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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Sägeeinrichtung
umfassend mindestens ein Sägeblatt,
an dessen distalem Ende mindestens eine Zahnreihe angeordnet oder
ausgebildet ist, und eine Sägeblatthalteeinrichtung,
an welcher das mindestens eine Sägeblatt
um eine erste Oszillationsachse verschwenkbar gelagert ist.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung eine chirurgische Säge umfassend
eine chirurgische Antriebseinheit und eine mit der Antriebseinheit
lösbar verbindbare
chirurgische Sägeeinrichtung,
welche Sägeeinrichtung
mindestens ein Sägeblatt,
an dessen distalem Ende mindestens eine Zahnreihe angeordnet oder
ausgebildet ist, und eine Sägeblatthalteinrichtung
umfasst, an welcher das mindestens eine Sägeblatt um eine erste Oszillationsachse
verschwenkbar gelagert ist.
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Chirurgische
Sägen der
eingangs beschriebenen Art kommen in Verbindung mit chirurgischen Sägeeinrichtungen
der eingangs beschriebenen Art beispielsweise in der Orthopädie zum
Einsatz. Insbesondere werden sie bei der Implantation von Endogelenkprothesen,
wie beispielsweise Hüftgelenkprothesen
oder Kniegelenkprothesen, verwendet, um Knochenteile, an denen Implantatteile
befestigt werden sollen, für
die Implantation vorzubereiten. Als Sägen werden häufig Oszillationssägen eingesetzt,
die mit Sägeblättern bestückt werden,
welche in einem kleinen Winkelbereich hin und her verschwenkt werden. Heutzutage
verwendete Sägeblätter können beispielsweise
eine Länge
von etwa 90 mm und eine Breite in einem Bereich von etwa 10 mm bis
30 mm aufweisen. Da die bekannten Sägeblätter an einem proximalen Ende
derselben mit der Antriebseinheit verbunden werden, schwingt die
gesamte Masse des Sägeblatts,
da folglich eine Oszillationsachse zum Antreiben und Bewegen des Sägeblatts
durch einen proximalen Endbereich desselben verläuft. Es kann daher zu starken
Vibrationen kommen, welche auf die Antriebseinheit rückwirken
können.
Dies kann auf Dauer zu einem Verschleiß an einer Aufnahme des Sägeblatts
an der Antriebseinheit, aber auch an der Antriebswelle und/oder
an Lagern der Antriebseinheit führen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine chirurgische
Sägeeinrichtung
sowie eine chirurgische Säge
der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass bei ihrem
Einsatz auftretende Vibrationen im Vergleich zu herkömmlichen
Sägeblatteinrichtungen
verringert werden.
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Diese
Aufgabe wird bei einer chirurgischen Sägeeinrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Oszillationsachse durch einen Mittelbereich zwischen einem distalen
und einem proximalen Ende des mindestens einen Sägeblatts verläuft.
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Diese
erfindungsgemäße Weiterbildung
hat den Vorteil, dass das Sägeblatt
mit einer völlig
anderen Masseverteilung um die Oszillationsachse verschwenkt wird
als bekannte Sägeblätter. Vibrationen eines
rotierenden oder oszillierenden Körpers hängen von dessen Trägheitsmoment
ab. Je größer das Trägheitsmoment
ist, umso stärker
können
die auftretenden Vibrationen sein. Das Trägheitsmoment selbst ist jedoch
abhängig
vom Abstand der den Körper
ausbildenden Masseelemente von der Oszillationsachse. Da der Abstand
der Masseelemente bei der Bestimmung des Trägheitsmoments quadratisch eingeht,
ermöglicht
es die geänderte
Lagerung des Sägeblatts
derart, dass die Oszillationsachse durch einen Mittelbereich desselben
verläuft,
dass der mittlere Abstand der das Sägeblatt ausbildenden Masseelemente
im Vergleich zu herkömmlichen
Sägeblättern, die
durch eine um ein proximales Ende derselben verlaufenden Oszillationsachse
rotiert werden, etwa halbiert wird. Wird der Abstand der Masseelemente
von der Oszillationsachse halbiert, so wird das Trägheitsmoment
auf etwa nur noch ein Viertel reduziert. Damit lassen sich jedoch
signifikant Vibrationen beim Einsatz der Sägeeinrichtung verringern. Dies
schont zum einen die Sägeeinrichtung
und zum anderen eine Antriebs einheit, mit der die Sägeeinrichtung
lösbar
verbindbar ist. Des Weiteren kann auch ein Abrieb an beispielsweise
Sägeschablonen auf
Grund minimierter Vibrationen verringert werden. Sägeschablonen
werden dazu verwendet, die Sägeeinrichtung
zum Präparieren
von ebenen Flächen
an einem Knochen zu führen.
