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Fachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zur Dämpfung unerwünschter Schwingungen in Ultraschall-Instrumenten und spezieller Dämpfungsvorrichtungen für chirurgische Ultraschall-Instrumente, bei denen sich das Dämpfungsbauteil im inneren des Ultraschall-Wellenleiters befindet.
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Hintergrund der Erfindung
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Ultraschall-Instrumente einschließlich sowohl solcher mit hohlem Kern als auch mit vollem Kern werden zur sicheren und wirksamen Behandlung vieler medizinischer Fälle verwendet. Ultraschall-Instrumente sind vorteilhaft, weil sie zum Trennen und/oder Koagulieren organischen Gewebes verwendet werden können, indem mechanische Schwingungen mit Ultraschall-Frequenzen auf ein chirurgisches End-Wirkelement übertragen werden. Wenn die Ultraschall-Schwingungen mit einen geeigneten Energieniveau unter Verwendung eines geeigneten End-Wirkelementes auf organisches Gewebe übertragen werden, können sie genutzt werden, um das Gewebe zu schneiden, zu dissezieren oder zu kauterisieren. Solche Instrumente sind besonders geeignet zur Anwendung bei minimal invasiven Eingriffen, wie endoskopischen oder laparoskopischen Eingriffen, bei denen das End-Wirkelement durch einen Trokar geführt wird, um die Stelle des chirurgischen Eingriffes zu erreichen.
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Ultraschall-Schwingungen werden beispielsweise auf das End-Wirkelement übertragen, indem ein Wandler elektrisch angeregt wird, der aus einem oder mehreren piezolektrischen oder magnetostriktiven Element(en) im Handgriff des Instrumentes aufgebaut sein kann. Die von dem Wandlerbereich erzeugten Schwingungen werden dann über einen Ultraschall-Wellenleiter, der sich vom Wandlerbereich bis zum chirurgischen End-Wirkelement erstreckt, auf dieses übertragen.
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Wenn die akustische Baugruppe auf die Frequenz des Generators abgestimmt wird, wird dadurch eine stehende Welle aufrecht erhalten. Die stehende Welle veranlasst die akustische Baugruppe, sich ständig auszudehnen und zusammenzuziehen. Wenn jedoch die Ultraschall-Energie über die akustische Baugruppe übertragen wird, kann eine unerwünschte Querbewegung die axiale Bewegung (d. h. vor und zurück) des distalen Endes der akustischen Baugruppe vermindern und zu einer Ermüdung der Baugruppe führen. Weiterhin kann die Übertragung der Ultraschall-Energie über die akustische Baugruppe unerwünschte Wärme erzeugen und, wenn diese nicht gesteuert wird, die Ultraschall-Übertragungsvorrichtung schädigen oder deren optimale Leistung verhindern.
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Die
US 5 810 859 A beschreibt ein chirurgisches Ultraschall-Instrument für chirurgische Zwecke, bei welchem der Ultraschall-Wellenleiter mittels eines Stiftes durch eine Nabe in einer Aussenhülse befestigt ist. Jedoch ist die im
US-Patent Nr. 5.810.859 beschriebene Vorrichtung nicht so konstruiert, dass sie demontiert, gereinigt und neu sterilisiert werden kann.
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Wiederverwendbare chirurgische Ultraschall-Instrumente umfassen die Reinigung und die Sterilisation abnehmbarer Aussenhülsen, nachdem diese benutzt wurden, wie beispielsweise das ”HARMONIC SCALPEL”, eine Erzeugnismarke der Fa. Ethicon Endo-Surgery Inc., Cincinnati, Ohio. Das ”HARMONIC SCALPEL” ist ein wiederverwendbares chirurgisches Ultraschall-Instrument von 10 mm Durchmesser mit einer abnehmbaren Aussenhülse, welche das Instrument mit dem Handgriff verbindet.
