AT514914B1 - 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

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Krümmvorrichtung, insbesondere einen Roboterarm, mit eineraus einer Vielzahl von zueinander drehbaren, hohl ausgebildeten Segmenten gebildeten Hohl¬welle, wobei die Segmente zueinander durch jeweils zumindest eine Stützeinrichtung stabilisiertsind.

[0002] Eine Krümmvorrichtung der Eingangs genannten Art ist aus der PatentschriftWO2013/080197 A1 bekannt und zählt bereits zum Stand der Technik. Diese Patentschrift zeigteinen Roboterarm, welcher auch in der Endoskopie eingesetzt werden und über ein Verdrehenvon mehreren keilförmigen Segmenten schlangenartige Formen und Bewegungen annehmenkann.

[0003] Weiters wird in der JP2000225591A die allgemeine Grundidee der Erfindung gezeigt -die dort gezeigte Vorrichtung weist jedoch keine entkoppelte Stützeinrichtung zwischen je zweibenachbarten Segmenten auf und ist in ihrer Beweglichkeit somit eingeschränkt.

[0004] Die US4990050A, JPH0788788A, W02006036067 und die EP0439931 zeigen ebenfallsKrümmvorrichtungen, welche die allgemeine Grundidee der Erfindung vermitteln. Jedoch wei¬sen die in diesen Schriften gezeigten Krümmvorrichtungen keine durchgehenden Hohlräumeauf, wie die erfindungsgemäße Hohlwelle, welche durch die einzelnen hohlen Segmente aus¬gebildet wird.

[0005] Eine Krümmvorrichtung dieser Art sollte bei geringen Abmessungen in ihrer Bauart leichtsein, um sich nicht bereits durch ihr Eigengewicht im gestreckten Zustand zu verformen, bei¬spielsweise durchzubiegen oder gar abzuknicken. Diese Eigenschaften, wie Leichtigkeit, Stabili¬tät, kompakte Bauweise, sind in sich sehr widersprüchlich. Zusätzlich ist es aufgrund der Viel¬zahl von zueinander drehbaren Segmenten, welche zu einer Veränderung der Form derKrümmvorrichtung führen, sehr schwierig, diese Anordnung aus einzelnen Bestandteilen zuei¬nander stabil zu fixieren. Dies erfolgt beispielsweise wie in der eingangs genannten Patent¬schrift durch ein Gelenk, welches zwischen den Segmenten verbaut wird. Dieses Gelenk befin¬det sich an einer Stelle der Vorrichtung, die eigentlich genutzt werden könnte.

[0006] Da durch die gedrungene Bauweise, besonders in einer Krümmvorrichtung, bereitswenig Spielraum für beispielsweise Antriebskomponenten in der Vorrichtung vorherrschend ist,wäre es von Vorteil, wenn der intern liegende Hohlraum frei von störenden Bestandteilen derKrümmvorrichtung ist um dort einen, für die beispielsweise Endoskopie wichtigen, Mehrzweck-Versorgungskanal verlegen zu können, der auch bei einer Verkrümmung der Krümmvorrichtungnicht gestört oder unterbrochen wird.

[0007] Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die vorher beschriebenen Nachteile zuVermeiden und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Krümmvorrichtung anzu¬geben, welche in sich stabil ist und dennoch mehr Platz für einen besser nutzbaren Führungs¬kanal in ihrem Hohlraum bietet.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest eine Stützein¬richtung (16) zwischen zwei benachbarten Segmente angeordnet ist und die zwei benachbartenSegmente und die Stützeinrichtung einen durchgehenden Hohlraum bilden.

[0009] Durch das Kardanring-Gelenk, welches sich um den Hohlraum der Welle herum er¬streckt, entsteht ein Führungskanal, der in sich frei ist und auch bei der Verkrümmung derKrümmvorrichtung kein Hindernis im Führungskanal bildet, welches beispielsweise die dortbefindlichen Leitungen beeinflussen könnte. Antriebskomponenten und Sensoren, als Beispiel,werden intern in einem Basissegment verbaut und von diesem umhüllt, wobei diese Antriebs¬komponenten außerhalb des gebildeten Führungskanals liegen. Aufgrund der Verwendung vonje einem Kardanring-Gelenk pro Winkelsegment, liegt der Kardanpunkt nicht in derselben Ebe¬ne wie die Kontaktflächen der Segmente, was dazu führt, dass die, als Beispiel, intern verlegtenLeitungen nicht so stark geknickt werden.

[0010] Figurenbeschreibung: Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindungwerden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dar¬gestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: [0011] Fig. 1a bis Fig. 1c unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer Krümmvorrichtung in schematischen Schnittansichten [0012] Fig. 1x bis Fig. 1z schematische Darstellung der Längsachsen und Schnittpunkte [0013] Fig. 2a und 2b eine schematische Darstellung eines Kardanring-Gelenkes in unter¬ schiedlichen Ansichten [0014] Fig. 3a bis 3c schemenhafte Skizzen unterschiedliche Ausführungsbeispiele einer

Krümmvorrichtung in gekrümmten Formen, [0015] Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles beste¬ hend aus zwei Basissegmenten und zwei Winkelsegmenten in einerSchnittansicht [0016] Fig. 5a und Fig. 5b mehrere Angulierungssegmente in gekrümmten Formen in schema¬ tischer Schnittdarstellung [0017] Fig. 6a und 6b schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispieles beste¬ hend aus zwei Basissegmenten und zwei Winkelsegmenten mit ei¬nem Antriebssystem in einer Schnittansicht [0018] Fig. 7a bis 7c zeigen mehrere Beispiele von Antriebssystemen und Sensoren in schematischen Schnittansichten [0019] Fig. 8 schematisch dargestellt ein Beispiel einer Anordnung aus Segmen¬ ten in einem Stabilisierungselement, Außenüberzug, Innenüberzugund Leitungen [0020] Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel einer zusammenwirkenden Anordnung von

