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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einem länglichen Schaft, an dessen distalem Ende ein Werkzeug um eine quer zur Längsachse des Schaftes verlaufende, durch eine Lagerung am Schaft gebildete Drehachse verschwenkbar gelagert ist, mit einem in Längsrichtung des Schaftes verschiebbaren Schwenkelement, welches mit dem Werkzeug im Abstand von der Drehachse an einer Angriffsstelle des Werkzeuges in Wirkverbindung steht und das Werkzeug bei einer Verschiebung in Längsrichtung des Schaftes quer zur Längsrichtung des Schaftes verschiebt und dadurch um die Drehachse verschwenkt, wobei zur verschwenkbaren Lagerung des Werkzeuges eine Lagerwelle vorgesehen ist, die in einen länglichen Lagerschlitz eingreift und in diesem länglichen Lagerschlitz derart längsverschieblich ist, dass die Drehachse in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Werkzeuges ihre Lage verändert und damit den Abstand zwischen der Angriffsstelle und der Drehachse.
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Die Erfindung betrifft ferner ein chirurgisches Instrument mit einem länglichen Schaft, an dessen distalem Ende ein Werkzeug um eine quer zur Längsachse des Schaftes verlaufende, durch eine Lagerung am Schaft gebildete Drehachse verschwenkbar gelagert ist, mit einem in Längsrichtung des Schaftes verschiebbaren Schwenkelement, welches mit dem Werkzeug im Abstand von der Drehachse an einer Angriffsstelle des Werkzeuges in Wirkverbindung steht und das Werkzeug bei einer Verschiebung in Längsrichtung des Schaftes quer zur Längsrichtung des Schaftes verschiebt und dadurch um die Drehachse verschwenkt, wobei zur Lagerung des Werkzeuges zwei Lagerwellen vorgesehen sind, die jeweils in eine Lagerausnehmung des Werkzeugs eingreifen, dass der Abstand der beiden Lagerwellen und der ihnen zugeordneten Lagerausnehmungen von der Angriffsstelle verschieden ist.
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Chirurgische Instrumente dieser Art, auch Rohrschaftinstrumente genannt, werden bei chirurgischen Operationen eingesetzt, bei denen sie durch Trokarhülsen in das Körperinnere eingeführt werden. Sie müssen daher einen möglichst kleinen Durchmesser haben, weisen aber gegebenenfalls eine große Länge auf, so dass an die mechanischen Eigenschaften hohe Anforderungen gestellt werden. Am distalen Ende des Schaftes werden bei derartigen Instrumenten ein oder auch zwei Werkzeuge um eine quer zur Längsachse des Schaftes verlaufende Drehachse verschwenkbar gelagert, die Lagerung erfolgt am Schaft, und durch geeignete Getriebemittel wird die Längsverschiebung eines Schwenkelementes, das im Schaft längsverschieblich gelagert ist, in eine Verschwenkbewegung des Werkzeuges oder der Werkzeuge umgesetzt. Dabei greift das Schwenkelement im Abstand von der Drehachse des Werkzeuges an diesem so an, dass die Längsbewegung des Schwenkelementes zu einer seitlichen Verschiebung des Werkzeuges an der Angriffstelle führt und damit zu einer Verschwenkung des Werkzeuges um die Drehachse. Die Getriebemittel zwischen dem Schwenkelement und dem Werkzeug können beispielsweise gelenkig am Schwenkelement und am Werkzeug angelenkte Hebel sein oder aber Nocken, die in entsprechende Nockenbahnen des jeweils anderen Teiles eingreifen. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Übersetzung der Getriebemittel zu beeinflussen, also die Größe des Schwenkwinkels des Werkzeuges, der einer bestimmten Längsverschiebung des Schwenkelementes im Schaft entspricht. Derartige Konstruktionen machen aber relativ komplizierte Ausgestaltungen der Getriebemittel notwendig, die zwischen dem Schwenkelement und dem Werkzeug wirksam sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem gattungsgemäßen chirurgischen Instrument das Übersetzungsverhältnis zwischen Schwenkwinkel des Werkzeuges und Verschiebeweg des Schwenkelementes unabhängig davon zu beeinflussen, wie das Schwenkelement selbst am Werkzeug angreift.
