DE10129942B4

DE10129942B4 - Winkelstellvorrichtung für einen Knochen-Fixateur

Info

Publication number: DE10129942B4
Application number: DE10129942A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Veith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2021-06-16
Also published as: DE10129942A1

Abstract

Winkelstellvorrichtung (1) für einen Knochen-Fixateur (11), die ein in einem Gehäuse (2) gelagertes Einstellelement (3) aufweist, das mit mindestens einem mit Zahnflanken (5) versehenen Stellglied (7) in Eingriff steht, wobei auf einem Tragkörper (24) mindestens ein Aufnahmeteil (49) verschiebbar gelagert und mittels mindestens einer als Widerlager wirkenden Anlagefläche (50) gegen Drehen gesichert ist und auf dem Aufnahmeteil (49) mittels eines Schwenklagers (52) mit einer Halterung (51) schwenkbar verbunden ist, wobei die Schwenkachse (53) des Schwenklagers (52) die Längsachse (54) des Tragkörpers (24) in einem Winkel schneidet, und die Halterung (51) das verstellbare, Zahnflanken (4) aufweisende Einstellelement (3) trägt, dessen Zahnflanken (4) die Zahnflanken (5) des Stellglieds (7) kämmen, das mit dem Aufnahmeteil (49) fest verbunden ist, wobei auf der Halterung (51) mindestens eine Knochenschraubenaufnahme (9) mittels eines mit einem Getriebe (57) zusammenwirkenden Stellelements (56) um mindestens eine Drehachse (55) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse (55) zumindest die Schwenkachse...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Winkelstellvorrichtung für einen Knochen-Fixateur, die ein in einem Gehäuse gelagertes Einstellelement aufweist, das mit mindestens einem mit Zahnflanken versehenen Stellglied in Eingriff steht, wobei auf einem Tragkörper mindestens ein Aufnahmeteil verschiebbar gelagert und mittels mindestens einer als Widerlager wirkenden Anlagefläche gegen Drehen gesichert ist und auf dem Aufnahmeteil mittels eines Schwenklagers mit einer Halterung schwenkbar verbunden ist, wobei die Schwenkachse des Schwenklagers die Längsachse des Tragkörpers in einem Winkel schneidet und die Halterung das verstellbare, Zahnflanken aufweisende Einstellelement trägt, dessen Zahnflanken die Zahnflanken des Stellglieds kämmen, das mit dem Aufnahmeteil fest verbunden ist, wobei auf der Halterung mindestens eine Knochenschraubenaufnahme mittels eines mit einem Getriebe zusammenwirkenden Stellelements um mindestens eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse zumindest die Schwenkachse der Halterung in einem Winkel schneidet und die Knochenschraubenaufnahme in Bezug zur Drehachse verstellbar und relativ zum Stellglied der Halterung in einer oder mehreren Positionen arretierbar ist.

Es ist bereits ein einseitig verlängerbarer Fixateur mit einer Winkelstellvorrichtung aus der EP 0 386 308 B1 bekannt. Die Winkelstellvorrichtung ist hierbei als gelenkiges Verbindungsteil ausgebildet, das mittels eines Klemmstiftes auf das angrenzende Halteteil aufgesteckt und fixiert ist. Das Verbindungsteil weist zudem einen Umsteller auf, der über einen selbsthemmenden Schneckenantrieb die definierte Schwenkbewegung zuläßt. Eine so ausgebildete Winkelstellvorrichtung ist nur um eine Achse schwenkbar, und der unter Belastung im gelenkigen Verbindungsteil auftretende Kraftfluß bzw. die dabei auftretenden Kräfte erreichen die Festigkeitsgrenzwerte der üblich verwendeten Materialien. Dies hat zur Folge, dass eine derart aufgebaute Winkelstellvorrichtung begrenzt einsetzbar ist und mechanisch versagt.