Krümmvorrichtung, Einführrohr und Regeleinheit in einer Skizze [0021] Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel einer Krümmvorrichtung in ihrem Einsatz [0022] Die Fig. 1a zeigt ein sehr einfaches Ausführungsbeispiel aus mehreren zueinanderangeordneten Segmenten 2, welche einzeln um ihre Längsachse rotierbar sind und in ihrerForm an ihren Kontaktflächen 32 ineinandergreifen, um nach dem Zusammensetzen eine stabi¬le Hohlwelle 10 zu ergeben. Die Kontaktflächen 32 sind als symmetrische Kreisringe ausgebil¬det, um nach dem Eingreifen in das nächste Segment 2 ein Verdrehen der einzelnen Segmente2 um die Längsachse 33 zu ermöglichen. Die ineinandergreifenden Kontaktflächen 32 könnenbeispielsweise mit einer reibungsarmen Beschichtung 6 ausgestattet sein und somit als Gleitla¬gerung dienen. Dies kann beispielsweise mit einer Teflonbeschichtung erreicht werden, wobeianstelle einer Beschichtung 6 auch ein Drehlager 5 verwendet werden kann. Drehlager gibt esin verschiedenen Ausführungen, untergeordnet in Gleitlager oder Wälzlager. Je nach Ausfüh¬rungsbeispiel kann also sowohl direkt über eine Beschichtung 6, als auch über ein Drehlager 5wie ein Gleitlager oder ein Wälzlager, beispielsweise Nadellager oder Kugellager oder einerKombination aus allen genannten Möglichkeiten, eine reibungsarme Anordnung der einzelnenSegmente 2 zueinander realisiert werden. Die Lagereigenschaften müssen sehr reibungsarmsein, sodass bei einer leichten Berührung der Hohlwelle 10 die Segmente 2 sich ineinander ingegenläufiger Richtung verdrehen und die Hohlwelle somit ihre Form verändert. Die Hohlwelle10 muss in ihrer Form der Umgebung anpassbar sein, da sie sich in ihrem vorgesehenen An¬wendungsbereich durch enge und eventuell weiche, empfindliche, röhrenartige Ausbildungenbewegen muss, wie beispielsweise einem Darm 90 eines menschlichen Körpers bei einer Colo-skopie. Durch Verdrehen der Segmente 2 verändert sich der Winkel der Segmente 2 zueinan¬der. Somit können durch ein Drehen an einem, und/oder mehrerer Segmente 2, an verschiede¬nen Stellen der Hohlwelle 10, verschiedenste Formen hergestellt werden.

[0023] Ähnlich einer Schlange kann sich die Anordnung der Segmente 2 als Hohlwelle 10 somit durch Hindernisse bahnen und kann bei Berührung mit einem Hindernis diesem ausweichen,beziehungsweise, als Beispiel, dem anatomischen Verlauf eines Darmes 90 ohne Krafteinwir¬kung auf die Darmwand folgen.

[0024] Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt nur eine Art von Segmenten 2, wobei jedesSegment 2 zueinander durch eine Stützeinrichtung 16, in diesem Ausführungsbeispiel durch einKardanring-Gelenk 3, gestützt wird. Anstelle der Kardanring-Gelenke 3 kann auch ein Drehlager5, wie beispielsweise ein Axialkugellager zwischen den Segmenten verklebt werden. Eine Seitedes Kardanring-Gelenks 3, die Ankerscheibe 36, ist fest mit dem Segment 2 verbunden, dieandere Seite, die Gleitscheibe 34, dient als schwenkbare Plattform für das nächste Segment 2,auf welchem sich dieses rotierbar um seine Längsachse 33 gleitend abstützt. Das Kardanring-Gelenk 3 wird in der Fig. 2a und 2b detailliert skizziert dargestellt. Die Segmente 2 und dieKardanring-Gelenke 3 ergeben zusammen eine flexible und trotzdem rotationsstabile Hohlwelle10, welche als Krümmvorrichtung 1 eingesetzt werden kann. Durch die Kardanring-Gelenke 3wird der Hohlraum 11 in der Hohlwelle 10 nicht beeinträchtigt und bleibt in seiner Funktion als,zum Beispiel, Führungskanal 4 für medizinische Geräte wie Biopsievorrichtungen, Kameras,Spülleitungen, etc. voll nutzbar. Kein Gelenk behindert die Hohlwelle 10 in ihrem Hohlraum 11.Das in Fig. 1a gezeigte System hat den Vorteil, dass wenige Komponenten benötigt werden.Unkompliziert im Aufbau nur durch die Verwendung von ausschließlich Winkelsegmenten 2bergibt sich auch der weitere Vorteil von sehr engen Radien, welche bei der Verkrümmung derHohlwelle 10 erreichbar sind. Dennoch ist es schwierig, bei dieser Art der Hohlwelle 10 zumBeispiel ein Antriebssystem unterzubringen.

[0025] Die Fig. 1b zeigt ein weiteres, einfaches Ausführungsbeispiel einer Hohlwelle 10, dies¬mal bestehend aus zwei unterschiedlichen Segmenten 2, welche in mehrfacher Stückzahl aufsymmetrischen Ringflächen zueinander angeordnet sind. In diesem Beispiel unterscheidet manzwischen Winkelsegment 2b und Basissegment 2a. Gleich wie die Segmente 2 in der Figuren¬beschreibung der Fig. 1a sind die einzelnen Segmente 2a, 2b zueinander auf Drehlager 5 odereinfach aufgrund ihrer ineinandergreifbaren Form an den Kontaktflächen 32 drehbar gelagert.Das hier als [0026] Stützeinrichtung 16 verwendete Kardanring-Gelenk 3, erfindungsgemäß auch in diesemBeispiel ringförmig dargestellt, sitzt nun beispielsweise am Basissegment 2a mit der Anker¬scheibe 36 fest verankert und stützt mit seiner Gleitscheibe 34 das Winkelsegment 2b. Bei einerDrehbewegung an zumindest einem Winkelsegment 2b beginnt sich das System zu verkrüm¬men - ausgestattet mit einem ununterbrochenen Hohlraum 11, welcher als Führungskanal 4nutzbar ist. Durch die zylindrisch aufgebauten Basissegmente 2a ist es einfacher, Antriebskom¬ponenten in das System einzubauen, beziehungsweise, die Hohlwelle 10 mittels um die Seg¬mente 2 angeordneten Stabilisierungselements 7, in welchem die Basissegmente 2a verdreh¬test gelagert sind, zu stabilisieren. Eine Hohlwelle 10, welche nur aus Winkelsegmenten 2bbesteht, wie in Fig. 1a beschrieben, hat aufgrund der erreichbar engen Radien bei der Verwin¬dung der Hohlwelle 10 recht hohe Anforderungen an die Biegsamkeit des Stabilisierungsele¬ments 7. Die Dehnung am Außenradius der verkrümmten Hohlwelle sorgt für eine Streckungam Stabilisierungselement 7, die Stauchung am Innenradius sorgt für ein Komprimieren. In derFig. 1b wird zwischen den Winkelsegmenten 2b ein Basissegment 2a verwendet, welches dieDehnungs- Streckungsunterschiede am Stabilisierungselement 7 aufgrund seiner Länge zu¬sätzlich kompensieren kann. Dennoch ergibt sich aus dem Anordnungsbeispiel wie in Fig. 1bgenannt ein Nachteil. Durch nur ein Winkelsegment zwischen den Basissegmenten ist dererreichbare Radius nicht so eng wie in Figur 1a.

