CN111655178B - 用于粉碎结石的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粉碎结石的装置(100),其包括探针(20)和用于使所述探针(20)沿着所述探针的纵向延伸(LE)偏移的驱动单元(40),其中,所述驱动单元(40)包括用于使所述探针(20)周期性偏移的第一驱动装置(41)和用于使所述探针(20)脉冲式偏移的第二驱动装置(42),其中,所述驱动单元(40)被设计为使得所述周期性偏移和所述脉冲式偏移可以叠加。

Description

用于粉碎结石的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于粉碎结石的装置和方法。
背景技术
为了去除例如体腔中的结石,需要首先破碎这些结石(body stone),其中,通过破碎成可自发移除的细小颗粒或可直接从体内冲洗掉的颗粒。例如,通过机械的压应力和张应力进行结石的破碎,在体内碎石术期间使用充当波导的(金属)探针的近端将所述机械压应力和张应力作用在结石上。这些应力导致从结石的表面破裂成碎片,并最终导致其被粉碎。
例如,在一种已知的体内碎石机中,通过电控型超声换能器激励探针以使其纵向振动。通过这种装置,通常可以将结石粉碎成非常小的碎片。在另一者已知的碎石机中,气动型冲击部施加到探针的远端。然而,这种冲击波碎石机在其他实施例中也可以包括用于冲击部的电驱动装置,并允许探针尖端具有更高的最大振幅或脉冲,但不是非常适合非常精细的粉碎。例如,EP1 163 884B1公开了如下一种装置,在这种装置中,可以通过超声换能器的特定电气控制基于电压脉冲而在探针的周期性振动激励和探针的脉冲式振动激励之间切换。此外,DE100 29 580C1公开了在第一操作状态和第二操作状态之间切换,在第一操作状态中引起探针的周期性偏移,而在第二操作状态中引起探针的脉冲式偏移。
然而,已知装置的缺点在于,并能够使用同一装置粉碎大且硬的结石,同时也不能够非常精细地粉碎结石,所述大且硬的结石的粉碎需要探针具有高的最大振幅或大脉冲,而结石的非常精细的粉碎需要探针具有小的振幅或偏移和非常高的频率。
发明内容
因此,本发明的目的是设计开始提到的类型的装置,使得在这些已知方法的优缺点的情况下,更灵活和更有效地粉碎结石。
根据本发明,提供一种用于粉碎结石的装置,特别是碎石机,该装置具有探针和驱动单元,驱动单元用于使探针沿探针的纵向延伸偏移或将冲击脉冲引入探针,其中,驱动单元包括用于使探针周期性偏移的第一驱动装置和用于使探针脉冲式偏移的第二驱动装置,其中,驱动单元被设计为使得第二驱动装置对第一驱动装置的影响减小。术语“偏移(Auslenkung)”也理解为将冲击波或脉冲引入或传递到探针中或通过探针引入或传递到人体结石上。
与现有技术相比,通过根据本发明减少第二驱动装置对第一驱动装置的影响可以保护第一驱动装置在操作期间不受损害。否则,至少从长远来看,由于第二驱动装置对探针的强烈驱动影响且这种影响在第一驱动装置的区域中是明显的或显著的,这种损害是可以预料到的。由此,例如,在仅操作第二驱动装置的情况下,不再绝对地需要将第二驱动装置从驱动单元和/或与探针接触的部分机械地分离,以保护第一驱动装置。换句话说:在仅引起周期性偏移的第一操作模式和仅引起脉冲偏移的第二操作模式之间切换的情况下,第一驱动装置不必与第二驱动装置或探针分离。此外,根据本发明的设计甚至同时实现周期性偏移和脉冲式偏移。