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Isolierteile, wie beispielsweise O-Ringe, können an Stellen minimaler axialer Ultraschall-Aktivität (d. h. an den Knoten) auf dem Aussenumfang der akustischen Baugruppe befestigt werden, um die Übertragung unerwünschter Ultraschall-Energie durch die Baugruppe zu zerstreuen oder zu dämpfen. Beispielsweise beschreiben die
US-Patente Nr. 5.346.502 und
5.322.055 Ultraschall-Instrumente, welche jeweils ein Arbeitselement mit einem Schaft und einer Klinge aufweisen. Der Schaft eines jeden Arbeitselementes trägt eine Vielzahl von Silikonringen, die in der Nähe der Knoten des Schaftes angeordnet sind, um den Schaft von der Hülse zu isolieren und unerwünschte Schwingungen zu dämpfen. Diese Silikonringe zerstreuen jedoch auch einen Teil der erwünschten Resonanz-Ultraschall-Energie und können unerwünschte Schwingungen nicht ganz ausschliessen. Weiterhin kann an verschiedenen Stellen entlang des Schaftes Abwärme auftreten, welche die Oberfläche der Hülse aufheizen kann.
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Herkömmliche Ultraschall-Vorrichtungen können unerwünschte Schwingungen auch durch eine Wasserschicht zwischen dem Übertragungsbauteil und der Hülse dämpfen. So beschreibt die
US 5 248 296 A beispielsweise eine Ultraschall-Vorrichtung mit einer Hülse, die einen Draht umgibt. Zwischen dem Draht und der Hülse ist ein kleiner ringförmiger Raum oder Durchlass ausgebildet. Der Durchlass wird mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder einer Salzlösung gefüllt. Obwohl die Flüssigkeit unerwünschte Schwingungen des Drahtes wirkungsvoll dämpfen kann, neigt die Flüssigkeit dazu, auch die erwünschten Längsschwingungen zu zerstreuen. Weil die Temperatur der Flüssigkeit ansteigt, muss dieselbe auch in Umlauf versetzt oder abgelassen werden, um die Wärme abzuleiten. Ferner kann die Verwendung von Flüssigkeiten bei bestimmten Ultraschall-Vorrichtungen unbequem oder nicht praktikabel sein.
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Ein chirurgisches Ultraschallgerät mit einem Übertragungsteil und einem Dämpfungsteil ist aus der
WO 98/37815 A1 (=
US 5 810 859 A ) bekannt. Die
EP 0 554 616 A2 offenbart ein Gerät für intravaskuläre Kavitation oder zum Bereitstellen von mechanischer Energie niedriger Frequenz.
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Es besteht demzufolge ein Bedürfnis nach einer verbesserten Vorrichtung, um unerwünschte Schwingungen eines Übertragungsbauteiles zu dampfen. Es wäre vorteilhaft, der Ultraschall-Energie die Ausbreitung zum distalen Ende des Übertragungsbauteiles zu ermöglichen, wobei unerwünschte Schwingungsenergie ohne die Verwendung einer Flüssigkeit abgeleitet werden soll. Es ist auch wünschenswert, eine Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, welche einfach und wenig kostspielig bei der Herstellung ist.
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Daher wäre es vorteilhaft, ein chirurgisches Ultraschall-Instrument zu schaffen, welches zum Reinigen leicht zu demontieren und zum mehrfachen Gebrauch wieder zusammengesetzt werden kann. Es wäre ferner vorteilhaft, ein wiederverwendbares chirurgisches Ultraschall-Instrument zu schaffen, welches vor der Sterilisation zusammengesetzt werden kann, um die Zeit zum Zusammensetzen während eines chirurgischen Eingriffes zu vermindern. Es wäre ferner vorteilhaft, ein leicht zusammensetzbares wiederverwendbares chirurgisches Ultraschall-Instrument zu schaffen, welches klein genug ist, um in einen 8 mm-Trokar oder einen noch kleineren Trokar zu passen.
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Die Problemlösung erfolgt erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Im Hinblick auf das oben Gesagte betrifft die vorliegende Erfindung ein chirurgisches Instrument mit einer inneren Dämpfungsvorrichtung, welche unerwünschte oder ungewollte Schwingungen eines Übertragungsbauteiles wirkungsvoll dämpft und es dabei ermöglicht, daß sich die erwünschte Ultraschall-Energie zum distalen Ende des Übertragungsbauteiles ausbreitet. Das chirurgische Instrument zerstreut unerwünschte Schwingungen entlang des Übertragungsbauteiles ohne den Einsatz einer Dämpfungsflüssigkeit und bei minimalem Energieverlust der erwünschten Ultraschall-Energie, die zum distalen Ende des Übertragungsbauteiles übertragen wird.