Ferner ist es bekannt, eine Winkeleinstellvorrichtung für Fixateure vorzusehen ( DE 32 43 287 A1 , WO 99/25 264 A1, DE 195 44 551 A1 ), die insbesondere bei der WO 99/25 264 A1 eine Tragvorrichtung zeigt, die an einem Ende Klemmhalterungen vorsieht, die mittels Feststellschrauben an der Halterung vorgesehen und befestigt ist. Auf der Tragvorrichtung zur Aufnahme der Klemmhalterung der Knochenschraubenaufnahmeteile befindet sich eine zweite Aufnahmevorrichtung mit einem Getriebeteil zur verschwenkbaren Aufnahme eines weiteren Aufnahmeteils an dem ebenfalls Knochenschraubenaufnahmeteile befestigt werden können. Mittels des Getriebeteils, das aus einer Zahnstange und einem Zahnsegment besteht, kann das Aufnahmeteil um nur eine Achse verschwenkt werden. Eine weitere Verstellmöglichkeit dieses Aufnahmeteils ist jedoch nicht möglich. Dadurch wird die Bewegungsmöglichkeit der Aufnahmevorrichtung des Fixateurs weit eingeschränkt und dieser läßt sich nicht für jede Art von Knochenfixierung einsetzen, zumal bei der zweiten Tragvorrichtung für die Knochenschraubenaufnahmeteile gegenüber dem als Strebe ausgebildeten Aufnahmeteil keine zusätzliche Verschwenkung möglich ist. Eine Verbindungsschraube zwischen der Tragvorrichtung bzw. den Träger und dem zweiten Aufnahmeteil dient nur zur starren Verbindung zwischen dem Träger und dem Aufnahmeteil für die Knochenschrauben.

Die US 6,001,097 zeigt eine Winkelstellvorrichtung, die ein in einem Gehäuse gelagertes Einstellelement aufweist, das mit mindestens einem mit Zahnflanken versehenen Stellglied in Eingriff steht, wobei auf einem Tragkörper mindestens ein Aufnahmeteil verschiebbar gelagert und mittels mindestens einer als Widerlager wirkenden Anlagefläche gegen Drehen gesichert ist und auf dem Aufnahmeteil mittels eines Schwenklagers mit einer Halterung schwenkbar verbunden ist, wobei die Schwenkachse des Schwenklagers die Längsachse des Tragkörpers in einem Winkel schneidet und die Halterung das verstellbare, Zahnflanken aufweisende Einstellelement trägt, dessen Zahnflanken die Zahnflanken des Stellglieds kämmen, das mit dem Aufnahmeteil fest verbunden ist, wobei auf der Halterung mindestens ein Knochenschraubenaufnahmeteil mittels eines mit einem Getriebe zusammenwirkenden Stellelements um mindestens eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Achse zumindest die Schwenkachse der Halterung in einem Winkel schneidet und das Knochenschraubenaufnahmeteil in Bezug zur Drehachse verstellbar und relativ zum Stellglied der Halterung in einer oder mehreren Positionen arretierbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Winkelstellvorrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass selbst bei sehr großer mechanischer Belastung eine einwandfreie Funktionsfähigkeit und Einsatzstabilität gewährleistet wird, wobei die Einstellgenauigkeit gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das als Schraube ausgebildete Einstellelement über mindestens ein die Zahnflanken aufweisendes Zwischenglied mit dem Stellglied in Eingriff steht, wobei das Zwischenglied über das Einstellelement verschiebbar geführt ist.

Hierdurch wird erreicht, dass die auftretende bzw. eing_eleitete Belastung über die Anordnung der Stellglieder bzw. deren Zahnflanken vorteilhaft aufgenommen und somit ein mechanisches Versagen verhindert wird. Die Ausbildung der Verzahnung als gerades Stirnradgetriebe mit grob verzahntem Zwischenelement sowie geringer Steigung des Einstellelements gewährleistet eine definierte Krafteinleitung, und es wird erreicht, dass die Herstellung der Getriebeglieder, insbesondere die Herstellung der Verzahnung, mit weitaus geringerem Aufwand erreicht wird. Zudem ist eine kompakte und vergleichsweise leichte Bauweise möglich, die eine kontinuierliche gradweise Einstellung ermöglicht. Neben der mangelnden Festigkeit des Schneckenradgetriebes ist die Herstellung eines Schneckenradgetriebes wesentlich aufwendiger.