[0027] Die Fig. 1c zeigt eine Kombination aus den Ausführungsbeispielen der Fig. 1a und 1b.Zwischen jedem Basissegment 2a liegen zwei Winkelsegmente 2b; somit ergeben sich dieVorteile aus den beiden vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen vereint in einem: es sindenge Radien erreichbar, es ist genügend Platz für Antriebskomponenten, das Stabilisierungs¬element 7 kann die bei der Verwindung auftretenden Dehnungs-Streckungsunterschiede kom¬pensieren. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Stützeinrichtung 16 ein ringförmigesKardanring-Gelenk 3 verbaut, welches am Basissegment 2a fest verankert ist und an der Gleit¬ scheibe 34 das zugehörige Winkelsegment 2b abstützt. Der dadurch entstehende Hohlraum 11bleibt wie in Fig. 1a und 1b als Führungskanal nutzbar. An den Kontaktflächen 32 ist in der Fig.1c eine Ausformung mit Beschichtung 6 zuständig für die leicht drehbare Lagerung der einzel¬nen Segmente 2. Dies kann jedoch auch durch Drehlager 5 wie Gleit- und/oder Wälzlagererfolgen, wie auch in weiteren Figurenbeschreibungen erläutert und zum Beispiel in der Fig. 4ersichtlich. Die einzelnen Segmente 2 können beispielsweise in einem Spritzgussverfahren auseinem Kunststoff produziert werden, jedoch auch, als weiteres Beispiel, aus gesintertemLeichtmetall wie Aluminium oder Titan. Wichtig ist, dass die Krümmvorrichtung 1 ein geringesEigengewicht aufweist und dennoch stabil ausgeführt ist. Würde die Krümmvorrichtung 1 zuschwer, würde diese bereits durch ihr Eigengewicht durchhängen und zum Knicken neigen.

[0028] Die Fig. 1x zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Segmente 2, um welche diesedrehbar gelagert rotieren können und somit den Winkel zueinander verändern. Die Kardanpunk¬te 51 sind die Stellen, an denen sich die in der Fig. 1x nicht ersichtlichen, als Stützeinrichtung16 verwendeten, Kardanring-Gelenke 3 abbiegen. Die Schnittpunkte 31 sind die Ausgangs¬punkte, an welchen sich der Winkel der Segmente zueinander verändert. In dieser Skizze wirdgezeigt, in welcher Relation sich die Kardanpunkte 51 zu den Schnittpunkten 31 befinden.Würde nur ein Kardanring-Gelenk für jeden Schnittpunkt 31 eingesetzt, um die Segmente 2 zuunterstützen, wäre der Knick in den Gelenken wesentlich stärker ausgeprägt. Das einfach aus¬geführte Kardanring-Gelenk würde somit am gedachten Kardanpunkt 61 abbiegen. Dies hatweiterhin zur Folge, dass der Hohlraum, in welchem sich das Kardanring-Gelenk befindet,größer ausgestaltet sein müsste, um für den weiter ausragenden gedachten Kardanpunkt 61Platz zu schaffen. Sind alle Segmente 2 so ausgerichtet, dass die Hohlwelle 10 sich nicht ver¬windet, sondern eine Gerade bildet, befinden sich die Kardanpunkte 51 gemeinsam mit denSchnittpunkten 31 auf der Längsachse 33.

[0029] Die Fig. 1y zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Basissegmente 2a und der Win¬kelsegmente 2b. Aufgrund nur eines als Stützeinrichtung 16 verwendeten Kardanring-Gelenkes3 zwischen den Basissegmenten und auch nur einem Winkelsegment 2b ergibt sich auch nurein Kardanpunkt 51.

[0030] Die Fig. 1z zeigt schematisch die Längsachsen 33 der Basissegmente 2a und der zweizwischen den Basissegmenten2a liegenden Winkelsegmente 2b, gemeinsam mit den Kardan¬punkten 51. Auch hier ist, wie in Fig. 1 x, zu erkennen, dass durch die Verwendung von zweiKardanring-Gelenken 3 kein so stark ausragender gedachter Kardanpunkt 61 auftritt, der beider Verwendung von nur einem Kardanring-Gelenk 3 entstehen würde.

[0031] Die Fig. 2a zeigt schematisch das Beispiel eines ringförmigen Kardanring-Gelenks 3,verwendbar als Stützeinrichtung 16 im Wesentlichen aus drei Grundkörpern bestehend. DieGleitscheibe 34 in ihrer ringförmigen Ausgestaltung mit einer Gleitfläche, welche man in der Fig.2a nicht sehen kann, und einer davon abgewandten Ringfläche, auf welcher sich die Aufnahmeder Ringscheibe 35 befindet. Diese Aufnahme kann unterschiedlich ausgeführt sein. In dieserschematischen Darstellung sind es zwei quaderförmige Erhebungen. Durch beispielsweiseAusnehmungen in den Aufnahmen kann die Gleitscheibe 34 mittels Bolzen 37 mit der Ring¬scheibe 35 verbunden werden, wobei die Ringscheibe 35 dann um die Längsachse der Bolzen37 drehbar gelagert ist. 90° versetzt dazu wird die Ringscheibe beispielsweise wiederum mitBolzen 37 schwenkbar an den Aufnahmen der Ankerscheibe 36 befestigt. Die Ankerscheibe 36wird in weiterer folge mit ihrer Ankerfläche, welche in der Fig. 2a nicht sichtbar ist, an einemSegment 2 befestigt; zum Beispiel mit dem Basissegment 2a verklebt. Durch die ringförmigeAusbildung des Kardanring-Gelenkes 3 ist es möglich, zum Beispiel Leitungen oder Versor¬gungskanülen hindurchzuführen, welche bei einem Abknicken des Kardanring-Gelenkes 3 nichtbeeinträchtigt werden. Anstelle von Bolzen 37 kann auch durch das Ineinandergreifen vonFormen, welche an der Gleitscheibe 34, der Ringscheibe 35 und der Ankerscheibe 36 ausge¬bildet sind, eine flexible Verbindung hergestellt werden, wie beispielsweise durch ein Ineinan-derschnappen von ausgeformten Zapfen in dafür vorgesehene Öffnungen. Anstelle eines direk¬ten Kontaktes der Gleitscheibe 34 zum Winkelsegment 2b, kann der Kontakt auch über ein ander Gleitscheibe 35 befestigtes Drehlager 5 erfolgen.

[0032] Die Figur 2b zeigt eine schematische Darstellung eines zusammengebauten Kardanring-Gelenkes 3. An der Gleitfläche und/oder am Umfang der Gleitscheibe 34 wird im eingebautenZustand des Kardanring-Gelenks 3 das Winkelsegment 2b geführt gelagert, wobei auch an derGleitscheibe 34 ein weiteres Drehlager 5 anbaubar sein kann, welches das Verdrehen desWinkelsegments 2b um das Kardanring-Gelenk 3 erleichtert. Wie auch die Segmente 2 könnendie Kardanring- Gelenke 3 aus einem Kunststoff oder Leichtmetall produziert werden.

