DD224486A1 - MULTI-LAYERED LINK CHAIN, ESPECIALLY FOR USE IN AN ENDOSCOPE - Google Patents

MULTI-LAYERED LINK CHAIN, ESPECIALLY FOR USE IN AN ENDOSCOPE Download PDF

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DD224486A1
DD224486A1 DD26393684A DD26393684A DD224486A1 DD 224486 A1 DD224486 A1 DD 224486A1 DD 26393684 A DD26393684 A DD 26393684A DD 26393684 A DD26393684 A DD 26393684A DD 224486 A1 DD224486 A1 DD 224486A1
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Klaus Daene
Bernd J Laubmann
Wolfgang Barthel
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Zi F Schweisstechnik D Ddr
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine gelenkige Gliederkette fuer ein Endoskop. Ziel ist, eine Gliederkonstruktion mit neuen und verbesserten Eigenschaften zu schaffen. Nach der Aufgabe sind die Forderungen in bezug auf eine gleichmaessige Kruemmung bei einer definierten vorgegebenen Abwinklung so zu erfuellen, dass bei bestehendem Aussendurchmesser ein groesstmoeglichster Innenfreiraum fuer Beobachtungszwecke und Behandlungselemente gewaehrleistet wird. Erfindungsgemaess weist bei der Gliederkette eine Seite eines Kettengliedes zwei sich gegenueberliegende Stege auf, die in radialer Richtung eine die doppelte Wandstaerke des Kettengliedes betragende Aufweitung besitzen, wobei letztere mit zwei sich fluchtend gegenueberliegenden Bohrungen versehen ist und in der anderen Seite des Kettengliedes zwei durch eine Laserschweissung verbundene, als Gelenkbolzen dienende Achsstifte angeordnet sind, derart, dass die Drehachse der Achsstifte mit der Aussenkante des Kettengliedes in einer Ebene liegt und dass sich an dem zylindrischen Teil eines Kettengliedes um 90 zu den Stegen versetzt angeordnete Sicken befinden.The invention relates to an articulated link chain for an endoscope. The goal is to create a link construction with new and improved features. After the task, the requirements are to be met with respect to a uniform Hemming at a defined predetermined bend so that at existing outer diameter gro grostest possible interior clearance for observation purposes and treatment elements is guaranteed. According to the invention, in the link chain, one side of a chain link has two opposing webs which in the radial direction have a widening amounting to twice the wall thickness of the chain link, the latter being provided with two aligned holes and two in the other side of the chain link by laser welding connected, serving as a hinge pin axle pins are arranged such that the axis of rotation of the axle pins with the outer edge of the chain link lies in a plane and that are offset by 90 to the webs arranged beads on the cylindrical part of a chain link.

Description

- 2 - 263 936- 2 - 263 936

Seite des Kettengliedes zwei durch eine Laser-Schweißnaht mit dem Kettenglied verbundene, als Gelenkbolzen dienende Achsstifte angeordnet sind, derart, daß die Drehachse der Achsstifte mit der Außenkante des Kettengliedes in einer Ebene liegt und daß sich an dem zylindrischen Teil eines Kettengliedes um 90° zu den Stegen versetzt angeordnete Sicken befinden. Die Stege der Kettenglieder sind so ausgebildet, daß sie die eingeschweißten Achsstifte der benachbarten Kettenglieder überlappen. Die gewölbte Fläche der Stege ist soweit auffederbar, daß das Ende des benachbarten Kettengliedes mit den eingeschweißten Achsstiften im Eingriff steht.Side of the chain link two connected by a laser weld with the chain link, serving as hinge pins axle pins are arranged such that the axis of rotation of the axle pins with the outer edge of the chain link lies in a plane and that on the cylindrical part of a chain link by 90 ° the webs staggered arranged beads are located. The webs of the chain links are formed so that they overlap the welded axle pins of the adjacent chain links. The curved surface of the webs is auffederbar far enough that the end of the adjacent chain link is engaged with the welded axle pins.