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Das chirurgische Instrument zerstreut unerwünschte Schwingungen, so daß entlang des Ultraschall-Übertragungsbauteiles keine Erhitzungspunkte entstehen. Das chirurgische Instrument entfernt ferner Energie aus den aktiveren Bereichen des Übertragungsbauteiles. Das chirurgische Instrument ist einfach in der Konstruktion und ökonomisch bei der Herstellung. Das chirurgische Instrument kann eine integrierte Baugruppe sein, um es dem medizinischen Personal zu ermöglichen, die Instrumente schnell, einfach und bequem zu reinigen und zu sterilisieren. Ein chirurgisches Ultraschall-Instrument nach der vorliegenden Erfindung weist eine Dämpfungsvorrichtung auf, bei welcher sich das Dämpfungsbauteil im Inneren des Ultraschall-Wellenleiters befindet.
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Ein chirurgisches Ultraschall-Instrument nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Übertragungsbauteil mit einem ersten und einem zweiten Ende. Das Übertragungsbauteil ist geeignet, Ultraschallschwingungen von einer Wandlerbaugruppe zu empfangen und die Ultraschallschwingungen vom ersten zum zweiten Ende zu übertragen. Ein inneres Dämpfungselement ist im Inneren zumindest eines Teiles des Übertragungsbauteiles eingeschlossen. Das innere Dämpfungselement ist im Inneren des Übertragungsbauteiles angeordnet und derart ausgebildet, daß es das Übertragungsbauteil über die ganze Länge des Dämpfungselementes berührt, um während der Ultraschallübertragung unerwünschte Schwingungen zu dämpfen. Das Dämpfungselement kann das Übertragungsbauteil in der Nähe mindestens eines Antiknotens der Querschwingung berühren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die neuen Merkmale der Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen im einzelnen beschrieben. Die Erfindung selbst jedoch sowie deren Aufbau und deren Funktion in Verbindung mit weiteren Aufgaben und Vorteilen derselben werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich werden, wobei die Zeichnungen darstellen:
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1 ist eine perspektivische Explosivdarstellung eines chirurgischen Ultraschall-Instrumentes entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Ultraschall-Instrumentes von 1, wobei das Instrument zusammenbaut ist und die Befestigungs-Nabe sich in einer offenen Stellung befindet.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Ultraschall-Instrumentes von 1, wobei das Instrument zusammenbaut ist und die Befestigungs-Nabe sich in einer geschlossenen Stellung befindet.
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4 ist ein vergrößerter Schnitt durch die Befestigungs-Nabe von 3.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines chirurgischen Ultraschall-Instrumentes nach der vorliegenden Erfindung, wobei das Instrument zusammenbaut ist und die Befestigungs-Nabe sich in einer offenen Stellung befindet.
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6 ist ein vergrößerter Schnitt durch die Befestigungs-Nabe des in 5 dargestellten chirurgischen Ultraschall-Instrumentes, wobei sich die Befestigungs-Nabe in ihrer geschlossenen Stellung befindet.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Stern-Hülsen-Ausführungsform einer inneren Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Schlitz-Hülsen-Ausführungsform einer inneren Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Borsten-Hülsen-Ausführungsform einer inneren Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist ein Schnitt entlang der Linie 10-10 des in 3 dargestellten chirurgischen Ultraschall-Instrumentes mit einer Schlitz-Hülsen-Dämpfungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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11 ist ein Schnitt entlang der Linie 11-11 des in 3 dargestellten chirurgischen Ultraschall-Instrumentes mit einer Stern-Hülsen-Dämpfungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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12 ist ein Schnitt entlang der Linie 12-12 des in 3 dargestellten chirurgischen Ultraschall-Instrumentes mit einer Borsten-Hülsen-Dämpfungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform eines chirurgischen Ultraschall-Instrumentes 18 weist dieses einen Ultraschall-Wellenleiter 20, ein akustisches Isolationselement 75, eine Außenhülse 30, eine Befestigungs-Nabe 40 sowie eine innere Dämpfungsvorrichtung, beispielsweise in Form