[0033] Die Fig. 3a zeigt die in Fig. 1a dargestellte Anordnung aus Segmenten 2 in verschiede¬nen gekrümmten Formen. Hier ist der Vorteil der engen Radien ersichtlich, welche durch einenur durch Keilsegmente 2b aufgebaute Hohlwelle 10 erreichbar sind. In der Fig. 3a sieht mannur die extremsten Radien, die die Hohlwelle 10 anfahren kann. Beispielsweise ist aufgrund dereinzeln zueinander verstellbaren Segmente 2 jeder Radius zwischen dem Abgebildeten undeinem größeren möglich. Wird in der ganzen Hohlwelle 10 nur ein Segment 2 gedreht, wird dieHohlwelle 10 lediglich einen Knick und vor, beziehungsweise nach dem Knick, eine Geradeaufweisen. Werden zwei Segmente gleichzeitig gedreht, und diese liegen nicht direkt nebenei¬nander, weist die Hohlwelle 10 eine Z-förmige Gestalt auf. Dreht man mehrere nebeneinanderliegende Segmente 2 gleichzeitig und relativ zueinander, so erfolgt eine schlangenartige Ver¬windung der Hohlwelle 10; wie in Fig. 3a ersichtlich. Somit ist es möglich, dass, wenn die Ver¬drehung der einzelnen Segmente 2 durch beispielsweise jeweils einen Antrieb, wie einem Elekt¬romotor, pro Segment 2 erfolgen würde, die Hohlwelle sich schlangenartig von selbst fortbewe¬gen könnte.

[0034] Die Fig. 3b zeigt eine schematische Darstellung der bereits in Fig. 1b gezeigten Anord¬nung aus Basissegment 2a und Keilsegment 2b, wobei nur ein Keilsegment 2b zwischen denBasissegmenten 2a eingesetzt wird. Verglichen mit der Fig. 3a ist der erreichbare Radius imVergleich zur Fig. 3a wesentlich geringer.

[0035] Die Fig. 3c zeigt erneut eine schematische Darstellung der in Fig. 1c erklärten Anord¬nung aus Basissegment 2a und zwei angrenzende Winkelsegmente 2b mehrfach aneinander¬gereiht zu einer Hohlwelle 10, beispielsweise einsetzbar als Krümmvorrichtung 1. Erkennbar istder durch zwei aneinandergereihte Winkelsegmente 2b erzielbar enge Radius, trotz verbauten,zylindrischen Basissegmenten 2a. Auch hier wie in der Fig. 3a ist aufgrund der zwei einzelnzueinander verstellbaren Winkelsegmente 2b jeder Radius zwischen dem in der Fig. 3c abge¬bildeten und einem größeren einstellbar, insofern in mehreren Angulierungssegmenten 12,bestehend aus einem Basissegment 2a und zwei Winkelsegmente 2b, die aneinanderliegendenWinkelsegmente 2b relativ zueinander verdreht werden.

[0036] Die Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Anordnungsbeispieles von Basisseg¬menten 2a und Winkelsegmenten 2b; detailliert ausgeführt. Diese Darstellung zeigt, wie dieBasissegmente 2a und die Winkelsegmente 2b zueinander über ein Drehlager 5 positioniertsind. Diese Drehlager 5 können sowohl als Wälzlager, als auch als Gleitlager ausgeführt sein.Wie auch in Fig. 1c erkennbar gibt es als Alternative zu einem Drehlager 5 auch eine Ausfor¬mung mit Beschichtung 6 an der Schnittstelle 32. Auf diesem Drehlager 5, oder der Ausformungmit Beschichtung 6 wie in Fig. 1a bis Fig. 1c dargestellt, können die Segmente 2 sich frei dre¬hen.

[0037] Gestützt durch die ringförmigen Kardanring-Gelenke 3, welche mit ihren Gleitscheiben34 in diesem Beispiel auf einem Drehlager 5 zwischen den Winkelsegmenten 2b befestigt sind,drehen sich die Winkelsegmente 2b und verursachen an den Schnittpunkten 31 durch die rela¬tive Drehung eine Verstellung der Längsachsen 33 in Relation zueinander. Dies kann durchäußere Einflüsse, zum Beispiel ausgelöst durch die Umgebung, in welcher sich die Hohlwelle10 bewegt, stattfinden oder durch ein Antriebssystem. Die Ankerscheiben 36 des Kardanring-Gelenkes 3 sind fest mit dem Basissegment 2a verbunden. Beweglich sind somit nur das Ring¬segment 35, die Gleitscheibe 34 und die Winkelsegmente 2b.

[0038] Die Fig. 5a oder 5b zeigt ein Beispiel unterschiedlich eingestellter Angulierungssegmen-te 12, bestehend aus je einem Basissegment 2a und zwei Winkelsegmenten 2b. Jedes Elementfür sich hat einen Hohlraum 11. Weiters ist das Kardanring-Gelenk 3 ringförmig ausgeführt und sitzt im Hohlraum 11 der Winkelsegmente 2b. Somit ergibt sich der Führungskanal 4, welchersich durch die Hohlwelle 10 erstreckt. Der Führungskanal 4 wird, wie in den Fig. 5a und 5bgezeigt, nie unterbrochen; selbst wenn die Hohlwelle 10 stark verwunden wird, wie in dieserFigur gezeigt, bleibt der Hohlraum 11 stets erhalten und wird nicht unterbrochen.

[0039] Die Fig. 6a ist eine schematische Darstellung eines Anwendungsbeispieles einer Anord¬nung aus einem Basissegment 2a und zwei Winkelsegmenten 2b, Kardanring- Gelenken 3,zueinander über die Drehlager 5 positioniert und durch den Hohlraum 11 ausgezeichnet. Indiesem nun als Führungskanal 4 verwendbaren Hohlraum 11 befindet sich der gas- und flüssig¬keitsdichte Innenüberzug 20, welcher beispielsweise Kabel und Leitungen beinhalten kann.Beispielsweise aus diesem Innenüberzug 20 treten einzelne Versorgungsleitungen heraus,welche die Antriebseinheiten 22, wie beispielsweise Elektromotoren, und die Sensoren 41, wiebeispielsweise optische Sensoren, versorgen. In diesem Innenüberzug 20 befinden sich ZumBeispiel Bowdenzüge für medizinische Geräte 84, die Kameraleitung 83, Spül- und Abflusslei¬tungen 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. Beidiesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Kardanring-Gelenke 3 zwischen denBasissegmenten 2a verbaut, um den Führungskanal 4 bei einer Verwindung der Hohlwelle 10nicht zu stark zu beeinflussen. Wäre hier nur ein Kardanring-Gelenk 3 pro Segment verbaut,welches sich nur im Schnittpunkt 31 der zwei Winkelsegmente 2b abbiegen lässt, wäre die dortauftretende Abwinkelung bei einer Verkrümmung der Hohlwelle 10 doppelt so stark ausgeprägtals vergleichsweise bei zwei Kardanring-Gelenken 3. Dies wurde bereits in der Fig. 1z nähererläutert. Somit können sich, zum Beispiel, die im Führungskanal 4 befindlichen Leitungenbesser anpassen - in einem Bogen durch die Winkelsegmente 2b verlaufen - und werden dortnicht durch nur ein Gelenk abgeknickt. Weiters werden die Scherkräfte bei der Verwendung vonzwei Kardanring-Gelenken 3 reduziert. Bei nur einem Kardanring-Gelenk 3 wäre die Belastungauf die darin befindlichen Bolzen 37 und deren Lagerung, wie in Fig. 2a und 2b ersichtlich,höher. Bei zwei aneinander angeordneten Kardanring-Gelenken 3 teilen sich die wirkendenKräfte auf.