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Die
Sägeeinrichtung
kann auf einfache und sichere Weise mit einer Antriebseinheit verbunden werden,
wenn an einem proximalen Ende der Sägeblatthalteeinrichtung eine
erste Kupplungseinrichtung zum Verbinden mit einer chirurgischen
Antriebseinheit angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere kann
die erste Kupplungseinrichtung so ausgebildet sein, dass die Sägeblatthalteeinrichtung
unbeweglich oder feststehend mit der Antriebseinheit verbunden werden
kann. Dann kann nur noch das mindestens eine Sägeblatt relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung
und damit relativ zur Antriebseinheit verschwenkt werden.
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Günstig kann
es ferner sein, wenn an einem proximalen Ende des Sägeblatts
eine zweite Kupplungseinrichtung zum beweglichen Kuppeln und/oder Verbinden
mit einer chirurgischen Antriebseinheit angeordnet oder ausgebildet
ist. Auf diese Weise kann das Sägeblatt
mit der Antriebseinheit derart in Eingriff gebracht werden, dass
es in gewünschter
Weise in Oszillationen relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung versetzt
werden kann.
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Um
auf einfache Weise eine Antriebskraft von der Antriebseinheit auf
das mindestens eine Sägeblatt
zu übertragen,
um es in Oszillationen um die Oszillationsachse versetzen zu können, ist
es vorteilhaft, wenn die zweite Kupplungseinrichtung eine Kupplungsaufnahme
zum beweglichen in Eingriff Bringen mit einem Antriebsglied einer
Antriebseinheit aufweist. Die Kupplungsaufnahme kann insbesondere
in Form eines Schlitzes ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie in
proximaler Richtung weisend geöffnet, so
dass beispielsweise ein Antriebszapfen der Antriebseinheit einfach
in die Kupplungsaufnahme eingeschoben werden und in sie eingreifen
kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Sägeblatt
ein Trägheitsellipsoid
mit drei linear unabhängigen
Hauptträgheitsachsen
aufweist und dass eine der drei Hauptträgheitsachsen des Sägeblatts
die Oszillationsachse definiert oder dass die eine der drei Hauptträgheitsachsen
in der Nähe
der ersten Oszillationsachse und parallel oder im Wesentlichen parallel
zu dieser verläuft.
Die Lagerung des mindestens einen Sägeblatts derart, dass es um eine
seiner Hauptträgheitsachsen
rotierbar ist, hat den Vorteil, dass es perfekt gewuchtet oszillierbar
ist. Mit anderen Worten existiert in diesem Fall keine Unwucht,
die zu unerwünschten
Vibrationen oder sonstigen Schwingungen des Sägeblatts führen könnte, welche zu einer Beeinträchtigung
der Verwendung der Sägeeinrichtung
führen
können.
Insbesondere bei einer im Wesentlichen gleichmäßigen Masseverteilung des Sägeblatts
bedeutet dies im Vergleich zu herkömmlichen Sägeblättern, dass die Oszillationslagerung
um eine durch den Mittelbereich des mindestens einen Sägeblatts
verlaufende Oszillationsachse Vorteile aufweist, weil nämlich bei
herkömmlichen Sägeblättern die
Oszillationsachse sehr weit von einer der drei Hauptträgheitsachsen
entfernt ist, typischerweise um eine Strecke, die der Hälfte einer
Länge des
Sägeblatts
entspricht.