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Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der eingangs zuerst beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Lagerschlitz und die Lagerwelle so ausgebildet sind, dass zumindest an einem Ende des Lagerschlitzes die Lagerwelle in einem ersten Winkelbereich drehbar und in Längsrichtung des Lagerschlitzes unverschiebbar in diesem gelagert ist, während sie in einem zweiten Winkelbereich in Längsrichtung des Lagerschlitzes verschiebbar in diesem gelagert ist.
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Während bei bekannten Lösungen die Lage der Drehachse des Werkzeuges bei allen Schwenkwinkeln identisch ist, ergibt sich durch die Verlagerung der Schwenkachse in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel und durch die dadurch bedingte Änderung des Abstandes zwischen der Drehachse einerseits und der Angriffsstelle andererseits eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses, d. h. der Teil des Werkzeuges zwischen der Drehachse und der Angriffsstelle, der einen Schwenkarm ausbildet, ändert winkelabhängig seine Länge und damit auch das Übersetzungsverhältnis. Eine derartige Veränderung der Lage der Drehachse kann in verschiedener Weise realisiert werden, beispielsweise gemäß der Erfindung dadurch, dass zur verschwenkbaren Lagerung des Werkzeuges eine Lagerwelle vorgesehen ist, die in einen länglichen Lagerschlitz eingreift, dass die Änderung des Abstandes der Drehachse von der Angriffsstelle durch Längsverschiebung der Lagerwelle in dem Lagerschlitz erfolgt und dass der Lagerschlitz und die Lagerwelle nach Art eines Schlüsselloches und eines Schlüssels so ausgebildet sind, dass zumindest an einem Ende des Lagerschlitzes die Lagerwelle in einem ersten Winkelbereich drehbar und in Längsrichtung des Lagerschlitzes unverschiebbar in diesem gelagert ist, während sie in einem zweiten Winkelbereich in Längsrichtung des Lagerschlitzes verschiebbar in diesem gelagert ist.
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In dem ersten Lagerbereich wird daher die Drehachse durch die Lagerung der Lagerwelle im ersten Winkelbereich gegenüber dem Werkzeug unverschieblich definiert, während durch die Verschiebung der Lagerwelle in dem Lagerschlitz, die erst in einem zweiten Winkelbereich des Werkzeuges möglich wird, eine Verschiebung der Drehachse des Werkzeuges erfolgt und damit eine Veränderung der effektiven Länge des Schwenkarmes zwischen Drehachse und Angriffsstelle mit der Folge einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Lagerschlitz an einem Ende eine Lageröffnung ausbildet, in welcher die Lagerwelle im ersten Winkelbereich frei drehbar und in Längsrichtung des Lagerschlitzes unverschieblich gelagert ist, dass die Lageröffnung mit dem Lagerschlitz über eine seitliche Austrittsöffnung in Verbindung steht, deren Breite kleiner ist als die Breite der Lageröffnung, und dass die Lagerwelle in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Abmessungen aufweist, so dass sie im ersten Winkelbereich mit einer Seitenfläche an der Austrittsöffnung anliegt, die größer ist als die Breite der Austrittsöffnung und diese daher überbrückt, während sie im zweiten Winkelbereich kürzer ist als die Breite der Austrittsöffnung und durch diese hindurch zwischen der Lageröffnung und dem übrigen Teil des Lagerschlitzes verschiebbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lagerschlitz dabei zwei parallele Seitenwände aufweisen, von denen eine im Bereich der Lageröffnung in eine im Querschnitt kreisbogenförmige Lagerfläche übergeht, die sich über einen Winkel von mehr als 90° erstreckt, während die andere Seitenfläche in eine gegenüber dieser geneigten, im Übergangsbereich von der anderen Seitenfläche zu sich selbst die Austrittsöffnung ausbildende Endfläche der Lageröffnung übergeht, die ihrerseits mit dem Ende der kreisbogenförmigen Lagerfläche verbunden ist.