[0040] An den Wellen der Antriebseinheiten 22 befinden sich Zahnräder 25, welche in einen amWinkelsegment 2b befindlichen Zahnkranzes 24 eingreifen. Der Zahnkranz 24 ist, wie auch dieSchnittfläche 32 des Winkelsegments 2b, symmetrisch um die Längsachse 33 im Inneren desHohlraumes 11 befestigt oder ausgestaltet und wird bei aktivierter Antriebseinheit 22 in Bewe¬gung gesetzt. Somit dreht sich das Winkelsegment 2b beim Aktivieren der Antriebseinheit 22um die Längsachse, was zu einer Verkrümmung der Hohlwelle 11 führen kann. Werden mehre¬re Antriebseinheiten 22 in der Hohlwelle gleichzeitig aktiviert, verkrümmt sich die ganze Hohl¬welle 11, wobei hierzu die Basissegmente 2a, in welchen sich die Antriebseinheiten 22 zuei¬nander rotationsstabil ausgeführt sein müssen, da sich ansonsten durch die Drehbewegung derAntriebseinheiten 22 alle Segmente gegensinnig zueinander verdrehen würden, was eventuellzu einem Abscheren des Innenüberzug 20 und der darin befindlichen Leitungen führen könnte.Das Stabilisierungselement 7 verhindert dies, indem die darin befindlichen Basissegmente andem Stabilisierungselement 7 starr befestigt, beispielsweise verklebt, sind. Das Stabilisierungs¬segment wird in Fig. 8 näher erläutert.

[0041] Verdrehen sich die Winkelsegmente 2b aufgrund der Antriebseinheiten 22, wird derenDrehposition durch einen je einen Sensor 41 pro Winkelsegment 2b erfasst. Bei dem Sensor 41kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor 41 in Kombination mit einer Raster¬scheibe 26 am gegenüberliegenden Segment 2 handeln.

[0042] Als Beispiel kann man sagen, dass wenn sich die Hohlwelle 11 in einem Neutralzustandbefindet, sprich, kein Winkelelement 2b eine Verkrümmung an der Hohlwelle 11 erzeugt, alleSensoren einen Wert von null erfassen. Sobald sich zwei angrenzende Winkelsegmente 2bgegenläufig um eine viertel Umdrehung gedreht haben, erfasst der Sensor, dass der Maximal¬winkel des Winkelsegments 2b erreicht ist und an dieser Stelle eine Krümmung der Hohlwelle10 stattgefunden hat. Die Richtung der Verwindung wird noch in Neutralstellung durch Rotationbeider Winkelsegmente 2b um maximal eine halbe Drehung eingestellt. Sind nun beide Win- kelsegmente 2b um eine viertel Umdrehung relativ zueinander gegenläufig aus der Neutrallageverstellt worden, entspricht dies dem Maximalwinkel beider Winkelsegmente 2b und somit dermaximalen Krümmung an dieser Stelle der Hohlwelle 10. Die Werte wie Neutrallage, Maximal¬bereich und alles was dazwischen liegt, werden durch die Sensoren 41 erfasst und an eineRegeleinheit 40 weitergegeben. Diese wird in der Fig. 9 näher erläutert. Teil man nun zumin¬dest einer Antriebseinheit 22 mit, dass sie sich bis zum Erreichen eines Sollwertes an ihremzugeordneten Sensor 41 drehen muss, kann die Verkrümmung an dieser Stelle der Hohlwelledefiniert erfolgen. Wendet man diese Mitteilung an mehreren Antriebseinheiten 22 mit underwartet eine Rückmeldung durch die Sensoren 41, können mittels Programmsprache durch dieRegeleinheit 40 diverse Bewegungsszenarien oder Abläufe, sowie Formen und Positionen ander Hohlwelle 10 erfolgen, oder diese einfach nur schlaff geschaltet werden, um sich ihrer Um¬gebung anpassen zu können. Die Vielzahl aus Antriebseinheiten 22 und Sensoren 41 würdenüber ein Bus-Signal verstellt, da ansonsten jede einzelne der Komponenten eine eigene Leitungin Anspruch nehmen würde. Die Steuerleitung 44 dient als Bus-Leitung und ermöglicht einAnsteuern und Erfassen jedes einzelnen Winkelsegments 2b. Wenn die Bus-Leitung über eineSteckverbindung in jedem Basissegment 2a trennbar ausgeführt wird, beziehungsweise dieBasissegmente 2a mit dem Stabilisierungselement 7 trennbar verbunden sind, wie beispiels¬weise über Schraubverbindungen oder ein Bolzensystem, kann im Falle von Reparatur oderWartungsarbeiten die Krümmvorrichtung 1 in seine Bestandteile zerlegt werden, was eine er¬hebliche Kostenersparnis bedeutet.

[0043] Die Fig. 6b zeigt in einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel eine weitereVariante eines Angulierungssegmentes 12, in diesem Fall ohne Kardanring- Gelenke 3. DieStabilität der Hohlwelle 10 wird dadurch erreicht, dass die Drehlager 5, in diesem Beispiel alsAxialkugellager dargestellt, fest mit den Kontaktflächen 32 verbunden sind. Dies kann bei¬spielsweise durch eine nicht trennbare Verbindung wie Kleben, Verschweißen oder Verlötengeschehen oder auch durch eine trennbare Verbindung wie zum Beispiel Verschrauben oderVerzapfen. Wichtig ist, dass die Drehlager 5 im Umfangsbereich der Segmente 2a und 2b auf¬gesetzt sind und eine zentrale Durchgangsöffnung aufweisen, um den Führungskanal 4 nicht zuunterbrechen. Die Segmente sind somit zueinander befestigt, jedoch drehbar und bilden einedurchgehende, stabile Hohlwelle 10. Der Führungskanal 4 kann somit auch in diesem Ausfüh¬rungsbeispiel mit einem Innenüberzug 20 ausgestattet sein, der beispielsweise Leitungen auf¬nehmen kann. Die Basissegmente 2a sind zueinander rotationsstabil über ein Stabilisierungs¬element 7 gesichert, wie in Fig. 8 ersichtlich.

