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Die
Erfindung betrifft eine Kupplung für ein Rohrschaftinstrument,
welche mittels einer lösbaren Rastverbindung
eine Rasthülse
eines Griffes eines Rohrschaftinstrumentes mit einem in einer Schaftaufnahme
sitzenden Schaftrohr gemäß den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 verbindet.
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Solche
Kupplungen für
Rohrschaftinstrumente sind hinlänglich
bekannt. Ein Beispiel für
eine solche Kupplung ist in
DE 195 14 098 C2 beschrieben. Diese Kupplung
zeichnet sich im Wesentlichen durch eine Drehhülse aus, die um eine Schaftaufnahme
angeordnet ist. Eine Rasthülse
eines Griffes des Rohrschaftinstrumentes ist an ihrem zur Kupplung reichenden
Ende an ihrer Außenfläche mit
einer sich konisch erweiternden Nut versehen. Diese konische Nut
des Griffes greift in eine bewegbare Kugelhülse zwischen Drehhülse und
Schaftaufnahme ein. Die Kugelhülse
nimmt dabei zumindest eine Kugel als Rastelement auf, die nach außen bewegbar
ist. Die Verbindung des Griffes mit der Kupplung geschieht durch
Einrasten der Kugeln als Rastelemente in die Nut der Rasthülse des
Griffes. Die im Ausführungsbeispiel
der genannten Druckschrift vorgestellt Kupplung verfügt über drei
im gleichen Winkel zueinander versetzte und gleichen Abstand zu
einer Mittelachse angeordnete Kugeln, die in der axial beweglichen
Kugelhülse
angeordnet sind. Beim Einstecken der Rasthülse des Griffes des Rohrschaftinstrumentes
in die Kupplung wird die Kugelhülse
entgegen der Kraft einer Druckfeder axial in Richtung Schaftrohr
gedrückt, wodurch
die Kugeln in einen Einstich der Drehhülse ausweichen können. Bei
vollständig
eingesteckter Rasthülse
des Griffes des Rohrschaftinstrumentes können diese Kugeln wieder zurück in die konisch ausgeformte
Nut der Rasthülse
des Griffes zurückweichen,
weil die Kraft der Druckfeder die Kugelhülse in Richtung Griff zurückdrückt.
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Problematisch
bei einer derartigen Kupplung ist einerseits die verhältnismäßig komplizierte
Demontage von Griff und Schaftrohr, weil zum Lösen der Kupplung vom Griff
die Drehhülse
gegen die Verspannung einer vorgesehenen Torsionsfeder verdreht
werden muss, um die Kugeln aus ihrer Rastlage herauszudrücken. Zusätzlich ist
auf Grund der lediglich drei vorgesehenen Rastkugeln eine stabile Verbindung
von Schaftrohr und Griff des Rohrschaftinstrumentes nicht immer
gewährleistet.
Ein leichtes Verkippen von Schaftrohr und Griff konnte beobachtet
werden.
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Hier
setzt die vorliegende Erfindung an.
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Die
Erfindung hat das Ziel, die bekannte Kupplung für ein Rohrschaftinstrument
so weiterzubilden, dass einerseits eine stabile, verkippungsfreie Verbindung
von Schaftrohr und Griff des Rohrschaftinstrumentes möglich ist
und andererseits diese auch leicht voneinander gelöst werden
können.
Zusätzlich soll
die aufzufindende Kupplung einen kleineren äußeren Bauraum ermöglichen
als die bekannte Kupplung.
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Dieses
Ziel wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.
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Weiterbildungen
einer solchen Kupplung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Kupplung
zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass als Rasteinrichtung
eine Spannzange mit um fänglich
angeordneten Spannbacken vorgesehen ist. Die Spannzange ist dabei
feststehend mit der Schaftaufnahme der Kupplung, z. B. durch eine
Schweißverbindung,
verbunden. In der Spannstellung der Kupplung drückt eine Innenwandung der Hülse die
Spannbacken der Spannzange in eine Nut der Rasthülse des Griffes des Rohrschaftinstruments.