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Die Lagerwelle kann vorzugsweise eine kreiszylindrische Außenfläche aufweisen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der kreisbogenförmigen Lagerfläche entspricht, und die Lagerwelle kann dabei einseitig abgeflacht sein.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass an beiden Enden des Lagerschlitzes Lageröffnungen angeordnet sind mit Austrittsöffnungen, durch die die Lagerwelle nur in bestimmten Winkelbereichen hindurchtreten kann. Auf diese Weise ist an beiden Enden des Lagerschlitzes jeweils eine Position für die Lagerwelle vorgesehen, in der diese frei drehbar ist, jedoch nicht in den Lagerschlitz übergehen kann, wenn der Winkel der Lagerwelle von einem ganz bestimmten Winkel abweicht, in dem alleine ein Übertritt der Lagerwelle aus der Lageröffnung in den Lagerschlitz und umgekehrt möglich ist.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner bei einem chirurgischen Instrument der eingangs als zweiten genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dass jede der beiden Lagerausnehmungen eine Lageröffnung aufweist, in der die zugehörige Lagerwelle frei drehbar und seitlich unverschieblich gelagert ist und dass in einem ersten Winkelbereich des Werkzeuges eine der beiden Lagerwellen und ihre Lagerausnehmung das Werkzeug um eine erste Drehachse verschwenkbar lagern und die andere Lagerwelle in ihrer Lagerausnehmung Spiel hat, während in einem zweiten Winkelbereich des Werkzeuges die andere Lagerwelle und ihre Lagerausnehmung das Werkzeug um eine zweite Drehachse verschwenkbar lagern und die erste Lagerwelle in ihrer Ausnehmung Spiel hat.
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Die Verschiebung der Drehachse des Werkzeuges kann dadurch erreicht werden, dass zur Lagerung des Werkzeuges zwei Lagerwellen vorgesehen sind, die jeweils in eine Lagerausnehmung eingreifen, dass der Abstand der beiden Lagerwellen und der ihnen zugeordneten Lagerausnehmungen von der Angriffsstelle verschieden ist und dass in einem ersten Winkelbereich des Werkzeuges eine der beiden Lagerwellen und ihre Lagerausnehmung das Werkzeug um eine erste Drehachse verschwenkbar lagern und die andere Lagerwelle in ihrer Lagerausnehmung Spiel hat, während in einem zweiten Winkelbereich des Werkzeuges die andere Lagerwelle und ihre Lagerausnehmung das Werkzeug um eine zweite Drehachse verschwenkbar lagern und die erste Lagerwelle in ihrer Ausnehmung Spiel hat. Es sind also zwei Lagerungen vorgesehen, von denen jeweils nur eine wirksam ist, wobei die Wirksamkeit von einer Lagerung zur anderen bei einem bestimmten Schwenkwinkel des Werkzeuges übergeht.
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Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jede der beiden Lagerausnehmungen eine Lageröffnung aufweist, in der die zugehörige Lagerwelle frei drehbar und seitlich unverschieblich gelagert ist, dass jede Lageröffnung eine seitliche Austrittsöffnung aufweist, die aus der Lageröffnung in einen vorgelagerten Bereich der Lagerausnehmung führt, dass die Breite der Lageröffnung jeweils größer ist als die Breite der Austrittsöffnung, dass jede Lagerwelle in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Abmessungen aufweist, so dass sie im ersten Winkelbereich mit einer Seitenfläche an der Austrittsöffnung anliegt, die größer ist als die Breite der Austrittsöffnung und diese daher überbrückt, während sie im zweiten Winkelbereich kürzer ist als die Breite der Austrittsöffnung und durch diese hindurch zwischen der Lageröffnung und dem übrigen Teil der Lagerausnehmung verschiebbar ist, und dass die beiden Lagerausnehmungen derart orientiert sind, dass der Durchtritt der Lagerwellen durch die seitlichen Austrittsöffnungen der beiden Lagerausnehmungen bei derselben Winkelstellung des Werkzeuges erfolgt.