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Besonders
vibrationsarm ist eine chirurgische Sägeeinrichtung, wenn eine Masseverteilung des
mindestens einen Sägeblatts
bezogen auf die erste Oszillationsachse punkt- oder rotationssymmetrisch
oder in etwa punkt- oder rotationssymmetrisch ist. Eine derartige
Masseverteilung ist insbesondere dann realisiert, wenn eine der
drei Hauptträgheitsachsen
des Trägheitsellipsoid
des Sägeblatts
die erste Oszillationsachse definiert oder in deren Nähe und vorzugsweise
parallel zu dieser verläuft.
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Günstig ist
es, wenn die mindestens eine Zahnreihe an einem distalen Ende des
mindestens einen Sägeblatts
angeordnet oder ausgebildet ist. Auf diese Weise können beispielsweise
Knochen einfach und sicher präpariert
werden. Insbesondere dann, wenn die Zahnreihe in einer von der Sägeeinrichtung
definierten Sägeebene
liegt, können
Sägeschnitte
parallel zur Sägeebene
einfach und sicher durchgeführt
werden.
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Vorzugsweise
weist die mindestens eine Zahnreihe eine äußere Zahnreihenkontur auf,
welche bezogen auf eine senkrecht zur ersten Oszillationsachse verlaufende
um einen Zahnreihenwinkel in einem Bereich von 40° bis 90° geneigt
ist. So ist es insbesondere möglich,
Zahnreihen auszubilden, welche eine abgeschrägte oder auch keilförmige Kontur
aufweisen, welche das Bearbeiten beispielsweise von Knochen deutlich
erleichtert.
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Vorteilhafterweise
weist der Zahnreihenwinkel einen Wert in einem Bereich von 60° bis 80° auf. So
kann zum einen eine gewünschte
Stabilität
des Sägeblatts
besonders einfach und sicher erreicht werden, zum anderen lässt sich
so die Sägeeinrichtung
deutlich besser zur Bearbeitung beispielsweise von Knochen führen.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
die Sägeblatthalteeinrichtung
einteilig auszubilden. Vorzugsweise ist sie jedoch mehrteilig ausgebildet.
Eine mehrteilige Ausbildung erleichtert zum einem die Herstellung
und zum anderen die Montage der Sägeeinrichtung.
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Vorteilhaft
kann es ferner sein, wenn die Sägeblatthalteinrichtung
einen Aufnahmeraum für
das mindestens eine Sägeblatt
begrenzt und/oder definiert, in welchem das mindestens eine Sägeblatt ganz
oder mindestens abschnittsweise beweglich gehalten ist. Insbesondere
bei einem Einsatz der Sägeeinrichtung
in Verbindung mit Sägeschablonen, kann
durch die Sägeblatthalteeinrichtung
so verhindert werden, dass das Sägeblatt
selbst in Kontakt mit der Sägeschablone
kommt. So kann ein Abrieb zwischen dem Sägeblatt und der Sägeschablone
verhindert werden, welcher zur Folge haben kann, dass insbesondere
unerwünschte
Metallpartikel in das Operationsfeld gelangen können, welche anschließend wieder
aufwändig
entfernt werden müssen.
Im schlimmsten Fall kann es sogar zu einem sogenannten ”Festfressen” des Sägeblatts
an der Sägeschablone
kommen, was sowohl eine Beschädigung
oder gar Zerstörung
des Sägeblatts
zur Folge haben kann als auch eine Beschädigung der Sägeschablone.
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Um
mit der Sägeeinrichtung
in gewünschter Weise
Sägeschnitte
durchführen
zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die mindestens eine Zahnreihe distalseitig
aus dem Aufnahmeraum vorsteht. Außer der mindestens einen Zahnreihe
kommt es somit zu keinerlei Relativbewegungen zwischen dem Sägeblatt und
einer Sägeschablone,
wodurch dann auch kein Abrieb entstehen kann.