In der Lösestellung
ist die Hülse
dagegen axial entgegengesetzt zur Schaftaufnahme und Spannzange
verschoben angeordnet.
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Im
Gegensatz zu der bekannten Kupplung aus
DE 195 14 098 C2 wird also
nicht lediglich eine Kugelhülse
mit Rastkugeln beim Zusammenstecken von Schaftrohr und Griff bewegt,
sondern die gesamte Spannzange samt feststehender Schaftaufnahme relativ
zur Hülse.
Zudem ist zur Lösung
der Kupplung lediglich eine axiale Bewegung der Kupplung notwendig
und keine Drehbewegung. Dies macht auch einem Operateur die Handhabung
eines Rohrschaftinstruments mit einer solchen erfindungsgemäßen Kupplung
deutlich leichter.
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Die
erfindungsgemäße Kupplung
für ein Rohrschaftinstrument
wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang
mit mehreren Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 die
einzelnen Bestandteile des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kupplung
in Explosionsdarstellung,
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2 die
in 1 gezeigte Schaftaufnahme in perspektivischer
Darstellung,
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3 die
in die Kupplung eingeführte
Rasthülse
eines Griffes des Rohrschaftinstrumentes in ihrer Einführstellung
mit montierter Kupplung in perspektivischer Dar stellung, wobei der
besseren Übersichtlichkeit
wegen die äußere Hülse weggelassen ist,
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4 die
Anordnung von 3 in Schnittdarstellung mit
aufgesetzter Hülse,
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5 die
Kupplung von 3 mit abgenommener Hülse in Draufsicht,
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6 eine
Schnittdarstellung der Kupplung in Spannstellung,
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7 eine
Schnittdarstellung der Kupplung in Lösestellung, und
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8 die
in den 1 bis 7 gezeigte Spannzange in Seitenansicht
mit Ansicht von vorne auf ihre Spannbacken und in Schnittansicht
durch eine Spannbacke
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In
den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben,
gleiche Bezugszeichen immer gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
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In 1 sind
die einzelnen Bestandteile eines Ausführungsbeispieles einer Kupplung
für Rohrschaftinstrumente,
bei denen das Ende eines Griffteils mit einem Schaftrohr lösbar verbunden
werden kann, gezeigt.
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Das
Schaftrohr ist mit dem Bezugszeichen 5 versehen und lediglich
andeutungsweise dargestellt. Dieses Schaftrohr 5 ist feststehend,
z. B. durch eine Schweißverbindung,
in eine rohrförmige
Schaftaufnahme 10 eingesetzt. Diese Schaftaufnahme 10 ist
in perspektivischer Darstellung detailliert auch in 2 abgebildet.
In 2 ist allerdings der besseren Übersicht wegen das aus 1 bekannte
Schaftrohr 5 weggelassen.
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Die
rohrförmige
Schaftaufnahme 10 verfügt über ein
vorderes Ende 11 und ein hinteres Ende 12 sowie
eine zentrale Durchgangsöffnung 13.
Die Durchgangsöffnung 13 befindet
sich mittig zu einer Längsachse
X der gesamten Kupplung. Auf der Außenseite der Schaftaufnahme 10 befinden
sich zwei gegenüberliegende
Längsnuten 14.
In 2 ist die Längsnut 14 nur
auf der dem Betrachter zugewandten Seite der Schaftaufnahme 10 erkennbar.