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Die beschriebenen Anordnungen können realisiert werden bei einem Instrument, welches nur ein verschwenkbares Werkzeug aufweist, es ist aber auch möglich, dass das Instrument zwei gegeneinander verschwenkbare Werkzeuge aufweist, die in entsprechender Weise gelagert sind und mit demselben Schwenkelement in Wirkverbindung stehen. Vorzugsweise werden diese Werkzeuge dann in unterschiedlicher Drehrichtung verschwenkt, wenn das Schwenkelement verschoben wird.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht eines Rohrschaftinstrumentes mit zwei verschwenkbar am Schaft gelagerten Werkzeugen;
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2 eine Seitenansicht eines Instrumentes ähnlich 1 mit zwei vollständig gegeneinander geschwenkten Werkzeugen und mit einer Teilansicht des in Längsrichtung geschnittenen Schaftes;
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3: eine Ansicht ähnlich 2 mit nur einem Werkzeug in einer Zwischenstellung zwischen einer eingeschwenkten und einer ausgeschwenkten Position des Werkzeuges;
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4: eine Ansicht ähnlich 3 mit vollständig ausgeschwenktem Werkzeug;
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5: eine Ansicht ähnlich 2 bei einem Ausführungsbeispiel mit zwei Lagerwellen und mit nur einem Werkzeug in eingeschwenkter Position;
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6 eine Ansicht des Werkzeuges der 5 in einer Zwischenstellung zwischen vollständig eingeschwenkter und vollständig ausgeschwenkter Position;
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7: eine Darstellung ähnlich 6 mit vollständig ausgeschwenktem Werkzeug;
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8: eine Ansicht ähnlich 5 bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel mit nur einer Lagerwelle bei eingeschwenktem Werkzeug;
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9: eine Ansicht ähnlich 8 mit dem Werkzeug in einer Zwischenstellung zwischen der vollständig eingeschwenkten und der vollständig ausgeschwenkten Position;
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10: eine Ansicht ähnlich 9 mit dem Werkzeug in der vollständig ausgeschwenkten Position;
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11 bis 16: eine vergrößerte Detailansicht der Lagerung des Werkzeuges der 5 bis 7 bei unterschiedlichen Winkelstellungen des Werkzeuges.
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Das in der Zeichnung dargestellte Rohrschaftinstrument 1 weist einen länglichen, rohrförmigen Schaft 2 auf, an dessen distalem Ende 3 zwei schneidenförmige Werkzeuge 4, 5 um eine quer zur Längsrichtung des Schaftes 2 verlaufende Drehachse verschwenkbar gelagert sind. Am proximalen Ende des Schaftes 2 ist dieser mit einem Griffteil 6 verbunden, dieses Griffteil 6 umfasst zwei Branchen 7, 8 mit jeweils einer Fingeröffnung 9 bzw. 10. Die Branche 7 ist fest mit dem Schaft 2 verbunden, die Branche 8 ist schwenkbar an der Branche 7 gelagert und gelenkig mit einer Schub- und Zugstange 11 verbunden, die im Schaft 2 angeordnet ist und sich über dessen gesamte Länge erstreckt. Beim Verschwenken der beiden Branchen 7, 8 gegeneinander wird dadurch die Schub- und Zugstange 11 im Schaft 2 vor- und zurückgeschoben.