原则上,用于减少第二驱动装置的影响的设计应当被理解为驱动单元上的可以减少对第一驱动装置的影响的任意措施。即,例如,它意味着在来自第二驱动装置的脉冲式振动和与之相关的力进入第一驱动装置之前对其衰减。例如,该减少可以通过与未执行所述措施和/或执行相反措施的驱动单元进行比较来确定。在此,例如,可以想到的是,通过所述措施将由第二驱动装置特别是在传递力的振动部件中激励出的脉冲式振动或压力波在其耦合或引入到第一驱动装置之前(关于在引入到振动部件时的振幅)衰减大于50%,优选地衰减大于70%,特别优选地衰减大于85%。优选地,该措施用于减少脉冲式振动。
根据优选的实施例,驱动单元被设计为使得周期性偏移和脉冲式偏移可以叠加。与现有技术的用于粉碎结石的已知装置相比,可以使用驱动装置叠加周期性偏移和脉冲式偏移。换句话说:可以至少暂时地同时启动探针的周期性偏移和脉冲式偏移。在此,第一和第二驱动装置同时作用于探针,即,第一和第二驱动装置同时操作。例如,由此,不必将第一驱动装置和第二驱动装置交替地连接到探针。
在此,已经示出,通过具有周期性分量和脉冲式分量的偏移,可以以一定程度显著提高粉碎效率,以至于远高于连续使用两种操作模式的效率。在此,根据实施例的装置被设计为可以在只引起周期性偏移的第一操作模式和只引起脉冲式偏移的第二操作模式以及叠加周期性偏移和脉冲式偏移的第三操作模式之间可选地或根据需要切换。
原则上,周期性偏移应当理解为在探针中引起驻波的振动,特别是超声波振动,而脉冲式偏移例如应当理解为击打偏移或捶打偏移。优选地,在此,由第二驱动装置引起的偏移比由第一驱动装置引起的偏移大许多倍。例如,探针是针头形的,并且优选地是中空的,其中,针头形形状规定了探针的纵向延伸。即,沿着纵向延伸的偏移对应于探针的向前和向后的平移移动。此外,特别优选地,探针可更换或可拆卸地连接到驱动单元。例如,探针可以通过螺纹螺接到驱动单元上。
优选地,第一驱动装置和第二驱动装置布置成沿着纵向轴线彼此偏离,纵向轴线在安装探针时平行于探针的纵向延伸,其中,在驱动单元中,第二驱动装置布置为比第一驱动装置更靠近探针。由此,有利地,引起脉冲式偏移的力在其到达探针的过程中不必被引导经过第一驱动装置。然而,也可以设想的是,第一驱动装置布置为比第二驱动装置更靠近探针。第一驱动装置和第二驱动装置分别借助平行于纵向轴线的力作用于探针,以便期望地叠加周期性偏移和脉冲式偏移。
根据本发明的优选实施例,由压电陶瓷元件构成的第一驱动装置经由振动部件作用于探针,并且/或者第二驱动装置经由缓冲部作用于探针。也可以想到的是,第二驱动装置直接作用于探针。优选地,第一驱动装置和第二驱动装置单独地或独立地作用于探针,即它们不具有公共的力传递装置。在由第一驱动装置和第二驱动装置引起的力冲击作用的情况下,该解耦被证明是有利的,因为由此可以减少例如引起脉冲式振动的力对第一驱动装置的直接影响。例如,因此,来自第二驱动装置的脉冲式振动仅通过螺纹到达第一驱动装置。优选地,来自第二驱动装置的力被直接引入到探针上,例如引入在探针的套环元件上引入从第二驱动装置直接作用到探针的力,而不是通过用于连接探针和驱动单元的螺纹引入。即,来自第二驱动装置的力被直接引入探针中。此外,优选地,振动部件弹性地安装在驱动单元中,以形成驻波。在此,探针优选地与振动部件以力锁合和/或形状配合的方式连接。例如,探针螺接到振动部件,从而当通过第一驱动装置进行激励时在探针和振动部件中形成驻波。
在本发明的另一实施例中,第一驱动装置经由传递区域将引起周期性振动的力传递至振动部件,其中,为了衰减脉冲式振动,传递区域被设计为具有频率选择性,尤其被设计为低通滤波器。由此,可以以有利的方式在脉冲式振动能够渗透到第一驱动装置之前衰减脉冲式振动,特别是衰减由第二驱动装置在第一和第二驱动装置同时操作期间引起并通过振动部件到达第一驱动装置的脉冲式振动。由此避免了脉冲式振动(特别是压力和力的峰值)在没有衰减的情况下馈送到第一驱动装置中。因此,可以抵消对第一驱动装置的损害,否则在脉冲式振动不变地引入第一驱动装置的情况下可以预期到这种伤害。