einer Schlitz-Hülse 52, auf. Der Ultraschall-Wellenleiter 20 weist ein Klingen-End-Wirkelement 22, eine Vertiefung 32, ein Wellenleiter-Stiftloch 23, einen hohlen Abschnitt 21 sowie ein Befestigungsgewinde 28 auf. Die Außenhülse 30 weist eine Öffnung 33, ein Hülsen-Stiftloch 24, einen Hülsen-Stiftschlitz 29 und eine Naben-Aufnahme 31 auf. Die Befestigungs-Nabe 40 weist eine Schlüssel-Abflachung 46, einen Hülsen-Schlitz 44 und einen Stiftschlitz 42 auf. Ein Verbindungsstift 35 greift in das Wellenleiter-Stiftloch 23 und in das Hülsen-Stiftloch 24 ein. Der Verbindungsstift 35 kann im Wellenleiter-Stiftloch 23 durch eine Preßpassung oder durch einen Kleber, wie beispielsweise Silikon oder Cyanoacrylat, befestigt werden. Als Alternative kann der Verbindungsstift auch gleitend in das Wellenleiter-Stiftloch 23 eingepaßt sein. Ein O-Ring 25 ist in die Vertiefung 32 rund um den Wellenleiter 20 eingepaßt, um diesen mechanisch von der Außenhülse 30 zu isolieren. Ein O-Ring 25 und ein akustisches Isolationselement 75 halten den Ultraschall-Wellenleiter 20 in der Außenhülse 30. Das akustische Isolationselement 75 wird am vorteilhaftesten an den am meisten distal gelegenen Schwingungskonten des Ultraschall-Wellenleiters 20 positioniert. Das akustische Isolationselement 75 ist auf dem Ultraschall-Wellenleiter 20 beispielsweise durch Spritzgießen als spritzgegossenes akustische Isolationselement 75 aufgebracht.
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Eine Schlitz-Hülse 52 wird vor der Herstellung des Ultraschall-Wellenleiters 20 in dem hohlen Abschnitt 21 positioniert. Der hohle Abschnitt 21 kann beispielsweise einen Hohlraum 34 zur Aufnahme der Schlitz-Hülse 52 aufweisen. Die Schlitz-Hülse 52 wird vor dem Zusammenbau des hohlen Abschnittes 21 mit dem Klingen-End-Wirkelement 22 in den Hohlraum 34 eingeführt. Die Anbringung des Klingen-End-Wirkelementes 22 am hohlen Abschnitt 21 kann nach den der Fachwelt bekannten Verfahren, wie beispielsweise Laserschweißen, Kleben. Hartlöten. Weichlöten. Ultraschall-Schweißen und dergleichen, erfolgen.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Ultraschall-Instrumentes von 1 im zusammengebauten Zustand. In 2 befindet sich die Befestigungs-Nabe 40 in einer offenen Stellung. Der Verbindungsstift 35 befindet sich im Wellenleiter-Stiftloch 23 und im Hülsen-Stiftloch 24. Wenn das chirurgische Ultraschall-Instrument 18 zusammengebaut wird, wird der Ultraschall-Wellenleiter 20 in der Außenhülse 30 positioniert, wobei das Klingen-End-Wirkelement 22 am distalen Ende der Außenhülse 30 aus der Öffnung 33 herausragt. Der Ultraschall-Wellenleiter 20 kann in der Außenhülse 30 durch den Verbindungsstift 35 fixiert werden, der in einem Wellenleiter-Stiftloch 23 und einem Hülsen-Stiftloch 24 am Ende eines Hülsen-Stiftschlitzes 29 angeordnet ist. Ein Befestigungsgewinde 28 ist am proximalen Ende des Ultraschall-Wellenleiters 20 angeordnet, um die Befestigung des chirurgischen Ultraschall-Instrumentes 18 an einem Ultraschall-Handgriff (nicht dargestellt) zu ermöglichen. Wie in 2 dargestellt, kann die Breite des Stiftschlitzes 29 geringfügig kleiner sein als die Breite des Verbindungsstiftes 35, was es erforderlich macht, daß der Verbindungsstift 35 beim Zusammenbau des Ultraschallinstrumentes 18 durch den Hülsen-Stiftschlitz 29 gepreßt wird. Die Außenhülse 30 wird auf dem Ultraschall-Wellenleiter 20 befestigt, indem die Befestigungs-Nabe 40 in proximaler Richtung gleitend über die Außenhülse 30 geschoben wird, wodurch der Hülsen-Stiftschlitz 29 zusammengedrückt und der Verbindungsstift 35 im Hülsen-Stiftloch 24 gehalten wird, was ein Lösen der Außenhülse 30 während des Gebrauches verhindert. Im geschlossenen Zustand bedeckt die Befestigungs-Nabe 40 den Verbindungsstift 35, den Hülsen-Stiftschlitz 29, das Wellenleiter-Stiftloch 23 und das Hülsen-Stiftloch 24. Ferner können die Schlüssel-Abflachungen 46 auf der Befestigungs-Nabe 40 zum Verbinden des Ultraschall-Instrumentes 18 mit einem Ultraschall-Handgriff (nicht dargestellt) benutzt werden.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Ultraschall-Instrument 18 von 1 im zusammengebauten Zustand zeigt. In 3 befindet sich die Befestigungs-Nabe 40 in einer geschlossenen Stellung. Um das Zusammenwirken zwischen der Nabe 40, dem Verbindungsstift 35 und der Außenhülse 30 besser darzustellen, ist in 4 ein Schnitt des Nabenbereiches des Ultraschall-Instrumentes 18 von 3 in vergrößerter Darstellung gezeigt.