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Am distalen Ende der Schub- und Zugstange 11 ist diese verbunden mit einem Schwenkelement 12 in Form eines Gleitsteins, welches beim Vor- und Zurückschieben der Schub- und Zugstange im Schaft 2 vor- und zurückgeschoben wird. In diesem Schwenkelement 2 sind auf gegenüberliegenden Seiten bogenförmige Führungsnuten 13, 14 angeordnet, in die Schwenkzapfen 15 bzw. 16 an den beiden Werkzeugen 4 bzw. 5 eingreifen. Die Schwenkzapfen 15, 16 befinden sich dabei am proximalen Ende der Werkzeuge 4, 5 und im Abstand von der Drehachse der Werkzeuge 4, 5. Beim Vor- und Zurückschieben des Schwenkelementes 12 werden die Schwenkzapfen 15, 16 entsprechend der Anordnung der Führungsnuten 13, 14 in einer Ebene bewegt, die quer zur Längsrichtung des Schaftes steht, d. h. dadurch werden die Werkzeuge 4, 5 gegeneinander verschwenkt. Die Verschwenkung erfolgt dabei ausgehend von einer Schließstellung, in der die beiden Werkzeuge 4, 5 einander maximal angenähert sind (2) und einer ausgeschwenkten Stellung, in der die beiden Werkzeuge auseinander geschwenkt sind (1).
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Die Werkzeuge 4, 5 sind am Schaft 2 um eine quer zur Längsachse des Schaftes verlaufende Drehachse verschwenkbar gelagert. Die Lagerung ist dabei für beide Werkzeuge 4, 5 im Wesentlichen gleich, so dass mit Ausnahme der Darstellung der 2, in der beide Werkzeuge 4, 5 dargestellt sind, in den folgenden 3 ff aus Gründen der Übersichtlichkeit nur noch jeweils ein Werkzeug 4 dargestellt ist, welches von dem Schwenkelement 12 bei dessen Verschiebebewegung verschwenkt werden kann.
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Zur Lagerung des Werkzeuges 4 ist an dem Schaft eine seitlich quer abstehende Lagerwelle 17 angeformt, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, jedoch auf einer Seite abgeflacht ist. Dabei erstreckt sich die kreisbogenförmige Kontur über einen Umfangswinkel, der größer ist als 180°.
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In dem Werkzeug 4 ist ein länglicher Lagerschlitz 18 angeordnet, in den die Lagerwelle 17 eingreift. Dieser Lagerschlitz weist zwei parallele Seitenwände 19, 20 auf, die bei eingeschwenktem Werkzeug 4 etwa parallel zur Längsrichtung des Schaftes 2 verlaufen. Die eine Seitenwand geht an ihren Enden in kreisbogenförmige Abschnitte 21, 22 über, die sich über einen Winkel erstrecken, der größer ist als 90°. An die gegenüberliegende Seitenwand 20 schließen sich an beiden Enden geringfügig geneigte, von der Seitenwand 20 abfallende ebene Endflächen 23, 24 an, die sich bis zu den kreisbogenförmigen Abschnitten 21, 22 der Seitenwand 19 erstrecken.
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Der Radius der kreisbogenförmigen Abschnitte 21, 22 entspricht dem Radius der kreisförmigen Kontur der Lagerwelle 17, so dass jeder der kreisförmigen Abschnitte 21 zusammen mit der gegenüberliegenden Endfläche jeweils eine Lageröffnung ausbildet, in der die Lagerwelle aufgenommen werden kann.