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Günstig ist
es, wenn das mindestens eine Sägeblatt
einen zahnlosen Sägeblattabschnitt
aufweist und wenn der zahnlose Sägeblattabschnitt
im Aufnahmeraum gehalten ist. Dadurch kann insgesamt eine Stabilität der Sägeeinrichtung
verbessert werden. Zum anderen kann eine Reibung gezielt reduziert
werden durch eine entsprechende Lagerung des Sägeblatts an der Sägeblatthaltevorrichtung.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Sägeeinrichtung eine
Oszillationslagerung mit einem ersten Oszillationslagerelement und
einem korrespondierenden zum ersten Oszillationslagerelement ausgebildeten zweiten
Oszillationslagerelement umfasst, wobei eines der beiden Oszillationslagerelemente
an dem mindestens einen Sägeblatt
und das andere der beiden Oszillationslagerelemente an der Sägeblatthalteeinrichtung
angeordnet oder ausgebildet ist. Eine solche Oszillationslagerung
kann konstruktiv auf einfache Weise realisiert werden. Insbesondere
sind keine zusätzlichen
Teile oder Elemente zu einer Ausbildung derselben erforderlich.
Daher wäre
es grundsätzlich
möglich,
eine solche Sägeeinrichtung
nur zweiteilig auszubilden, nämlich
mit einem Sägeblatt und
einer einstückig
ausgebildeten Sägeblatthalteeinrichtung.
Ist letztere zweiteilig ausgebildet, kann so insgesamt eine nur
dreiteilige Sägeeinrichtung ausgebildet
werden.
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Um
eine Reibung zwischen den die Oszillationslagerung ausbildenden
Teilen zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn die Oszillationslagerung
mindestens ein Gleitlagerelement umfasst.
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Vorteilhafterweise
ist das mindestens eine Gleitlagerelement in Form eines das erste
oder zweite Oszillationslagerelement umgebenden Gleitrings ausgebildet.
Das Gleitlagerelement kann insbesondere derart angeordnet und ausgebildet
sein, dass ein direkter Kontakt zwischen den Oszillationslagerelementen
vermieden wird. Vorzugsweise ist es aus einem Material mit guten
Gleiteigenschaften hergestellt, beispielsweise aus Teflon und/oder
einer Keramik und/oder Hartmetall.
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Eine
Lagerung des Sägeblatts
an der Sägeblatthalterung
wird besonders einfach, wenn das erste Oszillationslagerelement
in Form einer Lagerwelle ausgebildet ist und wenn das zweite Oszillationslagerelement
in Form einer Lagerwellenaufnahme ausgebildet ist. Beide Oszillationslagerelemente
können insbesondere
einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen und so insbesondere auch konzentrisch und koaxial
zur Oszillationsachse ausgebildet sein beziehungsweise diese definieren.
Auch eine Montage der Sägeeinrichtung
wird dann besonders einfach, da die Lagerwelle einfach in die Lagerwellenaufnahme
eingeführt
werden kann, um die Oszillationslagerung auszubilden.
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Die
Herstellung sowie die Stabilität
der Sägeeinrichtung
können
weiter verbessert werden, wenn die Sägeblatthalteeinrichtung einen
oberen und einen unteren Halteteil umfasst und wenn das mindestens
eine Sägeblatt
zwischen den Halteteilen beweglich gelagert ist. Insbesondere können die
beiden Halteteile den Aufnahmeraum definieren. Des Weiteren können sie
so ausgebildet sein, dass sie direkt miteinander verbunden werden,
beispielsweise durch Löten
oder Schweißen,
und so auch insbesondere eine Schutzeinrichtung für das mindestens
eine Sägeblatt
ausbilden können.
Durch entsprechende Ausgestaltung und Formung der Halteteile kann
die Sägeblatthalteeinrichtung
und damit die Sägeeinrichtung
insgesamt besonders steif und stabil ausgeführt werden.
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Vorteilhafterweise
verbindet eines der beiden Oszillationslagerelemente den oberen
und unteren Halteteil miteinander. Beispielsweise kann eine an einem
der beiden Halteteile angeordnete oder ausgebildete Lagerwelle die
beiden Halteteile direkt miteinander verbinden. Wird die Lagerwelle
teilweise am oberen und teilweise am unteren Halteteil ausgebildet,
so können
derartige, die Lagerwelle teilweise ausbildenden Lagerwellenteile
miteinander verbunden werden zur Ausbildung der Lagerwelle für das Sägeblatt.