Bei dem Gegenstand der Erfindung handelt es sich somit um eine neueartige Gliederkettenkonstruktion, bei der in den jeweiligen Kettengliedern zwei gegenüberliegende Achsstifte eingeschweißt sind, die in die Bohrungen der radial aufgeweiteten Stege des angrenzenden Kettengliedes einrasten und dadurch eine in einer Ebene bewegliche Gliederverbindung hersteilen. Die Stege sind gewölbt und passen sich der Wölbung des Grundkörpers nach dem Einrasten der Achsstifte gut an, wodurch ein unkontrolliertes Ausknicken der einzelnen Kettenglieder bei einem vorteilhafteren Krümmungsradius gegenüber bekannten Lösungen vermieden wird. Aufgrund der genauen Fertigung, speziell des Gelenkmechanismus, die durch das Einschweißen der Achsstifte mit Hilfe des Laserschweißens ermöglicht wird, wird eine in einer Ebene genaue Fluchtung der Kettenglieder und in der anderen Ebene eine große Beweglichkeit der Kettenglieder zueinander erreicht. , : The object of the invention is thus a novel type link chain construction, in which two opposite axle pins are welded into the respective chain links, which engage in the bores of the radially expanded webs of the adjacent chain link and thereby produce a linkage movable in a plane. The webs are curved and adapt to the curvature of the body after the engagement of the axle pins well, whereby an uncontrolled buckling of the individual chain links is avoided with a more favorable radius of curvature over known solutions. Due to the precise manufacturing, especially the hinge mechanism, which is made possible by the welding of the axle pins by means of laser welding, a one-level alignment of the chain links and in the other plane, a large mobility of the chain links is achieved to each other. , :

Die eingeschweißten Achsstifte haben im Inneren kein Konstruktionselement, welches den inneren Freiraum der Kettenglieder einschränkt.The welded axle pins have no structural element in the interior, which restricts the inner free space of the chain links.

Mit der Lage der Gelenkpunkte (Drehpunkte) am äußersten Rand des Kettengliedes und den eingeschweißten Achsstiften, die in diesen Gelenkbohrungen geführt werden, wird nicht nur ein größtmöglicher innerer Freiraum erreicht, sondern bei diesem Konstruktionsprinzip das unerwünschte unkontrollierte Ausknicken der Kettenglieder vermieden. Den Innenraum der Kettenglieder schränken nur zwei kleine durchgedrückte Laschen für die Führung der Zugseile ein, die in der Mitte von den Gelenkbohrungen und Achsstiften liegen und zu diesen um 90° versetzt sind.With the location of the pivot points (fulcrums) at the outermost edge of the chain link and the welded axle pins, which are guided in these hinge holes, not only the greatest possible internal clearance is achieved, but avoided in this design principle, the unwanted uncontrolled buckling of the chain links. The interior of the chain links limit only two small pressed tabs for the guidance of the traction cables, which lie in the middle of the joint holes and axle pins and are offset by 90 ° to these.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: ein dünnwandiges zylindrisches KettengliedFig. 1: a thin-walled cylindrical chain link

Fig. 2: konstruktive Ausbildung eines Kettengliedes nach Fig. 12: constructive design of a chain link according to FIG. 1

Fig. 3: Führung der Zugseile in am Kettenglied befindlichen SickenFig. 3: Guide the traction cables in the chain link located beads

Fig. 4: Anordnung der Zugseile in den SickenFig. 4: Arrangement of the tension cables in the beads