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In dem Bereich zwischen den beiden Lageröffnungen weisen die beiden parallel zueinander verlaufenden Seitenwände 19, 20 einen Abstand auf, der dem Durchmesser der Lagerwelle in eine Richtung senkrecht auf der Abflachung der Lagerwelle entspricht, und dies führt dazu, dass die Lagerwelle aus der Lageröffnung nur dann in den zwischen den Lageröffnungen liegenden Teil des Lagerschlitzes eingeschoben werden kann, wenn die Abflachung genau parallel zur Seitenwand 20 angeordnet ist, in allen anderen Fällen ist der Querschnitt der Austrittsöffnung zwischen der Lageröffnung und dem mittleren Abschnitt des Lagerschlitzes 18 zwischen den parallelen Seitenwänden 19, 20 zu eng für den Durchtritt der Lagerwelle 17. Mit anderen Worten bildet jede der beiden Lageröffnungen eine Drehlagerung für die Lagerwelle 17, wenn jedoch das Werkzeug 4 in einen Winkel verschwenkt ist, bei dem die beiden Seitenwände 19, 20 parallel zu der Abflachung der Lagerwelle stehen, kann die Lagerwelle aus den jeweiligen Lageröffnungen austreten und durch den Längsschlitz gleiten bis in die gegenüberliegende Lageröffnung. Die Lageröffnungen bilden somit ähnlich wie bei einem Schlüsselloch eine Erweiterung des Lagerschlitzes, in dem die Lagerwelle drehbar aufgenommen wird, nur in einer bestimmten Winkelstellung des Werkzeuges 4 kann die Lagerwelle diese erweiterte Lageröffnung verlassen und durch den zentralen Abschnitt des Lagerschlitzes 18 in die gegenüberliegende Lageröffnung gelangen. Diese Verschiebung der Lagerwelle 17 aus einer Lageröffnung in die andere, die nur bei einer bestimmten Winkelstellung des Werkzeuges möglich ist, führt dazu, dass der Abstand der Drehachse des Werkzeuges von der Angriffsstelle des Schwenkzapfens 15 in der Führungsnut 13 des Schwenkelementes 12 verändert wird, d. h. der zwischen der Drehachse und der Angriffsstelle wirksame Schwenkarm des Werkzeuges 4 wird dadurch verändert. Dadurch ändert sich das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Schwenkelement 12 und dem Werkzeug 4.
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In der Darstellung der 2 ist die Lagerwelle 17 bei geschlossenen Werkzeugen in der distalen Lageröffnung des Lagerschlitzes angeordnet, die Drehachse, die durch den Kreismittelpunkt der kreisbogenförmigen Kontur der Lagerwelle gebildet wird, befindet sich also am distalen Ende des Lagerschlitzes. Beim Öffnen des Werkzeuges erfolgt bei einer Winkelstellung, die eine Teilöffnung bewirkt, ein Austreten der Lagerwelle aus der distalen Lageröffnung und eine Verschiebung längs des mittleren Abschnittes des Lagerschlitzes (3), bis die Lagerwelle 17 die proximale Lageröffnung des Lagerschlitzes erreicht (4). In dieser proximalen Lageröffnung ist die Lagerwelle 17 wieder verdrehbar, bis sie mit ihrer Abflachung gegen die ebene Endfläche 24 anschlägt, d. h. die Lagerwelle bildet eine Drehachse für das Werkzeug aus, die auch hier wieder durch den Mittelpunkt der kreisbogenförmigen Kontur der Lagerwelle gebildet wird und die sich jetzt jedoch näher an der durch den Eingriff des Schwenkzapfens 15 in die Führungsnut 13 gebildeten Angriffsstelle befindet, d. h. der Schwenkarm des Werkzeuges 4 ist bei der Aufnahme der Lagerwelle in der proximalen Lageröffnung kürzer, so dass damit auch das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem Beginn der Ausschwenkbewegung des Werkzeuges verändert ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 8 bis 10 ist eine ähnliche Ausgestaltung gewählt, einander entsprechende Teile tragen daher dieselben Bezugszeichen. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß den 2 bis 4 fehlt hier eine geneigte Endfläche an der proximalen Lageröffnung, bei der proximalen Lageröffnung geht die ebene Seitenwand 20 ohne Knick unmittelbar in den kreisbogenförmigen Abschnitt 22 der Seitenwand 19 über, so dass in diesem Bereich keine Verdrehung der Lagerwelle mehr möglich ist. Wenn bei Erreichen eines bestimmten Öffnungswinkels die Lagerwelle 17 aus der distalen Lageröffnung austreten kann, gleitet sie in Längsrichtung durch den geradlinigen Lagerschlitz 18 bis zu dessen distalem Ende. In diesem Falle ist der geradlinige Teil des Lagerschlitzes 18 gegenüber der Verschieberichtung des Schwenkelementes 12 nach oben geneigt, und dies führt dazu, dass bei der Verschiebung des Schwenkelementes in dem Lagerschlitz 18 die Lagerstelle an dem Werkzeug 4 abgesenkt wird, und dies führt zu einer weiteren Öffnung des Werkzeuges, allerdings mit einem Übersetzungsverhältnis, das verschieden ist von dem, das sich bei einer Lagerung der Lagerwelle 17 in der distalen Lageröffnung ergibt. Auch bei dieser Ausführungsform erhält man daher eine winkelabhängige Veränderung des Übersetzungsverhältnisses.