在此,频率性选择的设计应当理解为传递区域的如下设计,例如通过传递区域的形状和/或材料将某个特定频率或某个频段的振动相比于另一频率或频段的振动更多地削弱。低通滤波器的这种设计被证明是特别有利的,因为衰减或所谓地抑制由第二驱动单元的冲击的脉冲式振动产生的高频振动。因此,尤其尽管第一驱动装置和第二驱动装置的同时启动而造成的负担,但频率性选择的设计可以永久确保设备的功能性。
有利地,第一驱动装置的传递体与振动部件之间的传递区域在横截面中呈锥形,例如垫圈形式,由此减少第二驱动单元对第一驱动单元的影响,特别是力影响。通过横截面锥形可以有利地确保周期性偏移或形成驻波的力或脉冲可以不受阻碍地传递到振动部件,同时大部分脉冲式激励在横截面锥形中反射,并且因此可以不被引入到第一驱动装置中。
特别地,本领域技术人员将横截面锥形理解为在纵向轴线的方向上减少的横截面区域,并且用于将来自第一驱动装置的力传递到振动部件。在此,横截面锥形可以逐步变窄,并且也可以想到的是,横截面锥形多级地变窄。此外,可以想到的是,在装配状态下,传递区域在第一驱动装置和振动部件之间是以类似桥接件的方式设计,例如呈环形桥接件的形式。在此,桥接件可以在垂直于纵向轴线的平面中中断,或者可以设计为是连续的。
特别有利地,传递区域通过例如在装配状态下卡在第一驱动装置和振动部件之间的垫圈实现,或者以力锁合或粘合的方式连接到第一驱动装置。例如,当在垂直于纵向轴线的方向上看时,桥接件在相同方向上布置在第一驱动装置的范围的基本上一半的高度处。此外,可以想到的是,在传递区域中(例如彼此同心地)布置多个桥接件。
此外,优选地,横截面锥形具有0.02和0.5之间的值,优选0.02和0.25之间的值,并且特别优选0.02和0.1之间的值。在此,特别地,横截面锥形应当理解为纵向轴线方向上的区域减小。即,为了定量地表示横截面锥形,横截面锥形被确定成传递区域中的在垂直于纵向轴线的方向上测量的第一横截面与第一驱动装置(特别是在其面向传递区域的端面上)的在垂直于纵向轴线的方向上测量的第二横截面的比值。特别地,为了实现充分的衰减效果,已经证明0.02至0.1之间的横截面锥形是有利的。在此,传递区域被较宽地设计,使得传递区域不会因为振动载荷而永久变形或损害。
在此,可以想到的是,当在纵向轴线的方向上看时,第一驱动装置在两个端面上具有传递区域,特别是在横截面中呈锥形的传递区域。特别地,用于频率选择性传递的传递区域形成在第一驱动装置的面向第二驱动装置的一侧(特别是端面)或面向探针的端面。已经证明特别有利的是,传递区域只布置在第一驱动装置的面向探针或第二驱动装置的端面上。
有利地,在第一驱动装置和第二驱动装置之间设置附加质量块,其中,振动部件优选具有基体,其中,振动部件(特别是与用于频率选择性传递的传递区域相邻的振动部件)具有从基体以垂直于纵向轴线的方式突出的突出部。在第一驱动装置和第二驱动装置之间引入附加质量块已经被证明是完全有效的措施,可以通过该措施进一步减少或衰减第二驱动装置对第一驱动装置的作用。在此,优选地,附加质量块被设计为振动部件的集成部件。在此,可以想到的是,在突起部的区域中,振动部件的在垂直于纵向轴线的方向上测量的横截面比振动部件的除突起部之外的部分的横截面大1.2倍,优选地大1.5倍,并且特别优选地大1.8倍。特别地,突起形成一种凸子,通过所述凸子激励或移动振动部件,以进行周期性振动。优选地,突出部的在纵向轴线方向上测量的长度与振动部件的在纵向轴线方向上测量的长度或总长度的比值具有0.1至0.5之间的值,优选0.25至0.4之间的值,并且特别优选0.28至0.38之间的值。通过相对大尺寸的突出部可以有利地实现更大的质量块,脉冲式振动在可以耦合到第一驱动装置之前必须经过所述更大的质量块。