Gemäß Fig. 1 besteht das Kettenglied 1 aus einem dünnwandigen zylindrischen Teil, an welchem an beiden Seiten je zwei Stege 4, in einer Richtung liegend, angeordnet sind. Zwei sich gegenüberliegende Stege 4 sind um das Maß ihrer Wanddicke nach außen gewölbt und besitzen je eine Lagerbohrung für die Aufnahme bzw. Führung des Achsstiftes 2 des nächsten Kettengliedes 1. An der anderen Seite des Kettengliedes 1 sind in den Stegen 4 je ein Achsstift 2 (Fig. 2) mittels Laserschweißens eingeschweißt. Dabei liegt die Mitte der Achsstifte 2 genau in der Endebene der zylindrischen Außenkante der Kettenglieder 1. Bei der Ausführung der Laserschweißung des Achsstiftes 2 im Inneren des Kettengliedes 1 wird dafür räumlich kein Platz benötigt und damit der Innenraum des Kettengliedes 1 nicht eingeschränkt.According to FIG. 1, the chain link 1 consists of a thin-walled cylindrical part, on each of which two webs 4, lying in one direction, are arranged on both sides. Two opposing webs 4 are curved by the extent of their wall thickness to the outside and each have a bearing bore for receiving or guiding the axle 2 of the next chain link 1. At the other side of the chain link 1 are in the webs 4 each an axle 2 ( Fig. 2) welded by laser welding. In the embodiment of the laser welding of the axle pin 2 in the interior of the chain link 1 space is required for this space and thus the interior of the chain link 1 is not limited.

Die Wärmebelastung durch das Laserschweißen ist so gering, daß ein Verzug des Kettengliedes 1 nicht erfolgt. An dem zylindrischen Teil eines Kettengliedes 1 sind um 90° zu den Stegen 4 versetzt angeordnete Sicken 6 vorgesehen, die zur Führung der Zugseile 3 (Fig. 3), welche die Gliederkette in einer Ebene und zwei Richtungen bewegen bzw. abwinkein, dienen.The heat load through the laser welding is so low that a delay of the chain link 1 does not occur. On the cylindrical part of a chain link 1 are arranged offset by 90 ° to the webs 4 arranged beads 6, which serve to guide the traction cables 3 (Fig. 3), which move the link chain in a plane and two directions or bewinkein.

Über die eingeschweißten Achsstifte 2 werden die aufgeweiteten Stege 4 des angrenzenden Kettengliedes 1 geschoben in der Weise, bis sie in die Bohrungen der Stege 4 einrasten. Die Gelenkverbindung im eingeschweißten Achsstift 2 und den gewölbten Stegen 4 mit der Gelenkbohrung läßt bei normaler Belastung ein Auseinanderspreizen der Stege 4 nicht zu und gewährleistet eine gute Führung und Stabilisierung der Gliederkette. Mit der Bewegung in den gewölbten Flächen wird gleichzeitig eine automatische Rückfederung der Kettenglieder 1 in die Ursprungslage gewährleistet.About the welded-axle pins 2, the flared webs 4 of the adjacent chain link 1 are pushed in the manner until they engage in the holes of the webs 4. The joint in welded axle pin 2 and the arched bars 4 with the joint bore can not be spread apart under normal load spreading apart of the webs 4 and ensures good guidance and stabilization of the link chain. With the movement in the curved surfaces at the same time an automatic spring back of the chain links 1 is ensured in the original position.

Claims (3)