[0044] Die Fig. 7a zeigt in einem schematisch dargestellten Beispiel eine weitere Variante einesAngulierungssegmentes 12, wobei die Form des Winkelsegments 2b in die Form des Ba¬sissegments 2a eingreift. Der Zahnkranz 24 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nun um einesymmetrische Erhebung am Winkelsegment 2b angeformt, welche nach dem Zusammensetzenvon Winkelsegment 2b und Basissegment 2a das Zahnrad 25 der Antriebseinheit 22, beispiels¬weise Elektromotor, kontaktiert und von diesem angetrieben werden kann. In diesen Zahnkranzgreift nun auch der Sensor 41 mit einem eigenen Zahnrad 25 ein. In diesem Ausführungsbei¬spiel ist der Sensor 41 als Drehpotentiometer ausgeführt, weiters sind die ineinandergreifendenAusformungen der Segmente 2 mit einer Beschichtung 6 ausgestaltet um eine reibungsarmeDrehbewegung zu ermöglichen.

[0045] Die Fig. 7b zeigt ein weiteres Beispiel eines schematisch dargestellten Angulierungs-segments 12. Hier ist der Zahnkranz 24 im Hohlraum 11 angebracht, wobei das Zahnrad 25nach dem Zusammensetzen von Basissegment 2a und Winkelsegment 2b in den Zahnkranz 24eingreift. In diesem Ausführungsbeispiel kommt ein optischer Sensor 41 zum Einsatz, welcherüber eine Rasterscheibe 26 die Drehposition des Winkelsegments 2b registriert. Die Antriebs¬einheiten 22 sowie die Sensoren 41 befinden sich beide im Basissegment 2a - jedes Angulie-rungssegment 12 hat somit zwei Antriebseinheiten 22 und zwei Sensoren 41. In Diesem Bei¬spiel sind die Winkelsegmente 2b mittels Wälzlager als Drehlager 5 auf dem Basissegment 2agelagert. Die Lagerschalen der Wälzlager können in einem Klebeverfahren an den Segmenten2 befestigt werden; somit ergibt sich eine selbsttragende, stabile Struktur für die Hohlwelle 10.

[0046] In der Fig. 7c wird ein Beispiel eines Angulierungssystem schematisch angezeigt, beiwelchem sich keine Antriebseinheiten 22, beispielsweise im Sinne eines Elektromotors, in denAngulierungssegmenten 12 befinden, sondern Kraftübertragungseinheiten 23. Diese sind bei¬spielsweise bestehend aus Kupplungen, welche durch ein elektrisches Signal ausgehend vonder Regeleinheit 40, geöffnet oder geschlossen werden können. Diese Kraftübertragungseinhei¬ten 23 übertragen, zum Beispiel mit einem Riemen 81, die Drehbewegung von einer der Dreh¬wellen 27 auf ein Zahnrad 25, welches wiederum den Zahnkranz 24 in eine Drehbewegungversetzt. Die Drehwellen werden extern, sprich, außerhalb der Hohlwelle 11, beispielsweisemittels eines Elektromotors, angetrieben. Werden zwei gegenläufig drehende Drehwellen 27verwendet, wie in Fig. 7c dargestellt, können die Kraftübertragungseinheiten 23 je nach ge¬wünschter Drehrichtung in eine der zwei Drehwellen 27 eingekuppelt werden, während dieDrehposition mittels optischen Sensoren 41 erfassbar ist. Die flexiblen Drehwellen 27 müssenentsprechend stabil gelagert werden, um den Belastungen beim Einkuppeln entgegenwirken zukönnen. Hierzu sind Die Drehwel len lager 72 vorgesehen, welche nur in den Basissegmenten 2abefestigt sein dürfen. Die Drehwellen 27 müssen durch die Winkelsegmente 2b laufen, ohne mitdiesen in Kontakt zu treten. Ansonsten wäre ein endloses Drehen der Winkelsegmente 2b inRelation zueinander oder zu den Basissegmenten 2a nicht mehr möglich.

[0047] Die Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung aus Basis- und Win¬kelsegmenten 2a, 2b, welche in einem Stabilisierungselement 7 gefasst und mit einem Außen¬überzug 21, sowie einem Innenüberzug 20 ausgestattet sind. Das Stabilisierungssegment 7,beispielsweise eine verdrehsteife Spiralförmige Edelstahlwelle oder ein verdrehsteifer Faser¬schlauch aus Kunststoffgewebe oder in sich greifende, röhrenförmige Kunststoffelemente, istmit den Basissegmenten 2a über eine Verbindung 8 fest verbunden. Beispielsweise kann einBasissegment 2a an seiner Umfangsfläche zumindest teilweise mit der umgebenden Spiralfederverklebt sein. Die dazwischenlegenden Winkelsegmente 3b bleiben auf den Drehlagern 5 dreh¬bar gelagert und weisen keine feste Verbindung mit dem Stabilisierungselement 7 auf. Durchdie Verklebung der einzelnen Basissegmente 7 stabilisiert sich die Hohlwelle 10 und wird zu¬sätzlich zu den innen verbauten Kardanring-Gelenken 3 auch von außen unterstützt. Die Hohl¬welle 10 wird von einem Außenüberzug 21 umgeben, welcher ein Eindringen von Gasen undFlüssigkeiten verhindert. Der Außenüberzug 21 muss flexibel genug sein, um die Verwindungender Krümmvorrichtung 1 ausgleichen zu können. Der Innenüberzug 20, welcher die Hohlwellevon innen versiegelt, umgibt die im Führungskanal 4 befindlichen Leitungen.

[0048] Die Fig. 9 ist eine schematische Darstellung und ein Ausführungsbeispiel einer Krümm¬vorrichtung 1, kombiniert mit einer Hilfsvorrichtung 42, verbunden mit einer Regeleinheit 40 undeiner Anzeigeeinheit 45.

[0049] An einem Ende der Krümmvorrichtung 1 befindet sich der Kopf 13, welcher Beispiels¬weise mit einer Kamera oder Sonographiesonde, mit den Mündungen für den Spülsaugkanalund Therapiekanal versehen ist und auch mit medizinischen Vorrichtungen 84 ausgestattet seinkann. Weiters kann im Kopf 13 die Öffnung für eine Austrittsöffnung für ein eigenes, externesund dünneres Endoskop vorgesehen sein. Die Versorgung dieser Elemente, welche sich imKopf 13 befinden, erfolgt beispielsweise über Leitungen, Kabel, Bowdenzüge, etc, welche sichim zum Beispiel Fig. 1c erklärten Hohlraum 11 oder auch Führungskanal 4 genannte Bereichder Krümmvorrichtung 1 befinden und am Ende der Krümmvorrichtung 1 heraustreten.