在另一实施例中,探针中的中空区域和振动部件中的中空区域形成中空通道,尤其形成没有横截面变化的中空通道,以用于抽出结石的碎片。优选地,探针中的中空区域在没有横截面变化的情况下与振动部件的中空区域合并。为此,振动部件和探针被设计为使得在连接(尤其,螺接)时,探针中的中空区域与探针振动部件的中空区域对齐。于是,在操作中,可以通过中空通道有利地抽出已粉碎的结石碎片。
有利地,第一驱动装置包括至少一个压电元件,并且/或者第二驱动装置包括至少一个电磁体,特别是电线圈形式的电磁体。特别地,多个并排布置或堆叠的压电元件形成压电堆,通过压电堆可以有利地提供可靠的超声波振动。然而,压电元件容易断裂,特别是面对被引入到压电堆的脉冲式振动时容易断裂。在这方面,压电元件的传递区域的频率选择性设计被证明是特别有利的,因为可以保护优选由陶瓷制成的压电元件免受断裂或其他损害。可以通过第二驱动装置加速投射体,其中,投射体优选具有10至100g之间的重量,并且由此投射体可以以1至30Hz的频率被加速到缓冲部上。特别地,合适的频率在5至15Hz之间。由此实现1至5m/s的冲击速度。优选地,设置砧座作为缓冲部,所述砧座抵靠在探针上并且将冲击脉冲传递到探针。
优选地,在传递区域和压电元件之间布置有传递体,优选金属传递体。特别地,传递体形成第一驱动装置的在纵向轴线方向上的终端。传递体确保传递区域的锥形横截面不直接与压电元件邻接。最后,对于压电元件来说需要大面积且平坦的接触面,以避免压电元件不期望的断裂。该接触面可以由传递体提供,使得传递区域的锥形横截面不会向压电元件带来任何危险。
本发明的另一方面是用于通过探针和使探针沿着探针的纵向轴线偏移的驱动单元来粉碎结石的方法,特别是通过根据前述的装置粉碎结石的方法,其中,驱动单元包括第一驱动装置和第二驱动装置,其中,通过第一偏移装置和第二偏移装置同时探针偏移。针对根据本发明的装置描述的所有特征及其优点也可以同样地应用于根据本发明的方法,反之亦然。
有利地,该装置包括具有壳体的手持设备,在所述壳体内布置有驱动单元。有利地,该装置还包括供应单元,例如固定单元形式的供应单元,所述供应单元通过供应线连接到手持设备,以例如供应电力、空气和/或其他介质。有利地,固定单元也可以被设计为改变手持设备的操作模式等等。
应当理解的是,也可以在手持设备自身上调节操作模式等。有利地,探针的一端被容纳在导管或导槽内,探针的尖端(即探针的远端)从导管或导槽中向前突出,以便与要粉碎的结石接触。有利地,导管的尺寸被设置成使得在导管与探针之间形成环形通道,环形通道可以连接到抽吸泵。由此,环形通道形成抽吸通道,其在连接抽吸泵的情况下在开始粉碎结石时将结石保持在导管末端,使得在探针尖端处传递的冲击能量可以精确地作用于结石。此外,环形通道可以代表用于尺寸小于环形通道横截面的结石碎片的抽吸通道。替代地,中空探针也可以优选布置在导管内,由此随后通过探针自身实现抽吸通道。至关重要的是,驱动单元被设计为同时用于探针的周期性偏移和脉冲式偏移。
在此,特别有利地,脉冲式偏移大于周期性偏移。此处,偏移意味着探针或探针尖端前后移动的路径或最大振幅。由此,根据本发明的驱动单元将具有气动型振动部件的装置的优点和具有电控型超声换能器的装置的优点可以组合在一个装置中。