Diese Längsnut 14 besitzt
etwa auf halber Länge
der Schaftaufnahme 10 über
eine in das Innere der Schaftaufnahme 10 rechtwinklig springende
Stufe 15. Von dieser Stufe 15 erstreckt sich die
Längsnut 14 weiter
zum vorderen Ende 11 der Schaftaufnahme 10 hin
und endet kurz vor dem vorderen Ende 11 in einem Einstich 16 der
Schaftaufnahme 10. Die äußere Kontur
der Schaftaufnahme 10 weist zum vorderen Ende 11 hin
eine zylindrische Außenwandung 18a auf,
welche sich etwa über
ein Drittel der Länge
der Schaftaufnahme 10 in Richtung hinteres Ende 12 der Schaftaufnahme 10 erstreckt.
An diese zylindrische Außenwand 18a schließt sich
ein nach außen
hervorspringender Bund 17 an, durch welchen die Schaftaufnahme 10 verdickt
wird. An diesen hervorspringenden Bund 17 schließt sich
eine weitere zylindrische Außenwand 18b mit
vergrößertem Durchmesser
an. Diese zylindrische Außenwand 18b mit
vergrößertem Außendurchmesser
erstreckt sich bis kurz vor das hintere Ende 12 der Schaftaufnahme 10.
Zwischen dem Ende der zylindrischen Außenwand 18b und dem
hinteren Ende 12 der Schaftaufnahme 10 schließt sich
eine sich in Richtung hinteres Ende 12 verjüngende,
konische Außenwand 18c der
Schaftaufnahme 10 an. Das hintere Ende 12 der
Schaftaufnahme 10 hat eine Plananlage zur Aufnahme einer noch
zu erläuternden
Rasthülse
des Griffes des Rohrschaftinstrumentes. In 2 ist noch
eine Nocke 19 er kennbar, die an die konische Außenwand 18c angeformt
ist und zur formschlüssigen,
radialen Fixierung der Schaftaufnahme 10 mit dem Griffteil des
Rohrschaftinstrumentes dient.
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Wie
insbesondere in 2 deutlich zu erkennen ist,
erstreckt sich die Längsnut 14 über die gesamte
Länge der
zylindrischen Außenwand 18b sowie über den
Großteil
der zylindrischen Außenwandung 18a.
Die Länge
der Längsnut 14 ist
in 2 mit L bezeichnet.
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In
die beiden gegenüberliegenden
Längsnuten 14 der
Schaftaufnahme 10 sind blattförmige Rastfedern 20 einsetzbar.
Jede dieser beiden Rastfedern 20 weist etwa mittig eine
z-förmige
Biegung 21 und an einer Endseite eine L-förmige Biegung 22 auf.
Die Rastfedern 20 haben nach dem Einsetzen in die Längsnuten 14 die
Möglichkeit,
in axiale Richtung bewegt zu werden, und zwar um eine Strecke, die
durch die in 2 entlang der Achse X dargestellte
Breite A des Einstiches 16 begrenzt ist.
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In 1 ist
rechts von der Schaftaufnahme 10 eine Spannzange 30 dargestellt,
welche im Wesentlichen zylinderförmig
gestaltet ist. Im in 1 dargestellten rechten Abschnitt
der Spannzange 30 befinden sich gleich beabstandet zueinander
und parallel zur Längsachse
X der Kupplung Längsschlitze 31,
welche sich ausgehend vom rechten Ende in 1 der Spannzange 30 über etwa
zwei Drittel der Gesamtlänge
der Spannzange 30 erstrecken. Zwischen den Längsschlitzen 31 sind
Spannstreifen 32 gebildet, die an ihren freien Ende Spannbacken 33 aufweisen.
Wie die verschiedenen Ansichten der Spannzange 30 in 8 deutlich
zeigen, verfügen die
einzelnen Spannbacken 33 über einen Außenkonus 33a und
einen Innenkonus 33b. An der den Spannbacken 33 gegenüberliegenden
Endseite der Spannzange 30 befindet sich ein zur Längsachse
X weisender innerer Anschlag bund 35 sowie ein von der Längsachse
X der Kupplung wegweisender äußerer Anschlagbund 36.