[0050] Die dort heraustretenden Leitungen, wie beispielsweise die Spülleitungen oder Absau¬gungsleitungen 82, werden somit nutzbar gemacht und können zusammenwirkend mit medizi¬nischen Geräten verwendet werden. Medizinische Vorrichtungen 84 wie oben bereits genanntwerden über die ebenfalls am Ende heraustretenden, in der Skizze als Bowdenzüge dargestell¬ten, Leitungen bedient. Weiters tritt eine Kameraleitung 83 aus der Krümmvorrichtung 1 hervor,welche in weiterer Folge direkt an der Anzeigeeinheit 45 oder an der Regeleinheit 40 ange¬schlossen werden kann, um ein Bild der im Kopf 13 angebrachten Kamera darstellen zu kön¬nen. Die Übertragung der Bilddaten der Kamera kann alternativ auch über ein kabelloses Medi¬um erfolgen. Die Steuerung und Regelung der Verwindung und Verkrümmung der Krümmvor¬richtung 1 selbst erfolgt über eine Steuerleitung 44, über welche die Befehle an die Antriebsein- heiten 22 und die Signale der Sensoren 41 gelangen. An dieser Steuerleitung 44 hängt auchdas anatomisch gekrümmte Einführrohr 42, welches die Länge und die Rotationsposition derdurchgelaufenen Krümmvorrichtung 1 ermittelt. Anatomisch gekrümmte Einführrohre 42 sindaus der Endoskopie bekannt; sie dienen zur Erleichterung beim Einführen der Krümmvorrich¬tung 1. Neben den Längen- und Winkelsensoren könnte das Einführrohr 42 mit einer Vor¬schubeinrichtung ausgestattet werden, welche, geregelt über beispielweise eine Regeleinrich¬tung 40, ein kontrolliertes, exaktes Vor- und Zurückschieben der Krümmvorrichtung 1 ermögli¬chen.

[0051] Wird die Krümmvorrichtung 1 nun beispielsweise an einem Menschen verwendet undmit dem Kopf 13 voraus eingeführt, dient das anatomisch gekrümmte Einführrohr 42 vorerst alsEinführhilfe. Verfolgt nun die Krümmvorrichtung 1 auf ihrem Weg durch den beispielsweisemenschlichen Darm 90, wird die Länge des Eindringens von der Hilfseinrichtung 42 erfasst. DieAngulierung des Kopfes 13 wird visuell kontrolliert gesteuert, mit der Geschwindigkeit des Ein¬schubes wird die Geschwindigkeit der Winkelübergabe an die noch weiter außen liegendenSegmente 2 übergeben. An einem Krümmungspunkt des Darmes 90 verbleibt trotz Vorwärts¬oder Rückwärtsbewegungen der Krümmvorrichtung 1 die Richtung und das Ausmaß der Angu¬lierung konstant. Trotz der oft bizarren Krümmungen des Darms 90 treten bei einer Untersu¬chung keine Schmerzen oder Verletzungen auf, selbst dann nicht, wenn die Krümmvorrichtung1 absichtlich oder unabsichtlich um die Einführachse rotiert wird, da der Rotationswinkel dergesamten Krümmvorrichtung durch den am Einführrohr 42 angebrachten Winkelsensor beo¬bachtet und an die Regeleinheit 40 weitergegeben wird, die wiederum die Segmente 2 so an¬steuert, dass diese sich der Form des Darmes 90 anpassen. Ist beispielsweise eine Krümmungdes Darmes 90 nun mit dem Kopf 13 umfahren und die Krümmvorrichtung 1 muss ihren wegweiter fortsetzen, kann weiterhin der Vorschub des Einführrohrs 42 genutzt werden oder dieKrümmvorrichtung 1 manuell weitergeschoben werden. Der nun an der Krümmvorrichtung 1ausgestaltete Bogen darf nun nicht weitergeschoben werden, sondern muss, relativ zur Vor¬wärtsbewegung der Krümmvorrichtung 1, an Ort und Stelle verharren - ermittelt durch die ein¬gedrungene Länge und des Rotationswinkels der Krümmvorrichtung 1, weitergegeben an dieRegeleinheit 40 und verglichen mit den Istwerten der Sensoren 41 und den daraus ermitteltenWinkeln der Winkelsegmente 2b, werden die einzelnen Winkelsegmente 2b nacheinander sogedreht beziehungsweise in Richtung Neutral zurückgesetzt, dass die Krümmung der Krümm¬vorrichtung 1 am Bogen an der Stelle des Darmes 90 aufrecht erhalten bleibt und nicht weiter ineinen nun eventuell gerade verlaufenden Darmbereich weitergeschoben wird. Dies ist auf alleHindernisse und Windungen des Darmes 90 anwendbar.

[0052] Da sich beispielsweise der Dünndarm ständig bewegt, dehnt, komprimiert, etc, kann essein, dass Spannungen auf die Krümmvorrichtung 1 einwirken können. Bleibt die Krümmvor¬richtung 1 länger in einer bestimmten Position im Darm 90, kann diese schlaff geschaltet wer¬den, was bedeutet, dass die Kontraktionen ausgeübt durch die Darmwände auf die Krümmvor¬richtung 1 mittels freilaufende Winkelsegmente 2b ausgeglichen werden können und dieKrümmvorrichtung 1 frei im Darm 90 liegend keinen Einfluss auf die Umgebung ausübt. Diese„Schlaffschaltung“ erfolgt über einen Befehl, welcher über die Regeleinheit 40 an die Krümm¬vorrichtung 1 mitgeteilt werden kann. Im Falle eines Defekts an der Krümmvorrichtung 1 odereiner elektronischen Störung, muss es sofort möglich sein, alle Angulierungseinheiten 12 strom¬los zu schalten und die Versorgung der Antriebseinheiten 22 zu unterbrechen. Somit sind alleWinkelsegmente 2b drehbar und die Krümmvorrichtung 1 kann aus dem Darm 90 gezogenwerden.