Gleichzeitig können
die Oszillationslagerelemente so auch Abstandshalteelemente bilden, um
die Halteteile in einem definieren Abstand voneinander zu halten,
insbesondere um eine gewünschte Bewegung
des Sägeblatts
im Aufnahmeraum sicherstellen zu können.
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Zu
einer Verbesserung der Stabilität
der Sägeeinrichtung
sowie zu einer Erhöhung
von deren Steifigkeit kann es günstig
sein, wenn mindestens ein Abstandshalteelement vorgesehen ist zum
beabstandeten Halten der oberen und unteren Halteteile voneinander.
So kann insbesondere vermieden werden, dass das mindestens eine
Sägeblatt
in Kontakt mit von den Halteteilen definierten Begrenzungsflächen des
Aufnahmeraums kommen kann.
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Vorteilhafterweise
weist das mindestens eine Sägeblatt
mindestens eine Sägeblattdurchbrechung auf.
So kann insbesondere eine Masse des Sägeblatts und damit auch ein
Trägheitsmoment
desselben verringert werden.
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Günstigerweise
durchgreift das mindestens eine Abstandshalteelement die mindestens
eine Sägeblattdurchbrechung.
So kann, abgesehen von der Oszillationslagerung, eine zusätzliche
Versteifung der Sägeeinrichtung
erreicht werden, insbesondere durch Verbinden der oberen und unteren
Halteteile miteinander, und zwar in einem Bereich, in dem das mindestens
eine Sägeblatt
verläuft.
Des Weiteren kann so auch eine Baugröße der Sägeeinrichtung minimiert werden,
da nicht zwingend beidseitig des mindestens einen Sägeblatts
angeordnete oder ausgebildete Abstandshalteelemente erforderlich
sind, um die Halteteile voneinander beabstandet zu halten.
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Der
Aufbau der Sägeeinrichtung
wird besonders einfach, wenn der obere und der untere Halteteil spiegelsymmetrisch
oder im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Dies ermöglicht es insbesondere,
mit nur einem Werk zeug zwei identische Halteteile herzustellen und
zur Ausbildung der Sägeblatthalteeinrichtung
miteinander zu verbinden.
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Vorteilhaft
kann es ferner sein, wenn der obere und/oder der untere Halteteil
eine Halteteildurchbrechung aufweisen. Selbstverständlich können sie
auch zwei oder mehr Halteteildurchbrechungen aufweisen. So können insgesamt
das Gewicht der Sägeeinrichtung
reduziert und Material zu deren Herstellung eingespart werden.
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Besonders
kompakt lässt
sich die Sägeeinrichtung
ausbilden, wenn eine Höhe
des Aufnahmeraums einer Dicke des sägezahnlosen Blattabschnitts
entspricht.
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Vorzugsweise
entspricht eine Länge
des Aufnahmeraums in etwa einer Länge des sägezahnlosen Blattabschnitts.
So ist es möglich,
praktisch das gesamte Sägeblatt
bis auf die mindestens eine Zahnreihe im Inneren der Sägeblatthalteeinrichtung
zu halten, zu führen
und gleichzeitig zu schützen.
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Besonders
einfach wird die Ausbildung des Sägeblatts, wenn der sägezahnlose
Blattabschnitt die Form oder im Wesentlichen die Form eines flachen,
langgestreckten Quaders aufweist. Um Material zu sparen sowie das
Trägheitsmoment
des mindestens einen Sägeblatts
weiter zu reduzieren, kann an diesem insbesondere Material seitlich
entfernt werden, wo es keine tragende oder stabilisierende Funktion
aufweist und gegebenenfalls eine Oszillation relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung
behindern würde.
Derartige Bereiche liegen insbesondere in Abschnitten zwischen der
ersten Oszillationsachse und dem distalen beziehungsweise proximalen
Ende des Sägeblatts.