Der innere Anschlagbund 35 verfügt über zwei gegenüberliegende,
tunnelförmige Ausnehmungen 37,
durch die die erwähnten
blattförmigen
Rastfedern 20 bei montierter Kupplung geführt sind.
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Wie 1 weiter
erkennen lässt,
verfügt
die Kupplung über
eine spiralförmige
Druckfeder 40, welche mit ihrem einen Ende gegen den äußeren Anschlagbund 36 der
Spannzange 30 im montierten Zustand drückt und mit ihrem anderen Ende
gegen einen nach innen springenden Flansch 54 einer Hülse 50 (vgl.
hierzu 4 bis 7). Die Hülse 50 weist an ihrer
Außenseite
eine Griffmulde 51 auf. Die Hülse 50 hat ein vorderes
Ende 52 und ein hinteres Ende 53 mit einem senkrecht
zur Längsachse
X der Kupplung hervorspringenden Ringabschnitt. Die Hülse 50 verfügt ausgehend
von ihrem vorderen Ende 52 bis etwa zu ihrer halben Länge über eine
zylindrische Innenwand, die sich in etwa in der Mitte der Hülse 50 durch
einen Flansch zur Längsachse
X verengt. Von diesem hervorspringenden Flansch 54 erstreckt
sich zum hinteren Ende 53 hin ebenfalls eine zylindrische Innenwandung,
die allerdings einen verringerten Durchmesser aufweist. Kurz vor
dem hinteren Ende 53 der Hülse weitet sich diese zylindrische
Wandung in eine konische Innenwandung 55 auf. Diese konische
Innenwandung 55 endet am hinteren Ende 53 mit
dem bereits erwähnten,
ringförmigen
und zur Längsachse
X zeigenden Vorsprung.
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Das
vordere Ende 52 der Hülse 50 ist
mit einem Deckel 60 verschlossen. Der Deckel 60 ist
vorzugsweise in ein Innengewinde der Hülse 50 eingeschraubt.
Der Deckel 60 weist eine Außenwand 61 und eine
zur Hülse 50 weisende
Innenwand 62 auf. An der Innenwand 62 verfügt der Deckel 60 über eine trichterförmige Einlauffase 63 zur
Führung
der L-förmigen
Biegung 22 der Rastfeder 20 in noch zu erläuternden
Art und Weise.
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Schließlich ist
in 1 noch das Ende eines Griffteils eines Rohrschaftinstrumentes
in Form einer Rasthülse 70 gezeigt,
welche ein vorderes Ende 72 aufweist und eine sich an dieses
vordere Ende 72 zum Griffteil hinragende Nut 71.
Diese Nut 71 ist bevorzugterweise konisch ausgebildet,
wobei sich vom vorderen Ende 72 der Rasthülse 70 der
Konus in Richtung Griffteil verjüngt.
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Nachfolgend
wird die sogenannte Einführstellung
der Kupplung erläutert.
Unter Einführstellung ist
dabei derjenige Zustand der Kupplung zu verstehen, bei der das vordere
Ende 72 der Rasthülse 70 des
Griffes des Rohrschaftinstrumentes augenblicklich in das hintere
Ende 53 der Hülse 50 eingeschoben
wird und noch keinen Druck auf die Rastfedern 20 ausübt. Dieser
Zustand ist in 3 in perspektivischer Darstellung
und in 4 in Schnittdarstellung sowie in 5 in
Draufsicht gezeigt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind
in den 3 und 5 allerdings die Hülse 50 sowie
die Druckfeder 40 der Kupplung weggelassen. Zudem ist die
Spannzange 30 in den 3 und 5 aufgebrochen
dargestellt, so dass die Lage der blattförmigen Rastfeder 20 in der
Längsnut 14 deutlich
wird.
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Die
blattförmige
Rastfeder 20 sitzt in der Längsnut 14 der Schaftaufnahme 10.