有利地,压电堆基本上是管状的,即在中心处具有沿着其纵向轴线的开口或通道。有利地,所述导管布置在压电堆的开口内,或者通过该开口限定引导通道,振动部件布置在引导通道内。
有利地,压电堆的纵向方向也沿着装置的纵向轴线延伸。有利地,压电堆在相对于纵向方向或轴向方向的横向方向上的横截面或外部轮廓基本上是倒圆形,尤其基本上圆形。可以想到的是,也可以是任意其他形状,例如椭圆形或角形设计。应当理解的是,所提到的几何特征同样地适用于每个压电元件。在此,压电元件基本上是利用压电效应通过施加电压(例如通过两个电极)进行机械运动的部件。压电元件的相对膨胀或机械运动与电场强度成比例,在给定电压的情况下,电场强度越高,两个电极之间的距离越小。
在多层压电元件的情况下,即在压电堆的情况下,优选通过在其间设置电极的堆叠布置来实现。压电元件的典型数量在两片至八片之间,其中,特别是仅使用偶数片。有利地,连接或电连接压电堆外部的正电极和负电极。有利地,在圆形或基本上环形的实施例中,压电堆或压电元件具有大约15mm至30mm的外直径,最优选大约20mm的外直径。压电堆或压电元件的内直径具有优选地5mm至10mm的内直径,最优选大约8mm至9mm的内直径。片的厚度优选地是大约3至7mm,最优选4mm至6mm。压电堆的特别优选的实施例由具有大约20mm的外直径和大约8.5mm的直径的四(4)个压电元件组成,其中,压电元件的厚度有利地大约是4mm。
有利地,该装置被设计为使得压电堆沿着纵向轴线具有大约10mm至50mm的长度。长度优选大约是15mm至30mm,特别优选大约是15mm至18mm。试验表明,使用这种长度的压电堆(结合前面提到的内直径和外直径)可以实现探针的最佳周期性偏移。有利地,压电堆被绝缘层包围,所述绝缘层同时可以用作壳体或壳体元件。应当理解的是,所有的压电元件不必具有相同的厚度,而是压电元件的厚度优选地也可以被不同地设计。同样优选地,压电元件可以使用不同的材料。这同样适用于外直径和/或内直径,所述外直径和/或内直径沿着轴向方向不必是恒定的。
优选地,该装置被设计为在周期性偏移期间探针的远端在纵向轴线方向上基本上执行正弦运动,所述正弦运动用于粉碎结石,并且周期性偏移的频率约为15kHz至50kHz,特别优选地为25kHz,并且在纵向延伸中,探针的远端的偏移(峰值至峰值)大约是5到100μm。
此外,优选地,该装置被设计为使得在脉冲式偏移期间在远端处引入压力脉冲,所述压力脉冲用于粉碎结石,并且脉冲式偏移的频率大约是1Hz至100Hz,优选地在1Hz至30Hz之间,并且探针远端在轴向方向上从静止位置开始的偏移在大约50至200μm的范围,优选地在75μm至150μm之间的范围。在组合操作中,即同时激活两个驱动装置时,从静止位置开始的振幅优选地为75至250μm,理想振幅在100至150μm之间。有利地,周期性激励的频率比脉冲式偏移的频率高出几个数量级。有利地,周期性偏移或其频率位于已知的超声换能器的范围内。有利地,探针在脉冲式偏移时的偏移或最大振幅显著高于在周期性偏移时的偏移或最大振幅。有利地,在脉冲式偏移时的偏移位于气动型振动部件的范围内。通过安装在压电堆上的电极可以施加用于产生电场的电压。
除了其它方面,压电堆或压电元件的膨胀取决于电场强度。偏移(即最大振幅)可以通过所施加的电压的大小或电场强度的大小来确定。原则上,可以使用现有技术已知的电路结构来控制压电堆或压电元件。它们可以集成到手持设备中。但是,特别优选地,它们是已经提到的固定单元的一部分。