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Um
eine gewünschte
Oszillation des mindestens einen Sägeblatts relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung
sicherstellen zu können,
ist es vorteilhaft, wenn der Aufnahmeraum breiter ist als der sägezahnlose
Blattabschnitt. So kann insbesondere auch erreicht werden, dass
sich das mindestens eine Sägeblatt
unabhängig
von einer Oszillationsstellung desselben relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung
stets im Aufnahmeraum befindet und so nicht mit beispielsweise einer Sägeschablone
nach Einführen
in einen Führungsschlitz
derselben in Kontakt treten kann. Insbesondere kann das mindestens
eine Sägeblatt
so nicht seitlich austreten und gegen eine seitliche Begrenzung
des Führungsschlitzes
schlagen, was zu einer Beschädigung
des Sägeblatts
und/oder des Führungsschlitzes
an der Sägeschablone
führen kann.
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Das
Einführen
der Sägeeinrichtung
beispielsweise durch einen Führungsschlitz
oder -spalt einer Sägeschablone
ist besonders einfach, wenn die mindestens eine Zahnreihe nicht
breiter ist als die Sägeblatthalteeinrichtung.
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Vorzugsweise
ist die mindestens eine Zahnreihe breiter als der sägezahnlose
Blattabschnitt. Auf diese Weise kann eine effektiv nutzbare Breite
des Sägeblatts
auf einfache Weise optimiert werden.
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Günstig kann
es ferner sein, wenn die mindestens eine Zahnreihe breiter als die
Sägeblatthalteeinrichtung
ist. So können
auf einfache und sichere Weise Sägeschnitte
gesetzt werden, ohne dass die Sägeblatthalteeinrichtung
nach Setzen derselben mit seitlichen Sägeschnittbegrenzungen in Kontakt
treten muss.
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Grundsätzlich wäre es denkbar,
eine Dicke der mindestens einen Zahnreihe vorzusehen, die größer ist
als eine Dicke der Sägeblatthalteeinrichtung.
Eine besonders optimale Führung
der Sägeeinrichtung
in einem gesetzten Sägeschnitt
kann jedoch dann erreicht werden, wenn eine Dicke der mindestens
einen Zahnreihe höchstens
so dick wie die Sägeblatthalteeinrichtung
ist. Günstig
ist es insbesondere, wenn die Dicken der mindestens einen Zahnreihe
und der Sägeblatthalteeinrichtung
identisch sind.
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Vorteilhafterweise
weist die Sägeeinrichtung zwei
gegenläufig
oszillierend antreibbare Sägeblätter auf.
Insbesondere wenn die Sägeblätter so
angeordnet und ausgebildet sind, dass sie gegengleich in Oszillationen
versetzt werden können,
können
Vibrationen und Schwingungen auf Grund der oszillierenden Sägeblätter minimiert
werden. Auftretende Vibrationen und Schwingungen he ben sich so nämlich gegenseitig
auf und verbleiben im System, im Wesentlichen in der Sägeeinrichtung,
und werden von den die erste Oszillationsachse definierenden Oszillationslagerelementen
aufgenommen. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der beiden Sägeblätter ist zudem
ein Anschnitt beim ersten in Kontakt Treten der mindestens einen
Zahnreihe mit dem zu bearbeitenden Material sehr einfach, da keine
einseitig wirkenden Schläge
auftreten können,
die auf die Sägeeinrichtung
beziehungsweise auf die Antriebseinheit wirken.
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Der
Aufbau der Sägeeinrichtung
kann noch weiter vereinfacht werden, wenn die zwei Sägeblätter identisch
oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
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Die
Herstellung sowie die Montage der Sägeeinrichtung vereinfachen
sich weiter, wenn die beiden Sägeblätter spiegelsymmetrisch
an der Sägeblatthalterung
beweglich gelagert sind.
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Vorteilhaft
kann es sein, wenn die Zahnreihen der beiden Sägeblätter eine in distaler Richtung weisende
keilförmige
Sägekante
definieren. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die
beiden Sägeblätter jeweils
einen Zahnreihenwinkel aufweisen, welcher von 90° abweicht und die Sägeblätter beispielsweise
mit spiegelsymmetrisch zueinander orientierten Zahnreihenwinkeln
an oder in der Sägeblatthalteeinrichtung
gelagert sind.