Ferner wird durch die vorteilhafte Ausbildung des Tragkörpers die Möglichkeit geschaffen, das Aufnahmeteil in Axialrichtung zu verschieben, nachdem die Klemmvorrichtung gelöst wird ohne dass sich das Aufnahmeteil um die Längsachse des Tragkörpers dreht. Damit wird eine einfachere Verstellung der Tragvorrichtung zur Aufnahme der Knochenschrauben sichergestellt, wenn die Position der Tragvorrichtung mit dem Knochenschraubenaufnahmeteil verändert wird, das heißt, wenn beispielsweise zwei Tragvorrichtungen auf dem Träger angeordnet sind, kann der Abstand zwischen den beiden Tragvorrichtungen verringert oder vergrößert werden. Da auf dem verstellbaren Aufnahmeteil eine erste Halterung schwenkbar gelagert ist, ist eine weitere Anpassmöglichkeit für den Fixateur sichergestellt. Durch die Getriebeeinrichtung zwischen dem Aufnahmeteil und der Halterung lässt sich die Halterung um eine quer zum Tragkörper erstreckende Achse verschwenken, d. h. die Winkellage zwischen dem Tragkörper und der Halterung lässt sich ohne Weiteres variieren und somit der Knochen genau einrichten, insbesondere wenn zwei mit Abstand zueinander angeordnete Halterungen auf dem Tragkörper verstellbar und schwenkbar angeordnet sind. Durch die Getriebeeinrichtung lässt sich eine sehr exakte Positionierung der Halterung vornehmen. In vorteilhafter Weise befindet sich auf der Halterung ein weiteres Aufnahmeteil, das um eine weitere Achse verschwenkbar auf der Halterung angeordnet ist. Hiermit lassen sich die Knochenschraubenaufnahmeteile zusätzlich um eine weitere Achse schwenken, so dass eine universelle Verstellmöglichkeit durch die drei Bewegungsmöglichkeiten des Fixateurs gegeben sind.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass das Einstellelement im Gehäuse fünfwertig, drehbar gelagert ist und ein Gewinde aufweist, das das Zwischenglied in axialer Richtung des Einstellelements stellt. Diese Ausbildung des Einstellelements bzw. des Zwischenglieds ermöglicht eine größtmögliche Kraftumsetzung beim Einstellen der Winkelstellvorrichtung. Die Ausführung des Zwischenglieds als Axialschlitten mit einem metrischen Gewinde ist sehr einfach in der Herstellung und gewährleistet eine definierte Krafteinleitung.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das Zwischenglied mittels des Einstellelements fünfwertig, verschiebbar und im Gehäuse dreifach, drehsicher gelagert ist. Diese Art der Lagerung ist Voraussetzung für eine einwandfreie Funktionsfähigkeit und größtmögliche Belastbarkeit der Winkelstellvorrichtung.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das Stellglied im Gehäuse fünfwertig, drehbar gelagert ist und ein Flanschteil für eine Knochenschraubenaufnahme aufweist. Die drehbare Lagerung gewährleistet eine definierte Winkelverstellung des Knochens, der über das Flanschteil mit einer Knochenschraubenaufnahme gekoppelt ist.

Vorteilhaft ist es auch, dass das Gehäuse und das Stellglied je ein Verbindungselement oder Flanschteil zum Knochen-Fixateur bzw. zur Knochenschraubenaufnahme aufweisen. Hierdurch wird die Krafteinleitung zum Fixateur bzw. dessen Tragkörper gewährleistet. Das Verbindungselement kann hierzu als Überwurfmutter oder als Gewindebohrung mit jeweils einem zugehörigen Gewindezapfen ausgebildet sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass das Flanschteil eine tellerförmige Anlagefläche mit mindestens einer Radialnut sowie einer Überwurfmutter oder einen Zapfen oder Bolzen mit mindestens einer Umfangsnut aufweist und der Knochen-Fixateur sowie die Knochenschraubenaufnahme ein korrespondierendes Flanschteil mit einer tellerförmigen Anlagefläche mit mindestens einer Radialnase und einem Außengewinde oder einer Bohrung aufweisen, der radial eine Feststellschraube für den Zapfen zugeordnet ist. Somit kann eine Formschlußverbindung zwischen den angeflanschten Teilen erreicht werden, die sehr schnell und einfach festsetzbar oder lösbar ist, wobei der Festsetzungs- bzw. Lösungsprozess schrittweise erfolgt. Beim Lösen kann zunächst die Überwurfmutter oder der Zapfen mittels der Feststellschraube teilweise gelöst werden, so dass dieser im Bereich der Zapfennut axial verschiebbar ist, ohne vollstädig aus der Aufnahme bzw. Bohrung herauszurutschen. Diese axiale Verschiebung hat zur Folge, dass die tellerförmigen Anlageflächen bzw. Radialnut und Radialnase nicht mehr gegeneinander anliegen und somit frei drehbar sind. Durch ein weiteres Lösen der Überwurfmutter oder Herausschrauben der Feststellschraube kann dann der Zapfen aus seiner Aufnahme vollständig herausgenommen werden. Somit werden drei Verbindungsstufen realisiert:

1. festsetzbar,
2. zur Tellermittelachse drehbar,
3. lösbar.

