2a nichtmehr möglich.

Die Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung aus Basis- undWinkelsegmenten 2a, 2b, welche in einem Stabilisierungselement 7 gefasst und miteinem Außenüberzug 21, sowie einem Innenüberzug 20 ausgestattet sind. DasStabilisierungssegment 7, beispielsweise eine verdrehsteife SpiralförmigeEdelstahlwelle oder ein verdrehsteifer Faserschlauch aus Kunststoffgewebe oder insich greifende, röhrenförmige Kunststoffelemente, ist mit den Basissegmenten 2aüber eine Verbindung 8 fest verbunden. Beispielsweise kann ein Basissegment 2aan seiner Umfangsfläche zumindest teilweise mit der umgebenden Spiralfederverklebt sein. Die dazwischenlegenden Winkelsegmente 3b bleiben auf denDrehlagern 5 drehbar gelagert und weisen keine feste Verbindung mit demStabilisierungselement 7 auf. Durch die Verklebung der einzelnen Basissegmente 7stabilisiert sich die Hohlwelle 10 und wird zusätzlich zu den innen verbautenKardanring-Gelenken 3 auch von außen unterstützt. Die Hohlwelle 10 wird voneinem Außenüberzug 21 umgeben, welcher ein Eindringen von Gasen undFlüssigkeiten verhindert. Der Außenüberzug 21 muss flexibel genug sein, um dieVerwindungen der Krümmvorrichtung 1 ausgleichen zu können. Der Innenüberzug20, welcher die Hohlwelle von innen versiegelt, umgibt die im Führungskanal 4befindlichen Leitungen.

Die Fig. 9 ist eine schematische Darstellung und ein Ausführungsbeispiel einerKrümmvorrichtung 1, kombiniert mit einer Hilfsvorrichtung 42, verbunden mit einerRegeleinheit 40 und einer Anzeigeeinheit 45.

An einem Ende der Krümmvorrichtung 1 befindet sich der Kopf 13, welcherBeispielsweise mit einer Kamera oder Sonographiesonde, mit den Mündungen fürden Spülsaugkanal und Therapiekanal versehen ist und auch mit medizinischenVorrichtungen 84 ausgestattet sein kann. Weiters kann im Kopf 13 die Öffnung füreine Austrittsöffnung für ein eigenes, externes und dünneres Endoskop vorgesehensein. Die Versorgung dieser Elemente, welche sich im Kopf 13 befinden, erfolgtbeispielsweise über Leitungen, Kabel, Bowdenzüge, etc, welche sich im zumBeispiel Fig. 1c erklärten Hohlraum 11 oder auch Führungskanal 4 genannte Bereichder Krümmvorrichtung 1 befinden und am Ende der Krümmvorrichtung 1heraustreten.

Die dort heraustretenden Leitungen, wie beispielsweise die Spülleitungen oderAbsaugungsleitungen 82, werden somit nutzbar gemacht und könnenzusammenwirkend mit medizinischen Geräten verwendet werden. MedizinischeVorrichtungen 84 wie oben bereits genannt werden über die ebenfalls am Endeheraustretenden, in der Skizze als Bowdenzüge dargestellten, Leitungen bedient.Weiters tritt eine Kameraleitung 83 aus der Krümmvorrichtung 1 hervor, welche inweiterer Folge direkt an der Anzeigeeinheit 45 oder an der Regeleinheit 40angeschlossen werden kann, um ein Bild der im Kopf 13 angebrachten Kameradarstellen zu können. Die Übertragung der Bilddaten der Kamera kann alternativauch überein kabelloses Medium erfolgen. Die Steuerung und Regelung derVerwindung und Verkrümmung der Krümmvorrichtung 1 selbst erfolgt über eineSteuerleitung 44, über welche die Befehle an die Antriebseinheiten 22 und dieSignale der Sensoren 41 gelangen. An dieser Steuerleitung 44 hängt auch dasanatomisch gekrümmte Einführrohr 42, welches die Länge und die Rotationspositionder durchgelaufenen Krümmvorrichtung 1 ermittelt. Anatomisch gekrümmteEinführrohre 42 sind aus der Endoskopie bekannt; sie dienen zur Erleichterung beimEinführen der Krümmvorrichtung 1. Neben den Längen- und Winkelsensoren könntedas Einführrohr 42 mit einer Vorschubeinrichtung ausgestattet werden, welche,geregelt über beispielweise eine Regeleinrichtung 40, ein kontrolliertes, exaktes Vor-und Zurückschieben der Krümmvorrichtung 1 ermöglichen.