优选地,由于第一和第二驱动装置的高的热量生成,优选对手持设备和/或工作单元散热,特别是使用液体冷却散热。为此,在优选实施例中,手持设备具有空腔和液体端口,由此可以引入诸如水等合适的冷却液。随后冷却液可以在手持设备中的合适位置进行冷却,或被引导至供应单元,以冷却供应单元。冷却回路通常被设计为封闭的。
参照附图,从以下对根据本发明的装置和根据本发明的探针的优选实施例的描述中得出其他优点和特征。在本发明的范围内,各个实施例的各个特征可以彼此组合。
附图说明
图1示出根据本发明的用于粉碎结石的装置的优选实施例的示意图,且
图2示出图1的详细视图。
具体实施方式
图1示意性地示出用于粉碎和/或去除结石的装置100。例如,结石是可以通过装置100粉碎的肾结石或尿结石。装置100的基本组成部件是针头形的并且优选中空的探针20和用于使探针20沿着探针纵向延伸LE偏移的驱动单元40。特别地,来自驱动单元40的激励被传递到探针20,由此探针20的在操作期间面向结石并背离驱动单元40的第一近端粉碎结石或其一部分。
为了在不同的探针类型之间进行更换,优选地,探针20可以通过接口15(例如通过螺纹)可拆卸地连接到驱动单元40。在图1所示的实施例示例中,驱动单元40集成在手持装置或手持设备12中,特别地,手持设备12具有抓握区域19和用于特别抽吸结石碎片的抽吸区域18。此外,优选地,驱动单元40包括用于使探针20周期性偏移的第一驱动装置41和用于使探针20脉冲式偏移的第二驱动装置42。特别优选地,第一驱动装置41通过沿着纵向轴线LA振动的振动部件5作用于探针20,并且在此期间特别地形成驻波,尤其是在振动部件5和探针20中形成驻波。为了传递来自第一驱动装置41的振动(特别是超声波振动),振动部件5和探针20布置成在操作状态下在纵向轴线LA的方向上彼此对准,并且在平行于纵向轴线线LA的方向上通过它们的端面彼此抵靠。特别地,振动部件5的中空区域21和探针2的另一中空区域22被设计为彼此对准,以便例如可以通过中空区域21和另一中空区域22抽吸或移除结石的粉碎或破碎的碎片。此外,可以想到的是,驱动单元40包括冷却装置(未示出),以用于冷却驱动单元。
优选地,第一驱动装置41包括压电堆,即一种通过彼此邻接的压电元件43形成的布置结构。特别地,堆叠的压电元件43被设计为环形片,这些环形片在垂直于纵向轴线LA的平面中环绕地包围振动部件5。例如,堆叠的压电元件43沿着纵向轴线LA形成振动部件5的引导通道的一部分。在此,振动部件5穿过堆叠的压电元件,优选地从中心穿过堆叠的压电元件。特别优选地,振动部件5弹性地支撑在驱动单元40中,以形成驻波。此外,振动部件5包括从基体(尤其是基本杆状的基体)以垂直于纵向轴线LA的方式突出的突出部11或凸子(Mitnehmer)。突出部11的在纵向轴线LA的方向上限定突出部11的端部或端面抵靠传递区域10,而传递区域10在纵向轴线LA的方向上在相反侧布置在第一驱动装置41的端面上(参见图2)。来自第一驱动装置41的力通过传递区域10被引入或传递给振动部件5,以便在振动部件5中并因此在相邻的探针20中引入驻波。
除了第一驱动装置41之外,还设置有用于使探针20脉冲式偏移的第二驱动装置42。第二驱动装置42布置成当在纵向轴线LA的方向上看时相对于第一驱动装置41偏离,其中,第二驱动装置42优选地布置成比第一驱动装置41更靠近探针20。例如,第二驱动装置42布置在振动部件5的面向探针20的端部上,并且第一驱动装置41布置在振动部件5的背离探针20的端部上。特别地,当在纵向轴线LA的方向上看时,振动部件5的突出部11布置在第一驱动装置41和第二驱动装置42之间。