Vorteilhaft ist es auch, dass neben der einen Stellachse eine oder zwei weitere Stellachsen vorgesehen sind, wobei alle zwei oder drei Stellachsen senkrecht zueinander angeordnet sind, und dass ein zweites bzw. drittes Einstellelement vorgesehen ist, das ein Verschwenken eines zweiten bzw. dritten Stellglieds um eine zweite bzw. dritte Stellachse ermöglicht, wobei die zwei bzw. drei Stellachsen der Stellglieder senkrecht zueinander angeordnet sind. Somit ist es möglich, dass die am Winkelstellelement angeordnete Knochenschraubenaufnahme nicht nur um eine Achse drehbar bzw. in einer Ebene schwenkbar ist, sondern auch um eine zweite oder dritte jeweils senkrecht angeordnete Stellachse bzw. in einer zweiten oder dritten jeweils senkrechten Ebene stellbar oder schwenkbar ist. Dies ist notwendig, da die Positionierung des Knochen-Fixateurs am Knochen selbst nicht in jeder beliebigen Position möglich ist.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass mindestens zwei Winkelstellvorrichtungen mit je einer Stellachse gemeinsam und bezüglich ihrer Stellachsen senkrecht zueinander am Knochen-Fixateur angeordnet sind. Somit ist auch bei nur einer Stellachse pro Winkelstellvorrichtung eine Verschwenkung der Knochenschraubenaufnahme bzw. des Stellglieds möglich.

Als Alternative für die vorliegende Erfindung ist es möglich, dass das Einstellelement als Schneckenrad ausgebildet ist und mit dem ein Zahnradsegment aufweisenden Stellglied in Eingriff steht.