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4 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 4-4 von 3. Es ist der Ultraschall-Wellenleiter 20 zu erkennen, wobei sich der Verbindungsstift 35 durch das Wellenleiter-Stiftloch 23 und das Hülsen-Stiftloch 24 in die Stiftschlitze 42 der Befestigungs-Nabe 40 erstreckt. Wie in 4 dargestellt, sind Naben-Aufnahmen 31 des Ultraschall-Wellenleiters 20 in Hülsenschlitze 44 der Befestigungs-Nabe 40 eingepaßt.
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In 5 ist das chirurgische Instrument 18 teilweise zusammengebaut, wobei sich die Befestigungs-Nabe 40 in einer offenen Stellung befindet. In 5 kann der Verbindungsstift 35 aus dem Wellenleiter-Stiftloch 23 entnommen werden, um die Positionierung der Außenhülse 30 auf dem Ultraschall-Wellenleiter 20 zu ermöglichen. Wenn das chirurgische Ultraschall-Instrument 18 zusammengebaut wird, wird der Ultraschall-Wellenleiter 20 in der Außenhülse 30 positioniert, wobei das Klingen-End-Wirkelement 22 aus der Öffnung 33 am distalen Ende der Außenhülse 30 herausragt. Der Verbindungsstift 35 kann dabei im Hülsen-Stiftloch 24 und im Wellenleiter-Stiftloch 23 eingesetzt sein. Nach der Einführung des Verbindungsstiftes 35 durch den Ultraschall-Wellenleiter 20 und die Außenhülse 30, kann die Befestigungs-Nabe 40 gleitend über die Außenhülse 30 geführt werden und legt sich mit dem L-förmigen Nabenschlitz 47 am Verbindungsstift 35 an. Dann wird die Befestigungs-Nabe 40 gedreht, bis der Verbindungsstift 35 im Klemmschlitz 48 anliegt. In 5 weist das chirurgische Ultraschall-Instrument 18 ferner Naben-Aufnahmen 31, Hülsenschlitze 44 und Schlüssel-Abflachungen 46 auf. Um das Zusammenwirken zwischen der Nabe 40, dem Verbindungsstift 35 und der Außenhülse 30 besser darzustellen, ist in 6 ein Schnitt des Nabenbereiches des Ultraschall-Instrumentes 18 von 5 in vergrößerter Form gezeigt, wobei die Befestigungs-Nabe 40 in ihrer geschlossenen Stellung über dem Verbindungsstift 35 dargestellt ist.
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Die 6 ist ein vergrößerter Schnitt durch die Befestigungs-Nabe des chirurgisches Ultraschall-Instrumentes entlang der Linie 6-6 von 5. Es ist der Ultraschall-Wellenleiter 20 zu erkennen, wobei sich der Verbindungsstift 35 durch das Wellenleiter-Stiftloch 23 und das Hülsen-Stiftloch 24 in die L-förmigen Stiftschlitze 47 der Befestigungs-Nabe 40 erstreckt. Wie in 6 dargestellt, sind Naben-Aufnahmen 31 des Ultraschall-Wellenleiters 20 in die Hülsenschlitze 44 der Befestigungs-Nabe 40 eingepaßt.