Wird die Krümmvorrichtung 1 nun beispielsweise an einem Menschen verwendet undmit dem Kopf 13 voraus eingeführt, dient das anatomisch gekrümmte Einführrohr 42vorerst als Einführhilfe. Verfolgt nun die Krümmvorrichtung 1 auf ihrem Weg durchden beispielsweise menschlichen Darm 90, wird die Länge des Eindringens von derHilfseinrichtung 42 erfasst. Die Angulierung des Kopfes 13 wird visuell kontrolliertgesteuert, mit der Geschwindigkeit des Einschubes wird die Geschwindigkeit derWinkelübergabe an die noch weiter außen liegenden Segmente 2 übergeben. Aneinem Krümmungspunkt des Darmes 90 verbleibt trotz Vorwärts- oderRückwärtsbewegungen der Krümmvorrichtung 1 die Richtung und das Ausmaß derAngulierung konstant. Trotz der oft bizarren Krümmungen des Darms 90 treten beieiner Untersuchung keine Schmerzen oder Verletzungen auf, selbst dann nicht,wenn die Krümmvorrichtung 1 absichtlich oder unabsichtlich um die Einführachserotiert wird, da der Rotationswinkel der gesamten Krümmvorrichtung durch den am

Einführrohr 42 angebrachten Winkelsensor beobachtet und an die Regeleinheit 40weitergegeben wird, die wiederum die Segmente 2 so ansteuert, dass diese sich derForm des Darmes 90 anpassen. Ist beispielsweise eine Krümmung des Darmes 90nun mit dem Kopf 13 umfahren und die Krümmvorrichtung 1 muss ihren weg weiterfortsetzen, kann weiterhin der Vorschub des Einführrohrs 42 genutzt werden oder dieKrümmvorrichtung 1 manuell weitergeschoben werden. Der nun an derKrümmvorrichtung 1 ausgestaltete Bogen darf nun nicht weitergeschoben werden,sondern muss, relativ zur Vorwärtsbewegung der Krümmvorrichtung 1, an Ort undStelle verharren - ermittelt durch die eingedrungene Länge und des Rotationswinkelsder Krümmvorrichtung 1, weitergegeben an die Regeleinheit 40 und verglichen mitden Istwerten der Sensoren 41 und den daraus ermittelten Winkeln derWinkelsegmente 2b, werden die einzelnen Winkelsegmente 2b nacheinander sogedreht beziehungsweise in Richtung Neutral zurückgesetzt, dass die Krümmung derKrümmvorrichtung 1 am Bogen an der Stelle des Darmes 90 aufrecht erhalten bleibtund nicht weiter in einen nun eventuell gerade verlaufenden Darmbereichweitergeschoben wird. Dies ist auf alle Hindernisse und Windungen des Darmes 90anwendbar.

Da sich beispielsweise der Dünndarm ständig bewegt, dehnt, komprimiert, etc, kannes sein, dass Spannungen auf die Krümmvorrichtung 1 einwirken können. Bleibt dieKrümmvorrichtung 1 länger in einer bestimmten Position im Darm 90, kann dieseschlaff geschaltet werden, was bedeutet, dass die Kontraktionen ausgeübt durch dieDarmwände auf die Krümmvorrichtung 1 mittels freilaufende Winkelsegmente 2bausgeglichen werden können und die Krümmvorrichtung 1 frei im Darm 90 liegendkeinen Einfluss auf die Umgebung ausübt. Diese „Schlaffschaltung“ erfolgt übereinen Befehl, welcher über die Regeleinheit 40 an die Krümmvorrichtung 1 mitgeteiltwerden kann. Im Falle eines Defekts an der Krümmvorrichtung 1 oder einerelektronischen Störung, muss es sofort möglich sein, alle Angulierungseinheiten 12stromlos zu schalten und die Versorgung der Antriebseinheiten 22 zu unterbrechen.Somit sind alle Winkelsegmente 2b drehbar und die Krümmvorrichtung 1 kann ausdem Darm 90 gezogen werden.