Vorteilhaft ist es ferner, dass das Gehäuse kastenförmig, nach oben hin offen ausgebildet ist, wobei das schraubenförmige Einstellelement in den beiden Stirnseiten und das Stellglied senkrecht dazu in den beiden Seitenwänden gelagert ist, und dass ein Boden des Gehäuses die Flanschverbindung aufweist, wobei deren Mittelachse senkrecht zur Stellachse des Stellglieds und senkrecht zur Längsachse der Einstellvorrichtung verläuft und als dritte Stellachse dient.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
1 eine Schnittdarstellung einer Winkelstellvorrichtung von der Seite,
2 eine Schnittdarstellung eines Knochen-Fixateurs mit zwei auf einem Tragkörper angeordneten Kugelgelenken zur Aufnahme je eines Halteelements bzw. einer Knochenschraubenaufnahme,
3 eine schematische Darstellung eines Knochen-Fixateurs mit Winkelstellvorrichtung von der Seite,
4 eine schematische Darstellung eines Knochen-Fixateurs mit Winkelstellvorrichtung von vorne,
5 eine schematische Darstellung eines Knochen-Fixateurs mit um die zweite Achse gedrehter Winkelstellvorrichtung von vorne,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Winkelstellvorrichtung mit einer Verstellmöglichkeit für das Knochenschraubenaufnahmeteil um mindestens zwei sich kreuzende Schwenkachsen.
In 1 ist mit 1 eine Winkelstellvorrichtung bezeichnet. Die Winkelstellvorrichtung weist ein Gehäuse 2 auf, das zum einen ein Einstellelement 3 mit einem Zwischenglied 6 und zum anderen ein Stellglied 7 aufnimmt. Das Gehäuse 2 weist zwei parallel verlaufende Seitenwände 43, 43' und zwei Stirnseiten 44, 44' auf, die über einen Boden 42 miteinander verbunden sind. Die beiden Seitenflächen weisen ein Lagerauge 45 auf, das in einer nasenförmigen Überhöhung 46 der Seitenwand 43 angeordnet ist. Die Überhöhung 46 weist zwei konkave Stirnflächen 47 auf, die mit der jeweiligen Stirnseite 44, 44' abschließen. Zudem weisen die beiden Stirnseiten 44, 44' eine gemeinsame Lagerbohrung zur Aufnahme des Einstellelements 3 auf.
Das Einstellelement 3 ist als Schraubenbolzen mit metrischem Gewinde ausgeführt und im Gehäuse 2 bzw. dessen Stirnseiten 44, 44' fünfwertig, drehbar gelagert. Der Schraubenkopf ist zum Einstellen als Innensechskant ausgebildet. Auf einer dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Stirnseite 20 weist das Einstellelement 3 eine Sicherung 21 gegen axiale Verstellung auf.
Auf dem Einstellelement 3 ist über das metrische Gewinde das Zwischenglied 6 geführt. Es weist hierzu ein entsprechendes metrisches Innengewinde oder Durchgangsgewinde auf. Neben dieser vierwertigen Lagerung ist das Zwischenglied 6 im Gehäuse 2 gegen Drehen um eine Längsachse 22 gesichert. Die Längsachse 22 ist rechtwinklig zu einer Stellachse 12 des Stellglieds 7 angeordnet. Das Zwischenglied 6 wird somit axial zum Einstellelement 1 translatorisch gestellt. Diese Stellbewegung wird über Zahnflanken 4 des Zwischenglieds 6 auf Zahnflanken 5 des Stellglieds 7 übertragen.
Das Stellglied 7 ist im Gehäuse 2 fünfwertig, drehbar gelagert. Die Zahnflanken 5 sind teilkreisförmig um die Stellachse 12 angeordnet, so dass sich aus der translatorischen Bewegung des Zwischenglieds 6 eine rotatorische Bewegung des Stellglieds 7 um die Stellachse 12 ergibt.
An einer den Zahnflanken gegenüberliegenden Stirnseite 23 weist das Stellglied 7 eine Flanschfläche bzw. Flanschverbindung 8 zum Ankoppeln an eine Knochenschraubenaufnahme 9 gemäß 2 auf. Die Flanschverbindung 8 ist als Schraubverbindung ausgebildet. Hierzu weist das Stellglied 7 im Bereich der Stirnseite 23 ein Gewinde auf.
Das Gehäuse 2 weist ebenfalls eine Flanschverbindung 10 zum Anschluss an einen Knochen-Fixateur bzw. dessen Tragkörper 24 gemäß 2 auf.
In der Zeichnung ist in 2 mit 11 ein Knochen-Fixateur bezeichnet, der bei der Frakturversorgung bzw. bei Fragmentshifting bzw. Distraktions- und Kompressionsmaßnahmen einsetzbar ist. Der Fixateur 11 besteht aus dem Tragkörper 24, der als sechskantförmiges Gestänge ausgebildet ist. Der Tragkörper 24 kann aus Verbundwerkstoff, in vorteilhafter Weise aus einem Kohlefaserwerkstoff, bestehen, so dass er bei Röntgenaufnahmen weitgehend unsichtbar bleibt. Es ist auch möglich, den Tragkörper 24 aus einer Metallegierung herzustellen. Der Tragkörper 24 weist daher eine glatte Oberfläche auf, damit eine einwandfreie bzw. ruckfreie Verstellung der zu verstellenden Teile möglich ist.
Auf dem Tragkörper 24 können zwei oder mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Kugelgelenke 29 axial verschiebbar angeordnet sein.
Das Kugelgelenk 29 besteht aus einer eine sechskantförmige Ausnehmung aufweisenden Kugel mit einer balligen Außenoberfläche 30, die durch zwei gegenüberliegende, parallel verlaufende, plane Abschlussflächen 31 begrenzt wird.
Die Feststellung des Kugelgelenks 29 auf dem Tragkörper 24 erfolgt über ein Feststellelement 32 und ein zugehöriges Klemmteil 33. Das Kugelgelenk 29 ist mittels der sechskantförmigen Querschnittsform des Tragkörpers 24 rotationsgesichert, d. h. es kann gemäß 2 nur in Richtung der Längsachse 34 verschoben werden.
Das Feststellelement 32 besteht aus einem ringförmigen Teil mit einem Gewinde zur Aufnahme einer Feststellschraube 35.
Durch Eindrehen der Feststellschraube 35 wird die Klemmfläche eines Klemmteils 33 gegen die Oberfläche des Tragkörpers 24 gepreßt und stellt dadurch eine sehr gute Klemmverbindung zwischen dem Feststellelement 32, dem zugehörigen Kugelgelenk 29 und dem Tragkörper 24 her, so dass das Kugelgelenk 29 gegen eine Axialverstellung auf dem Tragkörper 24 gesichert ist.
Die Außenoberfläche 30 des Kugelgelenks 29 ist, wie bereits erwähnt, ballig ausgebildet und dient als Lagerfläche eines Verbindungselements 37. Das Verbindungselement 37 ist ringförmig ausgebildet und umschließt das Kugelgelenk 29. Mittels einer Klemmschraube 36 wird das einseitig geschlitzte Verbindungselement 37 auf das Kugelgelenk 29 geklemmt.
Wird beispielsweise die Klemmschraube 36 gelöst, so ist das Verbindungselement 37 auf der Außenoberfläche 30 allseitig schwenkbar.