Dabei schlägt die
z-förmige
Biegung 21 an der Stufe 15 der Längsnut 14 der
Schaftaufnahme 10 an. Die Länge der Rastfeder 20 ist
so bemessen, dass in diesem Zustand das in 4 und 5 rechts
dargestellte Ende und das in 3 dem Betrachter
zugewandte Ende der Rastfeder 20 um einen Überstand
B über die
konische Außenwand 18c der
Schaftaufnahme 10 hinausragt. Zusätzlich wirkt die Federspannung der
Rastfeder 20 nach außen,
so dass sich der Bereich der Rastfeder 20 zwischen z-förmiger Biegung 21 und
L-förmiger
Biegung 22 schräg
abhebt, während
der Bereich der Rastfeder 20, der sich zwischen z-förmiger Biegung 21 und Überstand
B befindet, flächig
an der zylindrischen Außenwand
der Schaftaufnahme 10 sitzt. Dabei stützen sich die L-förmigen Biegungen 21 der
beiden Rastfedern 20 an der Innenwand 62 des Deckels 60 ab.
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Die
beiden Rastfedern 20 und die Schaftaufnahme 10 sind
von der Spannzange 30 umgeben, wobei die Rastfedern 20 durch
die im Zusammenhang mit 8 erläuterten tunnelförmigen Ausnehmungen 37 der
Spannzange 30 geführt
sind. Um die Spannzange 30 herum ist die Hülse 50 angeordnet. Die
Druckfeder 40 stützt
sich zwischen dem äußeren Anschlagbund 36 der
Spannzange 30 und dem Flansch 54 der Hülse 50 ab.
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Der
innere Anschlagbund 35 der Spannzange 30 ist mittels
Schweißverbindung 39 an
die Schaftaufnahme angeschweißt,
so dass sowohl die Schaftaufnahme 10 als auch die Spannzange 30 miteinander
axial nur gemeinsam bewegbar sind.
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Das
hintere Ende 53 der Hülse 50 mit
seiner ringförmig
nach innen springenden Wandung ragt in die konische Nut 71 in
die Kupplung eingeschobenen Rasthülse 70 des Griffes
des Rohrschaftinstrumentes und die Spannbacken 33 der Spannzange 30 befinden
sich zwischen der konischen Innenwandung 55 der Hülse 50 und
dem vorderen Ende 72 der Rasthülse 70. Dabei ist
die Druckfeder 40 gespannt. Die vorderen L-förmigen Biegungen 22 der
Rastfedern 20 stützen
sich an den trichterförmigen
Einlauffasen 63 des Deckels 60 ab. In dieser Einführstellung drückt das
vordere Ende 72 der Rasthülse 70 des Griffes
des Rohrschaftinstrumentes gerade noch nicht auf die Enden der beiden
Rastfedern 20.
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Eine
Rastverbindung zwischen dem Schaftrohr 5 und dem Griff
des Rohrschaftinstrumentes wird erreicht, indem die Rasthülse 70 des
Griffes des Rohrschaftinstrumentes ausgehend von den Darstellungen
in den 3 bis 5 weiter in Richtung Deckel 60 der
Kupplung gedrückt
wird. Wenn das vordere Ende 72 der Rasthülse 70 weiter
in diese Richtung gedrückt
wird, gelangt die Kupplung in ihre sogenannte Spannstellung, wie
sie in 6 gezeigt ist. Das vordere Ende 72 der
Rasthülse 70 drückt die Rastfedern 20 gegen
die trichterförmigen
Einlauffasen 63 des Deckels 60, wodurch die L-förmige Biegungen 22 der
Rastfedern 20 an diesen trichterförmigen Einlauffasen 63 des
Deckels 60 entlang gleiten können und in den Einstich 16 der
Schaftaufnahme 10 rutschen. Durch das Schieben des vorderen
Endes 72 der Rasthülse 70 in
Richtung Deckel 60 wird damit die zuvor erwähnte Verriegelung
durch die L-förmige
Biegung 22 aufgehoben, so dass die Druckfeder 40 entspannen
kann. Dadurch springt die Hülse 50 mit
Deckel 60 gemäß der Darstellung
von 6 bezogen auf die Schaftaufnahme 10 nach rechts
und die konische Innenwand 55 drückt die Spannbacken 33 der
Spannzange 30 radial ringförmig nach innen auf die konische
Nut 71 der Rasthülse 70 des
Griffes des Rohrschaftinstrumentes.