Die Fig. 10 zeigt ein in einem Ausführungsbeispiel schematisch eine in den Darm 90eingedrungene Krümmvorrichtung 1, welche nach dem Einschieben zum Vortrieb kein aktives Bewegen im Einführrohr bedarf. Ab einer gewissen Länge, die dieKrümmvorrichtung 1 eingedrungen ist, kann sich diese beispielsweise überschlangenartige Bewegungen aus eigener Kraft im Darm 90 fortbewegen. Durcheinstellbare Parameter in der Regeleinheit 40 gesteuert, kann die Krümmvorrichtung1 Bewegungsabläufe abfahren und sich somit durch den Darm 90 „schlängeln“.Somit könnte die Zahl der Angulierungssegmente 12 auf ein Minimum begrenztwerden, da der Vorschub, welcher beispielsweise durch das Einführrohr 42 oderauch Manuell hergestellt wurde, ab einer gewissen eingedrungenen Länge nichtmehr notwendig wird. Dann werden beim weiteren Fortbewegen in den Darm 90 dieVersorgungsleitungen der Krümmvorrichtung 1 einfach nachgezogen und dieKrümmvorrichtung 1 bahnt sich ihren Weg bis zum gewünschten Bereich von selbst.Im Notfall kann die Krümmvorrichtung 1 stromlos geschalten im schlaffen Zustand ander Steuerleitung 44 aus dem Darm 90 gezogen werden.

Claims (17)