Die Knochenschraubenaufnahme 9 besteht gemäß 2 aus zwei gegeneinander anlegbaren Klemmbacken 38 und 39, die über Schraubenbolzen 40 zusammengehalten werden. Die Schraubenbolzen 40 werden hierzu in entsprechende in den Klemmbackenteilen 38 und 39 vorgesehene Bohrungen eingeschraubt. Jedes Klemmbackenteil 38, 39 weist halbkreisförmige Vertiefungen auf, die beim Zusammenfügen der beiden Klemmbackenteile eine zylindrische Öffnung 41 bilden, in denen Knochenschrauben 25 verstellbar aufgenommen und mittels der Schraubenbolzen 40 festgeklemmt werden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind lediglich die beiden mit Abstand zueinander angeordneten Kugelgelenke 29 auf dem Tragkörper 24 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, bei Mehrfachfrakturen mehrere Kugelgelenke 29 auf dem Tragkörper 24 zu platzieren und, wie be schrieben, zu arretieren oder diese mittels einer Winkelstellvorrichtung gemäß 3 bis 5 am Fixateur 11 anzuordnen. Hierbei wird ein in 3 bis 5 dargestelltes Halteelement 27 durch das Verbindungselement 37 ersetzt, wobei das Verbindungselement 37 nicht direkt an die Knochenschraubenaufnahme 9 angeschlossen ist, sondern über das Flanschteil 10 des Gehäuses 2 mit diesem verbunden ist.
3 zeigt einen an einem Knochen angebrachten Fixateur 11. Der Fixateur 11 ist hierzu über Knochenschrauben 25, 26 mit den Knochenschraubenaufnahmen 9, 9' verbunden. Die untere Knochenschraubenaufnahme 9' ist direkt bzw. über ein Halteelement 27 am Tragkörper 24 des Fixateurs 11 angebracht und kann auf diesem axial verstellt werden. Die obere Knochenschraubenaufnahme 9 ist an der Winkelstellvorrichtung 1 angeflanscht, so dass gemäß 1 die Winkelstellung um die Stellachse 12 variiert werden kann.
4 zeigt die gleiche Anordnung von der Seite. Sowohl die Winkelstellvorrichtung 1 als auch die untere Knochenschraubenaufnahme 9' sind über Halteelemente 27, 28 mit dem Tragkörper 24 des Fixateurs verbunden, so dass eine axiale Verstellung der beiden Knochenschraubenaufnahmen 9, 9' gewährleistet ist. Eine für die axiale Verstellung notwendige Verstelleinrichtung ist nicht dargestellt.
5 zeigt die Anordnung gemäß 4, jedoch ist die Winkelstellvorrichtung 1 um eine zweite Stellachse 12', senkrecht zur Stellachse 12 gemäß. 1 verschwenkt. Für diese Einstellung ist ebenfalls ein Zahnstangensegment vorgesehen, das über ein Einstellelement mit einem Stellglied in Wirkverbindung steht. Die beiden Stellachsen 12, 12' sind hierbei im wesentlichen senkrecht zur Knochenachse bzw. Achse 34 des Tragkörpers 24 angeordnet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist ebenfalls eine Winkeleinstellvorrichtung 1 dargestellt, mit der eine universelle Anpassbarkeit für die Winkelstellvorrichtung gegeben ist.
Wie in den übrigen Ausführungsbeispielen ist die Tragvorrichtung 24 im Querschnitt als Sechskantkörper ausgebildet, der zahlreiche Anlageflächen 50 aufweist. Im Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist der Querschnitt sechskantförmig ausgebildet und weist daher auch sechs Anlageflächen auf, wobei zumindest eine Fläche lediglich als Anlagefläche zum Einsatz kommen kann. Es sind jedoch auch andere Querschnittsprofile möglich, beispielsweise dreieckförmige, achteckförmige oder runde Querschnittsprofile. Wird zum Beispiel ein rundes Querschnittsprofil vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche etwas abgefast ist, so dass eine glatte flache Anlagefläche 50 entsteht, gegen die sich das Aufnahmeteil mit einer entsprechenden Gegenfläche abstützen kann, so dass eine Rotationsbewegung des Aufnahmeteils 49 um eine Längsachse 54 des Aufnahmeteils 49 verhindert wird. Das Aufnahmeteil 49 lässt sich auf dem Tragkörper 24 mittels Feststellschrauben 36 festklemmen. Hierzu ist am Aufnahmeteil 49 an einem Ende oder an beiden Enden eine klammerartige Feststellvorrichtung vorgesehen, die fest mit dem Aufnahmeteil 49 verbunden ist. In der Klemmvorrichtung befindet sich die Feststellschraube 36, die gegen die Anlagefläche 50 zur Anlage kommen kann und auf diese Weise auch ein Drehen der Halterung 51 gegenüber dem Tragkörper 24 verhindert. Ferner wird durch die Feststellschrau be 36 die Möglichkeit geschaffen, eine Axialverstellung des Aufnahmeteils 49 gegenüber des Tragkörpers 24 zu verhindern, wenn hierzu die Feststellschraube 36 gegen die Anlagefläche 50 zur Anlage kommt und somit eine Bremswirkung erzielt. Soll beispielsweise der Abstand zwischen zwei auf dem Tragkörper 24 vorgesehenen Aufnahmeteilen 49 vergrößert oder verkleinert werden, so muss ebenfalls die Stellschraube 36 gelöst werden, um dann eine Verstellung des einen Aufnahmeteils 49 auf dem Tragkörper 24 gegenüber dem zweiten, in der Zeichnung nicht dargestellten Aufnahmeteil, zu gestatten.
Auf dem Aufnahmeteil 49 ist die Halterung 51 schwenkbar gelagert. Die Halterung 51 ist als Gabelteil ausgebildet und um gibt mit seinen beiden Schenkeln das Aufnahmeteil 49. Das Aufnahmeteil 49 weist ein Schwenklager 52 auf, das aus einer Schwenkachse bzw. einem Schwenkzapfen 53 besteht, der beiderseits an der Außenseite des Aufnahmeteils 49 vorgesehen ist. Das Schwenklager 52 dient also zur schwenkbaren Aufnahme der Halterung 51.
Auf dem Aufnahmeteil 49 befindet sich ein kreisbogenförmiges Zahnradsegment bzw. ein zweites Stellglied 7, das mit Zahnflanken 5 ausgestattet ist. Die Zahnflanken 5 kämmen mit Zahnflanken 4 eines ersten Zwischenglieds 6, das mit dem Einstellelement 3 fest verbunden ist. Durch Drehen des Einstellelements 3 verschiebt sich das erste Zwischenglied und kämmt mit seinen Zähnen 4 die Zähne 5, so dass die Halterung 51 auf der Schwenkachse 53 gegenüber dem Tragkörper 24 eine Schwenkbewegung macht und dabei seine Winkellage gegenüber dem Tragkörper 24 verändert. Die Einzelteile des Getriebes entsprechen der Getriebeanordnung gemäß 3, bei der eine gleiche Verstellung der Halterung 51 bewirkt wird.
Auf der Halterung 51 befindet sich ein zweites Getriebeelement 57, das aus einem Zahnkranz oder Zahnrad 58 und einem Schneckengewinde 6 besteht, das mit dem Zahnrad 58 wirkungsmäßig verbunden ist. Das Schneckengewinde 6 läßt sich über ein Stellelement 56 verstellen. Das Stellelement wird um seine Achse gedreht und die Zahnflanken des Schneckengewindes greifen in die Zahnflanken des Schneckengetrieberads 57 ein und bewirken eine Drehung um die Längsachse 55, die die Schwenkachse 53 in einem rechten Winkel schneidet. Mit dem Getriebeelement 57, insbesondere mit dem Zahnrad 58, ist gemäß den übrigen Ausführungsbeispielen ein Knochenschraubenaufnahmeteil 9 vorgesehen, das aus zwei gegeneinander anliegenden Klemmbacken besteht, die in ihren Öffnungen die Knochenschrauben aufnehmen können. Die beiden Klemmbacken des Knochenschraubenaufnahmeteils 9 werden durch zwei Feststellschrauben 59 zusammengehalten.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Winkelstellvorrichtung 1 ist eine universelle Anpassbarkeit für die Knochenschraubenelemente verwirklicht.