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Als
Ergebnis wird die Rasthülse 70 fest
von den Spannbacken 33 der Spannzange 30 umgriffen, ohne
dass ein Verkippen zwischen Schaftrohr 5 und Rasthülse 70 des
Griffes auftritt.
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Gelöst wird
diese Rastverbindung zwischen Rasthülse 70 und Schaftrohr 5 in
einfacher Weise wieder durch axiale Bewegung der Hülse 50 von
der Rasthülse 70 weg.
Eine Verdrehung der Hülse 50 ist nicht
notwendig.
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Die
sogenannte Lösestellung
ist in 7 dargestellt. Ausgehend von der in 6 dargestellten
Spannstellung wird die Rastverbindung dadurch gelöst, dass
die Rasthülse 70 festgehalten
und die Hülse 50 von
der Rasthülse 70 manuell
entlang der Längsachse
X weggedrückt
wird. Dies führt
einerseits zu einem erneuten Spannvorgang der Druckfeder 40 und
andererseits zu einem Freigeben der L-förmigen Biegungen 22 der
Rastfedern 20, indem die trichterförmige Einlauffase 63 über den
Einstich 16 der Schaftaufnahme 10 und damit über den
vorderen Teil der Rastfeder 20 hinweggeschoben wird, so dass
die L-förmige
Biegung 22 der Rastfeder 20 wieder aus dem Einstich 16 herausfedern
kann. Lässt man
die Hülse 50 wieder
los, so geht die Hülse 50 mit ihrem
Deckel 60 nur noch ein kurzes Stück zurück, bis die Rastfedern 20 wieder
vorne an der trichterförmigen
Einlauffasen 63 anschlagen. Die Spannzange 30 ist
dadurch radial frei, wodurch die Rasthülse 70 und damit der
Griff des Rohrschaftinstrumentes ebenfalls frei ist und axial unverriegelt
aus der Kupplung herausgenommen werden kann.
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- 5
- Schaftrohr
- 10
- Schaftaufnahme
- 11
- vorderes
Ende
- 12
- hinteres
Ende
- 13
- zentrale
Durchgangsöffnung
- 14
- Längsnut
- 15
- Stufe
- 16
- Einstich
- 17
- hervorspringender
Bund
- 18a
- zylindrische
Außenwand
- 18b
- zylindrische
Außenwand
- 18c
- konische
Außenwand
- 19
- Nocke
- 20
- Rastfeder
- 21
- z-förmige Biegung
- 22
- L-förmige Biegung
- 30
- Spannzange
- 31
- Längsschlitz
- 32
- Spannstreifen
- 33
- Spannbacken
- 33a
- Außenkonus
- 33b
- Innenkonus
- 35
- innerer
Anschlagbund
- 36
- äußerer Anschlagbund
- 37
- tunnelförmige Ausnehmung
- 39
- Schweißverbindung
- 40
- Druckfeder
- 50
- Hülse
- 51
- Griffmulde
- 52
- vorderes
Ende
- 53
- hinteres
Ende
- 54
- Flansch
- 55
- konische
Innenwand
- 60
- Deckel
- 61
- Außenwand
- 62
- Innenwand
- 63
- trichterförmige Einlaufphase
- 70
- Rasthülse eines
Griffes
- 71
- konische
Nut
- 72
- vorderes
Ende
- X
- Längsachse
- L
- Länge des
Schlitzes 31
- A
- Breite
des Einstiches 16
- B
- Überstand