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Während bei den Ausführungsbeispielen der 2 bis 4 und 8 bis 10 diese Änderung des Übersetzungsverhältnisses dadurch erfolgt, dass die Lagerwelle 17 in einem Lagerschlitz 18 winkelabhängig verschoben wird, erreicht man eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei dem Ausführungsbeispiel der 5 bis 7, bei dem wiederum einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen tragen, durch die Anordnung von zwei getrennten Lagerwellen 27 und 28. Diese Lagerwellen sind am Schaft in Längsrichtung versetzt angeordnet, d. h. sie weisen einen unterschiedlichen Abstand zu der Angriffsstelle des Schwenkzapfens und der Führungsnut auf, die Querschnittsform entspricht der der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, die Lagerwellen weisen also eine kreisbogenförmige Kontur mit einem Umfangswinkel über 180° und eine Abflachung auf, und die beiden Lagerwellen 27 und 28 sind so angeordnet, dass ihre Abflachungen 29, 30 einander zugewandt sind.
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Jede der beiden Lagerwellen 27, 28 greift in eine Lagerausnehmung 31, 32 des Werkzeuges 4 ein, und diese Lagerausnehmungen 31, 32 sind so angeordnet und geformt, dass jede der beiden Lagerwellen 27, 28 in ihrer Lagerausnehmung 30, 31 nur über einen bestimmten Winkelbereich der Schwenkbewegung des Werkzeuges drehgeführt ist, wobei Bereiche aneinander anschließen, in denen jeweils die eine Lagerwelle in ihrer Lagerausnehmung und die andere Lagerwelle in ihrer Lagerausnehmung drehgeführt sind.
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In den 11 bis 16 ist der Lagerbereich des Werkzeuges vergrößert dargestellt. Die Lagerausnehmungen, die die beiden Lagerwellen aufnehmen, sind gleich geformt und weisen beide eine erste Seitenwand 33 auf mit zwei kreisbogenförmigen Endabschnitten 34, 35, die sich über einen Winkel von mehr als 90° erstrecken und die denselben Radius aufweisen wie die kreisbogenförmige Kontur der Lagerwellen. Die beiden kreisbogenförmigen Endabschnitte 34, 35 sind durch einen gebogenen Mittelabschnitt 36 verbunden, dessen Radius wesentlich größer ist als der Radius der kreisbogenförmigen Endabschnitte 34, 35.
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Die gegenüberliegende Seitenwand 37 weist einen dem gebogenen Mittelabschnitt 36 gegenüberliegenden, ebenen Mittelabschnitt 38 auf, an den sich zu beiden Seiten jeweils ein ebener, gegenüber dem Mittelabschnitt 38 abfallend geneigter Endabschnitt 39 bzw. 40 anschließt. Dabei ist die Neigung des Endabschnittes 39 auf einer Seite deutlich größer als die des Endabschnittes 40 auf der anderen Seite. Beide Endabschnitte 39, 40 reichen bis an die kreisbogenförmigen Endabschnitte 34 bzw. 35 heran.