1: Winkelstellvorrichtung
2: Gehäuse
3: Einstellelement
4: Zahnflanke von 6/Zahnstange
5: Zahnflanke von 7
6: Zwischenglied Schwenkgewinde
7: Stellglied
8: Flanschteil am Stellglied
9: Knochenschraubenaufnahme
9': Knochenschraubenaufnahme
10: Flanschteil am Gehäuse, Flanschverbindung
11: Knochen-Fixateur
12: Stellachse
12': zweite Stellachse
13: Zapfen, Bolzen
14: Umfangsnut des Zapfens
15: Radialnut
16: Flanschteil zu 8, 10
17: Anlagefläche zu 8, 10
18: Anlagefläche zu 16
19: Bohrung
20: Stirnseite
21: Sicherung
22: Längsachse
23: Stirnseite
24: Tragkörper
25: Knochenschraube
26: Knochenschraube
27: Halteelement
28: Halteelement
29: Kugelgelenk
30: Außenoberfläche
31: Abschlussfläche
32: Feststellelement
33: Klemmteil
34: Längsachse
35: Feststellschraube
36: Klemmschraube
37: Verbindungselement
38: Klemmbacke
39: Klemmbacke
40: Schraubenbolzen
41: zylindrische, Öffnung
42: Boden
43: Seitenwand
43': Seitenwand
44: Stirnseite
44': Stirnseite
45: Lagerauge
46: Überhöhung
47: Stirnfläche
48: Mittelachse, Stellachse von 10
49: Aufnahmeteil
50: Anlagefläche
51: Halterung
52: Schwenklager
53: Schwenkachse
54: Längsachse von 24 bzw. 49
55: Achse
56: Stellelemente
57: Getriebeelement
58: Zahnrad
59: Feststellschraube