优选地,第二驱动装置42包括电磁体44,所述电磁体沿着纵向轴线LA加速投射体6。优选地,投射体6被设计为环形片形状,并且与压电元件43一样在垂直于纵向轴线LA的平面中包围或环绕振动部件5。在操作期间,投射体6被加速到缓冲部9(例如,砧座)上,并且然后缓冲部9将冲击脉冲传递到例如探针20的套环元件。优选地,探针20的脉冲式偏移由第二驱动装置42引起,并且第一驱动装置41的振动部件5不用作动力传递装置或力发送器。换句话说:为了叠加周期性偏移和脉冲式偏移,第一驱动装置41和第二驱动装置42分别作用于探针20,而不是共用公共的力传递装置。
经证明,为了有效地粉碎结石,特别有利的是,可以同时实现探针20的周期性偏移和脉冲式偏移,即叠加探针20的脉冲式偏移和周期性偏移,即同时实现探针20的脉冲式偏移和周期性偏移。因为第二驱动装置42对探针20作用的力比第一驱动装置41对探针20作用的力大许多倍,因此由第二驱动装置42引起的脉冲式振动可以损害第一驱动装置41。在第一驱动装置41和第二驱动装置42不通过公共的力传递装置使探针20偏移的情况下也是如此。此处,脉冲式振动例如经由螺纹到达第一驱动装置41。
为了抵消对第一驱动装置41的损害,传递区域1被设计为用于在频率方面选择性地传递振动,尤其被设计为低通滤波器,以便从第二驱动装置42解耦。此处,在所示的实施例中,传递区域10被设计为在横截面中为突起形或锥形。图2详细示出第一驱动装置41和振动部件5(特别是振动部件5的突出部11)之间的传递区域10。特别地,横截面锥形应当理解为:在从第一驱动装置向振动部件5传递力的方向上,即在纵向轴线的方向上,横截面变化,优选减小。特别地,可以通过传递区域10中的在垂直于纵向轴线的方向上测量的第一横截面Q1与第一驱动装置41(特别是其面向传递区域10的端面)的在垂直于纵向轴线LA的方向上测量的第二横截面Q2的比值来量化横截面锥形。这种横截面锥形导致由第二驱动装置42引起的脉冲式振动的尽可能多的部分被反射,否则这些部分会馈入到第一驱动装置41。由此,可以有利地抵消对第一驱动装置41的损害。
例如,为了从第二驱动装置42解耦,第一驱动装置41上的传递区域10(当在纵向轴线的方向上看时)在前部被设计为桥接件(Steg)。在此,可以想到的是,当在旋转方向上看时,桥接件闭合或中断。同样可以想到的是,为了从第二驱动装置42解耦,在传递区域10中布置有例如垫圈13形式等的阻尼元件,该阻尼元件被调谐至第一驱动装置41的共振频率。例如,在第一驱动装置41和振动部件5之间布置或夹持有垫圈13,以用于来自第一驱动装置41的运动传递到振动部件5。为了根据第一驱动装置的共振频率设计阻尼元件,提供具有不同阻尼的弹性材料的组合来形成垫圈13。此外,优选地,面向探针或第二驱动装置42的传递区域10被(尤其是单独地)设计为用于在频率方面选择性地传递振动。
此外,为了避免对第一驱动装置的压电元件43的损害,在压电元件43和传递区域10之间设置有传递体8。传递体8被设计为平坦地或大面积地抵靠在压电元件43上。换句话说,传递区域10不直接邻接压电元件43,因为否则的话,设置在传递区域10中的横截面锥形会破坏压电元件43。
此外,优选地,来自第一驱动装置41的运动或力被传递到振动部件5的区域内,在该区域中,振动部件5具有突出部11,该突出部以垂直于纵向轴线LA的方式突出,并与用于频率选择性传递的传递区域10相邻。优选地,突出部11的在纵向轴线LA的方向上测量的长度L2与振动部件5的在纵向轴线LA的方向上测量的长度L1的比值具有0.1至0.5之间的值,优选0.25至0.4之间的值,且特别优选0.28至0.38之间的值。
附图标记列表