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Die Anordnung und die Abmessungen sind dabei so gewählt, dass ausgehend von der Schließstellung des Werkzeuges zunächst die distale Lagerwelle 27 in einer Lageröffnung drehbar gelagert ist, die durch den Endabschnitt 39 und den Endabschnitt 34 gebildet wird, in dieser Lageröffnung ist die Lagerwelle 27 drehbar, sie kann jedoch bei der in 11 dargestellten Ausgangsstellung, bei der das Werkzeug eingeschwenkt ist, nicht herausgeschoben werden, da der Übergangsquerschnitt in den übrigen Teil der Lagerausnehmung 31 schmaler ist als die Erstreckung der Lagerwelle 27. Diese Festlegung der Lagerwelle 27 in dem unteren Teil der Lagerausnehmung 31 definiert daher eine Drehachse für das Werkzeug, die durch den Mittelpunkt des kreisbogenförmigen Endabschnittes 34 der Lagerwelle 27 festgelegt wird. Bei einer Verdrehung des Werkzeuges um diese Drehachse kann die andere Lagerwelle 28 in der Lagerausnehmung 32 verschoben werden, da der Endabschnitt 40 so angeordnet und dimensioniert ist, dass für die Bewegung der Lagerwelle 28 in der Lagerausnehmung 32 Spiel vorhanden ist. Dies ist in der Darstellung der 11 nicht ohne weiteres erkennbar und wird in der Darstellung der 12 deutlicher, in der das Werkzeug gegenüber der Ausgangsstellung geringfügig verschwenkt ist. Die Verschwenkung erfolgt dabei um den in 12 angedeuteten Mittelpunkt M1.
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Bei der weiteren Verschwenkung gelangt schließlich die Lagerwelle 28 an dem kreisbogenförmigen Endabschnitt 34 ihrer Lagerausnehmung 32 zur Anlage (13), und bei dieser Winkelstellung ist es für die distale Lagerwelle 27 möglich, aus ihrer Lageröffnung auszutreten und ihrerseits wegen des Spiels der Lagerausnehmung 31 sich in dieser Lagerausnehmung 31 in Richtung auf den kreisbogenförmigen Endabschnitt 35 zu bewegen. Damit erfolgt ein Übergang einer Drehbewegung um die Drehachse M1 in der distalen Lagerwelle 27 (13) auf eine Drehbewegung um den entsprechenden Mittelpunkt M2 der Lagerwelle 28 in der Lagerausnehmung 32 (14). Nach diesem Übergang ist die proximale Lagerwelle 28 in ähnlicher Weise wie vorher die Lagerwelle 27 in der Lagerausnehmung 31 jetzt in ihrer Lagerausnehmung 32 ”gefangen”, d. h. sie kann aus dieser Lageröffnung nicht mehr in den übrigen Teil der Lagerausnehmung verschoben werden, sondern definiert nunmehr eine werkzeugfeste Drehachse mit dem Mittelpunkt M2 (15 und 16). Diese Drehachse bleibt für den Rest der Ausschwenkbewegung erhalten.
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Durch die Verwendung von zwei getrennten Lagerwellen und zwei Lagerausnehmungen gelingt es also, die Drehachse beim Verschwenken des Werkzeuges von der distalen Lagerwelle auf die proximale Lagerwelle zu übertragen, und dies führt zu einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses. Dabei ist wesentlich, dass in einem ersten Teil der Verschwenkbewegung eine der beiden Lagerwellen 27 im Werkzeug drehgeführt ist, während die andere aufgrund des Spiels in ihrer Lagerausnehmung in dieser verschiebbar ist, während im zweiten Teil der Verschwenkbewegung die Rolle umgekehrt ist, d. h. die vorher mit Spiel in ihrer Lagerausnehmung verschiebbare Lagerwelle wird jetzt in ihrer Lagerausnehmung unverschieblich drehgeführt und die vorher drehgeführte Lagerwelle ist mit Spiel in ihrer Lagerausnehmung verschiebbar.