1. Gelenkige Gliederkette, bestehend aus einer Anzahl dünnwandiger zylindrischer Kettenglieder gleichen Durchmessers, insbesondere zur Verwendung in einem Endoskop, die sich durch einen größtmöglichen Innenfreiraum für Beobachtungszwecke und Behandlungselemente auszeichnet, gekennzeichnet dadurch, daß eine Seite eines Kettengliedes (1) zwei sich gegenüberliegende Stege (4) aufweist, die in radialer Richtung eine die doppelte Wanddicke des Kettengliedes (1) betragende Aufweitung besitzen, wobei letztere mit zwei sich fluchtend gegenüberliegenden Bohrungen versehen sind, daß in der anderen Seite des Kettengliedes (1) zwei durch eine Laser-Schweißnaht (5) mit dem Kettenglied (1) verbundene, als Gelenkbolzen dienende Achsstifte (2) angeordnet sind, derart, daß die Drehachse der Achsstifte (2) mit der Außenkante des Kettengliedes (1) in einer Ebene liegt und daß sich an dem zylindrischen Teil eines Kettengliedes (1) um 90° zu den Stegen (4) versetzt angeordnete Sicken (6) befinden.1. articulated link chain, consisting of a number of thin-walled cylindrical chain links of the same diameter, in particular for use in an endoscope, which is characterized by a maximum interior clearance for observation purposes and treatment elements, characterized in that one side of a chain link (1) has two opposing webs ( 4), which have in the radial direction a double wall thickness of the chain link (1) amounting expanse, the latter being provided with two aligned holes, that in the other side of the chain link (1) two by a laser weld (5 ) are arranged with the chain link (1), serving as a hinge pin axle pins (2) are arranged such that the axis of rotation of the axle pins (2) with the outer edge of the chain link (1) lies in a plane and that on the cylindrical part of a chain link (1) staggered by 90 ° to the webs (4) arranged beads (6) befi ends. - 1 - 263 936- 1 - 263 936 Erfindungsansprüche:Invention claims: 2. Gelenkige Gliederkette nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Stege (4) der Kettenglieder (1) die eingeschweißten Achsstifte (2) der benachbarten Kettenglieder (1) überlappen.2. Articulated link chain according to item 1, characterized in that the webs (4) of the chain links (1) overlap the welded axle pins (2) of the adjacent chain links (1). 3. Gelenkige Gliederkette nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die gewölbte Fläche der.Stege (4) soweit auffederbar ist, daß das Ende des benachbarten Kettengliedes (1) mit den eingeschweißten Achsstiften (2) im Eingriff steht.3. Articulated link chain according to item 1 and 2, characterized in that the curved surface der.Stege (4) is auffederbar so far that the end of the adjacent chain link (1) with the welded axle pins (2) is engaged. Hierzu 1 Blatt ZeichnungenFor this 1 sheet drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine gelenkige Gliederkette, insbesondere zur Verwendung in einem Endoskop, welches seinen Einsatz in zu betrachtenden Organhohlräumen findet, wobei die Gliederkette aus einer Anzahl dünnwandiger zylindrischer Kettenglieder gleichen Durchmessers besteht und rfiittels bekannter Zugseile in zwei verschiedene Richtungen biegbar ist.The invention relates to an articulated link chain, in particular for use in an endoscope, which finds its use in to be considered organ cavities, wherein the link chain consists of a number of thin-walled cylindrical chain links of the same diameter and rfiittels known tension cables in two different directions is bendable. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Gelenkige, in verschiedene Richtungen biegbare Rohrkonstruktionen für ein beispielsweise fiberoptisches Endoskop oder dgl. sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt. Eine derartige Rohrkonstruktion weist gewöhnlich mehrere, in der Regel kurze Rohrabschnitte auf, die stirnseitig miteinander verbunden sind und sich durch zugeordnete hindurchlaufende Zugdrähte in verschiedenen Richtungen biegen lassen. Letztere sind bei der Verwendung in einem Endoskop jeweils an dem körperfernen Ende des Kopfes des Endoskops befestigt, welcher in eine zu betrachtende Körperhöhle oder dgl. eingesetzt wird. Zur Halterung der Zugdrähte innerhalb der gelenkigen Rohrkonstruktion in einer bestimmten Position wurden verschiedene Ausführungen entwickelt. So wurden beispielsweise in den Innenflächen der einzelnen Rohrabschnitte