Claims

Winkelstellvorrichtung (1) für einen Knochen-Fixateur (11), die ein in einem Gehäuse (2) gelagertes Einstellelement (3) aufweist, das mit mindestens einem mit Zahnflanken (5) versehenen Stellglied (7) in Eingriff steht, wobei auf einem Tragkörper (24) mindestens ein Aufnahmeteil (49) verschiebbar gelagert und mittels mindestens einer als Widerlager wirkenden Anlagefläche (50) gegen Drehen gesichert ist und auf dem Aufnahmeteil (49) mittels eines Schwenklagers (52) mit einer Halterung (51) schwenkbar verbunden ist, wobei die Schwenkachse (53) des Schwenklagers (52) die Längsachse (54) des Tragkörpers (24) in einem Winkel schneidet, und die Halterung (51) das verstellbare, Zahnflanken (4) aufweisende Einstellelement (3) trägt, dessen Zahnflanken (4) die Zahnflanken (5) des Stellglieds (7) kämmen, das mit dem Aufnahmeteil (49) fest verbunden ist, wobei auf der Halterung (51) mindestens eine Knochenschraubenaufnahme (9) mittels eines mit einem Getriebe (57) zusammenwirkenden Stellelements (56) um mindestens eine Drehachse (55) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse (55) zumindest die Schwenkachse (53) der Halterung (51) in einem Winkel schneidet und die Knochenschraubenaufnahme (9) in Bezug zur Drehachse (55) verstellbar und relativ zum Stellglied (7) der Halterung (51) in einer oder mehreren Positionen arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schraube ausgebildete Einstellelement (3) über mindestens ein die Zahnflanken (4) aufweisendes Zwischenglied (6) mit dem Stellglied (7) in Eingriff steht, wobei das Zwischenglied (6) über das Einstellelement (3) verschiebbar geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (3) im Gehäuse (2) fünfwertig, drehbar gelagert ist und ein Gewinde aufweist, das das Zwischenglied (6) in axialer Richtung des Einstellelements (3) stellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (6) mittels des Einstellelements (3) fünfwertig, verschiebbar und im Gehäuse (2) dreifach, drehsicher gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (7) im Gehäuse (2) fünfwertig, drehbar gelagert ist und ein Flanschteil (8) für die Knochenschraubenaufnahme (9) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und das Stellglied (7) je ein Verbindungselement oder Flanschteil (10) zum Knochen-Fixateur (11) bzw. zur Knochenschraubenaufnahme (9) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (10) eine tellerförmige Anlagefläche (17) mit mindestens einer Radialnut (15) sowie eine Überwurfmutter oder einen Zapfen oder Bolzen (13) mit mindestens einer Umfangsnut (14) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knochen-Fixateur (11) oder ein Halteelement (27) und die Knochenschraubenaufnahme (9) ein korrespondierendes Flanschteil (16) mit einer tellerförmigen Anlagefläche (18) und einem Außengewinde oder einer Bohrung (19) aufweisen, der radial eine Feststellschraube für den Zapfen (13) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (10) oder die Flanschverbindung drei Verbindungsstufen aufweist: 1. festsetzbar, 2. zur Zapfenmittelachse drehbar, 3. lösbar.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Stellachse (12) des Stellglieds (7) zwei weitere Stellachsen vorgesehen sind, wobei alle drei Stellachsen senkrecht zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Stellachse (12) des Stellglieds (7) eine zweite Stellachse vorgesehen ist, wobei beide Stellachsen senkrecht zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Einstellelement (3) vorgesehen ist, das ein Verschwenken eines zweiten Stellglieds um eine zweite Stellachse (12') ermöglicht, wobei die Stellachsen (12, 12') der Stellglieder senkrecht zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Einstellelement (3) vorgesehen ist, das ein Verschwenken eines dritten Stellglieds (7) um eine dritte Stellachse ermöglicht, wobei die Stellachsen (12) der Stellglieder senkrecht zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Winkelstellvorrichtungen (1) mit je einer Stellachse (12) gemeinsam und bezüglich ihrer Stellachsen senkrecht zueinander am Knochen-Fixateur angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (3) als Schneckenrad ausgebildet ist und mit dem Zahnflanken (5) aufweisenden Stellglied (7) in Eingriff steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) kastenförmig, nach oben hin offen ausgebildet ist, wobei das schraubenförmige Einstellelement (3) in den beiden Stirnseiten (44, 44') und das Stellglied (7) senkrecht dazu in den beiden Seitenwänden (43, 43') gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (42) des Gehäuses (2) die Flanschverbindung (10) aufweist, wobei deren Mittelachse (48) senkrecht zur Stellachse (12) des Stellglieds (7) und senkrecht zur Längsachse (22) der Einstellvorrichtung (3) verläuft und als dritte Stellachse (48) dient.