[0053] Die Fig. 10 zeigt ein in einem Ausführungsbeispiel schematisch eine in den Darm 90eingedrungene Krümmvorrichtung 1, welche nach dem Einschieben zum Vortrieb kein aktivesBewegen im Einführrohr bedarf. Ab einer gewissen Länge, die die Krümmvorrichtung 1 einge¬drungen ist, kann sich diese beispielsweise über schlangenartige Bewegungen aus eigenerKraft im Darm 90 fortbewegen. Durch einstellbare Parameter in der Regeleinheit 40 gesteuert,kann die Krümmvorrichtung 1 Bewegungsabläufe abfahren und sich somit durch den Darm 90„schlängeln“. Somit könnte die Zahl der Angulierungssegmente 12 auf ein Minimum begrenzt werden, da der Vorschub, welcher beispielsweise durch das Einführrohr 42 oder auch Manuellhergestellt wurde, ab einer gewissen eingedrungenen Länge nicht mehr notwendig wird. Dannwerden beim weiteren Fortbewegen in den Darm 90 die Versorgungsleitungen der Krümmvor¬richtung 1 einfach nachgezogen und die Krümmvorrichtung 1 bahnt sich ihren Weg bis zumgewünschten Bereich von selbst. Im Notfall kann die Krümmvorrichtung 1 stromlos geschaltenim schlaffen Zustand an der Steuerleitung 44 aus dem Darm 90 gezogen werden.

Claims (17)

1. Patentansprüche 1. Krümmvorrichtung (1), insbesondere ein Roboterarm, mit einer aus einer Vielzahl vonzueinander drehbaren, hohl ausgebildeten Segmenten (2) gebildeten Hohlwelle (10), wobeidie Segmente (2) zueinander durch jeweils zumindest eine Stützeinrichtung (16) stabilisiertsind, dadurch gekennzeichnet, dass - 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.
2. 2. Krümmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung(16) als ein Kardanring-Gelenk und/oder ein Drehlager (5) ausgebildet ist.
3. 3. Krümmvorrichtung (1), nach Anspruch 1, wobei die Segmente (2) zumindest zwei unter¬schiedliche Gruppen von Formen aufweisen und in diesen zwei Gruppen als Basissegmen¬te (2a) und Winkelsegmente (2b) unterscheidbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass dasBasissegment (2a) zumindest eine für eine Antriebseinheit (22) und/oder Kraftübertra¬gungseinheit (23) und/oder zumindest einen Sensor (41) ausgebildete Kammer (14) auf¬weist.
4. 4. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dasszumindest eine der beiden Kontaktflächen (32) des zumindest einen Winkelsegments (2b)in ihrem Schnittwinkel sowohl schräg gegenüber ihrer Längsachse (33) als auch abwei¬chend zur Orthogonalen auf die Längsachse (33) verläuft, wobei die Kontaktflächen (32)des zumindest einen Basissegments (2a) in ihrem Schnittwinkel orthogonal auf die Längs¬achse (33) verlaufen.
5. 5. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieaus mehreren zusammengesetzten Segmenten (2) mit mehreren Stützeinrichtungen (16)entstehende Hohlwelle (10) einen durchgehenden Hohlraum (11) bildet, welcher als Füh¬rungskanal (4) nutzbar ist, der selbst bei einer Verkrümmung der Krümmvorrichtung (1)nicht unterbrochen wird.
6. 6. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieSegmente (2) an deren Kontaktflächen (32) durch eine durch die Segmente (2) ausgebilde¬te, ineinandergreifende Form mit einer reibungsarmen Beschichtung (6), wie beispielswei¬se Teflon, und/oder durch ringförmig ausgestaltete Drehlager (5), wie beispielsweise Gleit¬lager oder Wälzlager, zueinander drehbar beweglich sind, wobei die Kontaktflächen (32)als symmetrische Ringkreise ausgebildet sind.
7. 7. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieKrümmvorrichtung (1) aus mehreren zueinander drehbaren, aneinanderreihbaren Angulie-rungssegmenten (12) besteht, ausgebildet durch die Anordnung aus je einem Basisseg¬ment (2a), welches an den zwei Kontaktflächen (32) je ein drehbares Winkelsegment (2b)mit je einem ringförmigen Kardanring-Gelenk (3) aufweist.
8. 8. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dassdie Hohlwelle von einem flexiblen Stabilisierungselement (7), wie beispielsweise einer Spi¬ralwelle oder Gewebewelle, umgeben ist.
9. 9. Krümmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Stabili¬sierungselement krümmbar aber dennoch verdrehstabil ist und somit ein relatives Verdre¬hen der zumindest zwei darin befindlichen Basissegmente (2a) um deren Längsachse (33)zueinander verhinderbar ist.
10. 10. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dassdas zumindest eine Basissegment (2a) im flexiblen Stabilisierungselement (7) rotations¬starr gelagert ist, beispielsweise verklebt, die Winkelsegmente (2b) jedoch um ihre Längs¬achse (33) rotierbar sind.
11. 11. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dassdie Krümmvorrichtung (1) in ihrem Führungskanal (4) durch einen flexiblen Innenüberzug(20) und von außen durch einen flexiblen Außenüberzug (21) ummantelt ist, durch welchenein Ein- und Ausdringen von Flüssigkeiten und/oder Gasen verhinderbar ist.
12. 12. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dassdie Drehung des zumindest einen Segmentes (2, 2a, 2b) durch zumindest eine im Ba¬sissegment (2a) oder der Stützeinrichtung (16) befindliche Antriebseinheit (22) und/oderKraftübertragungseinheit (23) betätigbar ist.
13. 13. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dassdie Krümmvorrichtung (1) in einer vorher eingenommenen, gekrümmten Form zumindestteilweise oder gänzlich arretierbar ist.
14. 14. Krümmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,dass die Krümmvorrichtung (1) über eine Schlaffschaltung durch äußere Einflüsse undnicht über die zumindest eine Antriebseinheit (22) und/oder Kraftübertragungseinheit (23)in Form bringbar ist.
15. 15. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dasseine Regeleinheit (40) vorgesehen ist, wobei eine Drehposition des zumindest einen Win¬kelsegmentes (2b) als Istwert über zumindest einen Sensor (41) erfassbar und der Re¬geleinheit (40) mitteilbar ist und durch die Regeleinheit (40) der Istwert (70) mit zumindesteinem mitteilbaren Sollwert (71) vergleichbar ist, wobei das zumindest eine Winkelsegment(2b) über die zumindest eine Antriebseinheit (22) und/oder Kraftübertragungseinheit (23)drehbar ist, bis der Istwert (70) der Drehposition mit dem zumindest einem mitteilbarenSollwert (71) übereinstimmt.
16. 16. Krümmvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Einführ¬rohr (42) zusammen mit der Regeleinheit (40) die Lage und die Bewegungsgeschwindig¬keit der Krümmvorrichtung (1) in Relation zum Einführrohr (42) messbar ist, wobei an demEinführrohr (42) vorzugsweise eine Vorschubeinheit (43) verfügbar ist, über welche dieKrümmvorrichtung (1) in Richtung ihrer Längsachse (33) verschiebbar ist.
17. 17. Krümmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dasseine Regeleinheit (40) vorgesehen ist, wobei die Krümmvorrichtung (1) über ein Daten¬übertragungsmittel (44) zum Datenaustausch mit der Regeleinheit (40) verbindbar ist. Hierzu 9 Blatt Zeichnungen