Kanäle eingeformt. Andererseits wurde die Anwendung eines inneren rohrförmigen Körpers vorgeschlagen, dessen Außenfläche mit länglichen Vertiefungen oder Rillen versehen ist, welche die Zugdrähte aufnehmen.Articulated, bendable in various directions tube structures for example fiber optic endoscope or the like. Are already known in various designs. Such a pipe construction usually has a plurality of, as a rule, short pipe sections, which are connected to one another at the front end and can be bent in different directions by associated pulling wires. The latter, when used in an endoscope, are respectively fastened to the distal end of the head of the endoscope, which is inserted into a body cavity or the like to be considered. For holding the puller wires within the articulated pipe construction in a certain position, various designs have been developed. For example, channels were formed in the inner surfaces of the individual pipe sections. On the other hand, the use of an inner tubular body has been proposed, the outer surface is provided with elongated recesses or grooves which receive the puller wires. Diese Maßnahmen sind insofern unbefriedigend, da gewisse Nachteile sich nicht umgehen lassen. Einmal sind die Zugdrähte innerhalb der Rohrabschnitte erheblichen Reibungskräften ausgesetzt, zum anderen kommt es bei der Herstellung der Rillen durch den Preßvorgang zur Ausbildung rauher Kanten.These measures are unsatisfactory insofar as certain disadvantages can not be avoided. Once the puller wires are exposed within the pipe sections considerable frictional forces, on the other hand, it comes in the production of the grooves by the pressing process to form rough edges. Andere bekannte technische Lösungen von Kettengliedern besitzen allgemein auf der einen Seite der Einzelsegmente zwei mit Bohrungen versehene sich gegenüberstehende Stege, die überlappend mit zwei auf der entgegengesetzten Seite der Segmente befindlichen, um die Wanddicke der Segmente radial versetzte, ebenfalls mit Bohrungen versehenen Stegen verbunden sind. Diese Verbindung erfolgt durch Niete, die teilweise Quer- oder Längsbohrungen zur Aufnahme der Zugseile besitzen und relativ weit in den Innenraum der gelenkigen Gliederkette hineinragen. Außer der Einengung des freien Innenraumes bestehen weitere Nachteile in der schwierigen Montage, d. h. die Nietung bei Erhaltung der leichten Beweglichkeit der Einzelsegmente zueinander und die Ausrichtung der Bohrungen der Niete in axialer Richtung der Gliederkette, da es sonst zu Verspannungen der Zugseile bei Belastung während des Betriebes kommt. Teilweise werden im Innenraum solcher Gliederketten kurze dünnwandige Rohrstücke mit Ausarbeitungen für die Verbindungsstege angeordnet, um die vorstehenden Kanten der jeweils nach innen vorstehenden Stege abzudecken. Damit wird aber die Beweglichkeit und besonders der freie Innenraum weiter eingeengt und der mögliche Biegeradius begrenzt.Other known technical solutions of chain links generally have on one side of the individual segments two holes provided with opposing webs, which are overlapping with two located on the opposite side of the segments to the wall thickness of the segments radially offset, also provided with holes webs are connected. This connection is made by rivets, which sometimes have transverse or longitudinal bores for receiving the traction cables and protrude relatively far into the interior of the articulated link chain. In addition to the narrowing of the free interior, there are further disadvantages in the difficult assembly, d. H. the riveting while maintaining the easy mobility of the individual segments to each other and the orientation of the holes of the rivets in the axial direction of the link chain, otherwise it comes to tension of the tension cables during loading during operation. Partly in the interior of such link chains short thin-walled pipe sections are arranged with elaborations for the connecting webs to cover the projecting edges of the respective inwardly projecting webs. However, the mobility and especially the free interior is further restricted and the possible bending radius is limited. Nach der DE-OS 26 18 732 wird eine gelenkige Rohrkonstruktion für ein fiberoptisches Endoskop oder dgl. offenbart, die aus kurzen Rohrstücken gleichen Durchmessers besteht, die an beiden Seiten