1. Patentansprüche 1. Krümmvorrichtung (1), insbesondere ein Roboterarm, mit einer aus einerVielzahl von zueinander drehbaren, hohl ausgebildeten Segmenten (2)gebildeten Hohlwelle (10), wobei die Segmente (2) zueinander durch jeweilszumindest eine Stützeinrichtung (16) stabilisiert sind, dadurch gekennzeichnet,dass - die zumindest eine Stützeinrichtung (16) zwischen zwei benachbartenSegmenten (2) angeordnet ist und die zwei benachbarten Segmente (2) und dieStützeinrichtung (16) einen durchgehenden Hohlraum (11) bilden.
2. 2. Krümmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieStützeinrichtung (16) als ein Kardanring-Gelenk und/oder ein Drehlager (5)ausgebildet ist.
3. 3. Krümmvorrichtung (1), insbesondere ein Roboterarm, mit einer aus einerVielzahl von zueinander drehbaren Segmenten (2) gebildeten Hohlwelle (10),insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Segmente (2) zumindest zweiunterschiedliche Gruppen von Formen aufweisen und in diesen zwei Gruppenals Basissegmente (2a) und Winkelsegmente (2b) unterscheidbar sind, dadurchgekennzeichnet, dass das Basissegment (2a) zumindest eine für eineAntriebseinheit (22) und/oder Kraftübertragungseinheit (23) und/oder zumindesteinen Sensor (41) ausgebildete Kammer (14) aufweist.
4. 4. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass zumindest eine der beiden Kontaktflächen (32) des zumindest einenWinkelsegments (2b) in ihrem Schnittwinkel sowohl schräg gegenüber ihrerLängsachse (33) als auch abweichend zur Orthogonalen auf die Längsachse (33) verläuft, wobei die Kontaktflächen (32) des zumindest einenBasissegments (2a) in ihrem Schnittwinkel orthogonal auf die Längsachse (33)verlaufen.
5. 5. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass die aus mehreren zusammengesetzten Segmenten (2) mit mehrerenStützeinrichtungen (16) entstehende Hohlwelle (10) einen durchgehenden Hohlraum (11) bildet, welcher als Führungskanal (4) nutzbar ist, der selbst beieiner Verkrümmung der Krümmvorrichtung (1) nicht unterbrochen wird.
6. 6. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Segmente (2) an deren Kontaktflächen (32) durch eine durch dieSegmente (2) ausgebildete, ineinandergreifende Form mit einer reibungsarmenBeschichtung (6), wie beispielsweise Teflon, und/oder durch ringförmigausgestaltete Drehlager (5), wie beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager,zueinander drehbar beweglich sind, wobei die Kontaktflächen (32) alssymmetrische Ringkreise ausgebildet sind.
7. 7. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Krümmvorrichtung (1) aus mehreren zueinander drehbaren,aneinanderreihbaren Angulierungssegmenten (12) besteht, ausgebildet durchdie Anordnung aus je einem Basissegment (2a), welches an den zweiKontaktflächen (32) je ein drehbares Winkelsegment (2b) mit je einemringförmigen Kardanring-Gelenk (3) aufweist.
8. 8. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass das die Hohlwelle von einem flexiblen Stabilisierungselement (7), wiebeispielsweise einer Spiralwelle oder Gewebewelle, umgeben ist.
9. 9. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass das flexible Stabilisierungselement krümmbar aber dennoch verdrehstabilist und somit ein relatives Verdrehen der zumindest zwei darin befindlichenBasissegmente (2a) um deren Längsachse (33) zueinander verhinderbar ist.
10. 10. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass das zumindest eine Basissegment (2a) im flexiblen Stabilisierungselement (7) rotationsstarr gelagert ist, beispielsweise verklebt, die Winkelsegmente (2b)jedoch um ihre Längsachse (33) rotierbar sind.
11. 11. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurchgekennzeichnet, dass die Krümmvorrichtung (1) in ihrem Führungskanal (4)durch einen flexiblen Innenüberzug (20) und von außen durch einen flexiblen Außenüberzug (21) ummantelt ist, durch welchen ein Ein- und Ausdringen vonFlüssigkeiten und/oder Gasen verhinderbar ist.
12. 12. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurchgekennzeichnet, dass die Drehung des zumindest einen Segmentes (2, 2a, 2b)durch zumindest eine im Basissegment (2a) oder der Stützeinrichtung (16)befindliche Antriebseinheit (22) und/oder Kraftübertragungseinheit (23)betätigbar ist.
13. 13. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurchgekennzeichnet, dass die Krümmvorrichtung (1) in einer vorhereingenommenen, gekrümmten Form zumindest teilweise oder gänzlicharretierbar ist.
14. 14. Krümmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurchgekennzeichnet, dass die Krümmvorrichtung (1) über eine Schlaffschaltungdurch äußere Einflüsse und nicht über die zumindest eine Antriebseinheit (22)und/oder Kraftübertragungseinheit (23) in Form bringbar ist.
15. 15. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurchgekennzeichnet, dass eine Regeleinheit (40) vorgesehen ist, wobei eineDrehposition des zumindest einen Winkelsegmentes (2b) als Istwert überzumindest einen Sensor (41) erfassbar und der Regeleinheit (40) mitteilbar istund durch die Regeleinheit (40) der Istwert (70) mit zumindest einemmitteilbaren Sollwert (71) vergleichbar ist, wobei das zumindest eineWinkelsegment (2b) über die zumindest eine Antriebseinheit (22) und/oderKraftübertragungseinheit (23) drehbar ist, bis der Istwert (70) der Drehpositionmit dem zumindest einem mitteilbaren Sollwert (71) übereinstimmt.
16. 16. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurchgekennzeichnet, dass über ein Einführrohr (42) zusammen mit der Regeleinheit (40) die Lage und dieBewegungsgeschwindigkeit der Krümmvorrichtung (1)in Relation zum Einführrohr (42) messbar ist, wobei an dem Einführrohr (42)vorzugsweise eine Vorschubeinheit (43) verfügbar ist, über welche die Krümmvorrichtung (1) in Richtung ihrer Längsachse (33)verschiebbar ist.
17. 17. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinheit (40) vorgesehen ist, wobei dieKrümmvorrichtung (1) über eine über ein Datenübertragungsmittel (44) zumDatenaustausch mit der Regeleinheit (40) verbindbar ist.