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Die 7 bis 9 zeigen drei Ausführungsformen von Dämpfungsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung. Die 7 zeigt eine Stern-Hülse 54 mit einer Vielzahl von Armen 55, die sich von einem zentralen Teil aus erstrecken. Die Stern-Hülse 54 kann beispielsweise durch Extrudieren, Gießen oder dergleichen hergestellt werden. Die Stern-Hülse 54 sollte aus einem Material hergestellt werden, welches unerwünschte Ultraschall-Bewegungen ableitet, während es erwünschte Ultraschall-Bewegungen zuläßt. Die Stern-Hülse 54 kann aus Polymer-Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise FEP oder PTFE. FEP ist fluoriertes Ethylen-Propylen und PTFE ist TEFLON®, eine Erzeugnismarke der Firma E. I. Du Pont de Nemours and Company, wobei es sich um ein Polytetrafluorethylen-Polymer handelt.
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Die 8 zeigt eine Schlitz-Hülse 52 mit einem Schlitz 53, der sich vom proximalen bis zum distalen Ende der Schlitz-Hülse 52 erstreckt. Die Schlitz-Hülse 52 kann beispielsweise durch Extrudieren, Gießen oder dergleichen hergestellt werden. Die Schlitz-Hülse 52 sollte aus einem Material hergestellt werden, welches unerwünschte Ultraschall-Bewegungen ableitet, während es erwünschte Ultraschall-Bewegungen zuläßt. Die Schlitz-Hülse 52 kann aus Polymer-Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise FEP oder PTFE.
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Die 9 zeigt eine Borsten-Hülse 56 mit einer Vielzahl von Borsten 58, die sich von einem zentralen verdrillten Draht 60 aus erstrecken. Die Borsten-Hülse 56 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß Borsten 58 zwischen mehreren Drähten angeordnet und die Drähte 60 dann verdrillt werden, um die Borsten 58 zu halten und auszurichten. Die Borsten 58 der Borsten-Hülse 56 sollten aus einem Material hergestellt werden, welches unerwünschte Ultraschall-Bewegungen ableitet, während es erwünschte Ultraschall-Bewegungen zuläßt. Die Borsten 58 können aus Polymer-Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise FEP oder PTFE.
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Die Schnittansicht der 10 zeigt die Beziehung zwischen der Schlitz-Hülse 52 und dem Ultraschall-Wellenleiter 20. Der Außendurchmesser der Schlitz-Hülse 52 sollte gleich oder ein wenig größer sein als der Innendurchmesser des Ultraschall-Wellenleiters 20. Der Schlitz 53 ermöglicht die Nutzung der elastischen Eigenschaften der Schlitz-Hülse 52 zum einfachen Einführen in den Ultraschall-Wellenleiter 20. Die Spiel- oder leichte Preßpassung ermöglicht die Längsbewegung des Ultraschall-Wellenleiters 20 zur Fortleitung relativ ungestörter Schwingungen, während unerwünschte Querschwingungen gedämpft werden.
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Die Schnittansicht der 11 zeigt eine alternative Form einer inneren Dämpfungsvorrichtung. Die Arme 55 haben leichten bis mäßigen Kontakt mit dem Innendurchmesser des Ultraschall-Wellenleiters 20. Wenn die Stern-Hülse 54 straffer in den Ultraschall-Wellenleiter 20 eingeführt wird, wird eine höhere Dämpfung erzielt. Wenn die Arme 55 zu stark gepreßt werden, kann eine übermäßige Dämpfung der erwünschten Längsbewegungen auftreten. was zu Erhitzung und Leistungsabsorption führt.
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Die Schnittansicht der 12 zeigt eine dritte alternative Form einer inneren Dämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, erstrecken sich Borsten 58 von einer Innenwand des Ultraschall-Wellenleiters 20 durch den verdrillten Trägerdraht 60 zu einem anderen Bereich der Innenwand des Ultraschall-Wellenleiters 20.
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Die Eignung der in den Wellenleiter 20 eingepaßten Dämpfungselemente kann durch Messung der Impedanz der Ultraschall-Klinge mit und ohne angebrachte innere Dämpfungselemente bestimmt werden. Ein Realteil der Impedanz, gemessen in Ohm, kann bestimmt werden, indem die die Ultraschallvorrichtung antreibende Spannung durch den gelieferten Strom dividiert wird. Ein akzeptabler Impedanzbereich für ein ordnungsgemäß eingepaßtes Dämpfungselement ergibt sich, wenn durch Einfügen der Dämpfungsvorrichtung die Impedanz der Klinge um null bis fünfzehn Ohm ansteigt.