gegenüberliegende, gabelförmig ausgebildete Zungen besitzen, deren einer Schenkel nach innen und der andere Schenkel nach außen abgekröpft sind. Der Nachteil bei dieser Rohrkonstruktion besteht darin, daß die Einzelsegmente der Gliederkette nicht wie in der vorgeschriebenen Weise durch eine Nietung fest miteinander verbunden werden können, sondern bei der Montage neben den Zugseilen weitere Führungsdrähte, welche die Gliederkette zusammenhalten und die Längsachse stabilisieren, im Innenraum angeordnet werden müssen. Da eine derartig ausgebildete Gliederkette beim Nachlassen der Spannung der Zugdrähte instabil wird, müssen entweder aufwendige technische Mittel für das kontinuierliche Nachspannen der Zugdrähte eingesetzt oder weitere zusätzliche stabilisierende Organe, beispielsweise dünner Metallgeflechtschlauch, über der Gliederkette angeordnet werden. Damit wird jedoch der Außendurchmesser des distalen Endes des flexiblen Endoskops zum Nachteil der gewünschten Funktion vergrößert. Bei den bekannten Konstruktionen knicken die Kettenglieder in der Bewegungsebene und in der starren Ebene ab.According to DE-OS 26 18 732 an articulated pipe construction for a fiber optic endoscope or the like. Revealed, which consists of short pieces of pipe of the same diameter, which have on both sides opposite, fork-shaped tongues, one leg to the inside and the other leg to are bent on the outside. The disadvantage of this tube construction is that the individual segments of the link chain can not be firmly connected to each other as in the prescribed manner by a riveting, but in the assembly next to the traction ropes further guide wires which hold the link chain and stabilize the longitudinal axis, arranged in the interior Need to become. Since a link chain formed in this way becomes unstable when the tension of the tension wires is released, expensive technical means for the continuous tensioning of the puller wires must be used or additional additional stabilizing members, for example a thin metal braided sleeve, must be arranged above the link chain. However, this increases the outer diameter of the distal end of the flexible endoscope to the detriment of the desired function. In the known constructions, the chain links buckle in the plane of movement and in the rigid plane. Ziel der ErfindungObject of the invention Durch die Erfindung ist zur Steigerung der Effektivität bisheriger Endoskope eine gelenkige Gliederkette mit neuen und verbesserten Eigenschaften zu schaffen.The invention provides an articulated link chain with new and improved properties to increase the effectiveness of previous endoscopes. Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gelenkige Gliederkette zu entwickeln, die unter Vermeidung eines komplizierten konstruktiven Aufbaues mit geringstem Fertigungsaufwand in einfacher Weise die Forderungen in bezug auf eine gleichmäßige Krümmung bei einer definierten vorgegebenen Abwinklung erfüllt, derart, daß bei bestehendem Außendurchmesser ein größtmöglichster Innenfreiraum für Beobachtungszwecke und Behandlungselemente gewährleistet wird. Erfindungsgemäß wird eine gelenkige Gliederkette vorgeschlagen, bei der eine Seite eines Kettengliedes zwei sich gegenüberliegende Stege aufweist, die in radialer Richtung eine die doppelte Wandstärke des Kettengliedes betragende Aufweitung besitzen, wobei letztere mit zwei sich fluchtend gegenüberliegenden Bohrungen versehen sind und in der anderenThe invention has for its object to develop a hinged link chain, which meets the requirements in terms of uniform curvature at a defined predetermined bend while avoiding a complicated structural design with minimal manufacturing effort in a simple manner, such that at existing outer diameter a maximum interior space for observation purposes and treatment elements. According to the invention an articulated link chain is proposed, in which one side of a chain link has two opposing webs, which have in the radial direction a double wall thickness of the chain link expander amount, the latter being provided with two aligned opposite holes and in the other
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2614703A1 (en) * 1987-04-28 1988-11-04 Storz Karl Gmbh & Co FLEXIBLE TUBULAR ELEMENT
DE4243715A1 (en) * 1992-12-23 1994-07-07 Stefan Koscher Surgical instrument

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