5 振动部件
6 投射体
8 传递体
9 缓冲部
10 传递区域
11 突出部
12 手持设备
13 垫圈
15 接口区域
18 抽吸区域
19 抓握区域
20 探针
21 振动部件的中空区域
22 探针的中空区域
40 驱动单元
41 第一驱动装置
42 第二驱动装置
43 压电元件
44 电磁体
100 装置
L1 振动部件的长度
L2 突出部的长度
LA 纵向轴线
LE 纵向延伸
Q1 第一横截面
Q2 第二横截面

Claims (14)

1.一种用于粉碎结石的装置(100),包括:
探针(20);和
驱动单元(40),其用于使所述探针(20)沿着所述探针的纵向延伸(LE)偏移,
其中,所述驱动单元(40)包括用于使所述探针(20)周期性偏移的第一驱动装置(41)和用于使所述探针(20)脉冲式偏移的第二驱动装置(42),其中,所述驱动单元(40)被设计为使得所述第二驱动装置(42)对所述第一驱动装置(41)的影响减小,
其中,所述第一驱动装置(41)经由振动部件(5)作用于所述探针(20),并且/或者所述第二驱动装置(42)经由缓冲部(9)作用于所述探针(20),
其中,所述第一驱动装置(41)经由传递区域(10)将引起周期性振动的力传递到所述振动部件(5),其中,所述传递区域(10)被设计为具有频率选择性,以用于衰减脉冲式振动。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述驱动单元(40)被设计为使得所述周期性偏移和所述脉冲式偏移能够叠加。
3.根据权利要求1所述的装置(100),其中,所述传递区域(10)被设计为低通滤波器。
4.根据权利要求1所述的装置(100),其中,所述第一驱动装置(41)的传递体(8)和所述振动部件(5)之间的所述传递区域(10)的横截面呈锥形,由此减少所述第二驱动装置(42)对所述第一驱动装置(41)的影响。
5.根据权利要求4所述的装置(100),其中,所述第一驱动装置(41)的所述传递体(8)和所述振动部件(5)之间的所述传递区域(10)为垫圈(13)的形式。
6.根据权利要求4所述的装置(100),其中,所述影响为力影响。
7.根据权利要求1所述的装置(100),其中,用于频率选择性传递的所述传递区域(10)形成在所述第一驱动装置(41)的面对所述第二驱动装置(42)的一侧。
8.根据权利要求7所述的装置(100),其中,用于频率选择性传递的所述传递区域(10)形成在所述第一驱动装置(41)的面对所述第二驱动装置(42)的端面上。
9.根据权利要求1或2所述的装置(100),其中,在所述第一驱动装置(41)和所述第二驱动装置(42)之间设置有附加质量块。
10.根据权利要求9所述的装置(100),其中,所述振动部件(5)具有基体。
11.根据权利要求9所述的装置(100),其中,与用于频率选择性地传递的所述传递区域(10)相邻的所述振动部件(5)具有以垂直于纵向轴线(LA)的方式突出的突出部(11)。
12.根据权利要求1或2所述的装置(100),其中,所述第一驱动装置(41)包括压电元件(43),并且/或者所述第二驱动装置(42)包括电磁体(44)。
13.根据权利要求1或2所述的装置(100),其中,所述探针(20)中的中空区域(22)和所述振动部件(5)中的中空区域(21)形成中空通道,以用于抽出结石碎片。
14.根据权利要求13所述的装置(100),其中,所述中空通道是没有横截面变化的中空通道。
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