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Vorzugsweise
hält die
Sägeblatthalteeinrichtung
die beiden Sägeblätter so
auf Abstand, dass die beim Sägen
entstehenden Kräfte,
welche die beiden Sägeblätter in
einer Richtung parallel zur ersten Oszillationsachse voneinander
weg bewegen würden, aufgenommen
werden können.
Daher ist es günstig, wenn
insbesondere distalseitig der mindestens einen Oszillationsachse
beispielsweise die die Sägeblatthalteeinrichtung
ausbildenden oberen und unteren Halteteile zusätzlich miteinander verbunden
sind, um die unter Umständen
auftretenden Querkräfte
aufnehmen zu können.
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Die
eingangs gestellte Aufgabe wird bei einer chirurgischen Säge der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die erste Oszillationsachse durch einen Mittelbereich zwischen einem
distalen und einem proximalen Ende des mindestens einen Sägeblatts
verläuft.
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Durch
diese Ausbildung können
in der oben beschriebenen Weise auf die Antriebseinheit von der Sägeeinrichtung übertragene
Vibrationen deutlich reduziert werden, da das wirkende Trägheitsmoment des
mindestens einen Sägeblatts
durch den im Vergleich zu bekannten Sägeblättern für Oszillationssägen geänderten
Verlauf der Oszillationsachse deutlich verringert ist, im günstigsten
Fall auf höchstens nur
noch ein Viertel oder sogar noch weniger des sonst üblichen
Trägheitsmoment.
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Die
chirurgische Säge
kann auf einfache Weise mit der Sägeeinrichtung lösbar verbunden werden,
wenn die Antriebseinheit eine dritte Kupplungseinrichtung aufweist,
welche mit der ersten Kupplungseinrichtung der Sägeblatthalteeinrichtung zum
Kuppeln in Eingriff bringbar ist. Insbesondere kann so eine unbeweglich
oder fest stehende Verbindung zwischen der Sägeeinrichtung und der Antriebseinheit
erreicht werden.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der chirurgischen Säge, wenn die Antriebseinheit
ein Gehäuse
aufweist, und wenn die dritte Kupplungseinrichtung direkt oder indirekt
am Gehäuse
angeordnet und relativ zu diesem unbeweglich oder fest stehend ist. So
kann beispielsweise ein Benutzer der Säge diese an der Antriebseinheit
halten und gleichzeitig auch an der Sägeblatthalteeinrichtung, welche
mit dem Gehäuse
fest stehend verbunden ist.
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Das
mindestens eine Sägeblatt
kann auf einfache und sichere Weise relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung
in die gewünschten
Oszillationen versetzt werden, wenn die Antriebseinheit mindestens
eine vierte Kupplungseinrichtung aufweist, welche mit der zweiten
Kupplungseinrichtung des mindestens einen Sägeblatts zum Kuppeln und Übertragen
einer Antriebskraft in Eingriff bringbar ist. Diese Weiterbildung kann
insbesondere auf bei einer chirurgischen Säge der eingangs beschriebenen
Art vorgesehen sein.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Säge,
wenn die mindestens eine vierte Kupplungseinrichtung mit einem Antrieb
der Antriebseinheit gekoppelt und relativ zur dritten Kupplungseinrichtung
bewegbar angeordnet und ausgebildet ist. So kann insbesondere auch
erreicht werden, dass die Sägeblatthalteeinrichtung
feststehend relativ zur Antriebseinheit mit dieser verbindbar ist,
das mindestens eine Sägeblatt
jedoch beweglich.
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Die
Antriebseinheit kann auf besonders einfache Weise ausgebildet und
hergestellt werden, wenn die mindestens eine vierte Kupplungseinrichtung
ein mit der zweiten Kupplungseinrichtung in Eingriff bringbares
und beweglich koppelbares Antriebsglied umfasst. Insbesondere kann
es ausgebildet sein zum rein formschlüssigen in Eingriff Bringen
mit der zweiten Kupplungseinrichtung.
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Günstig ist
es, wenn die Antriebseinheit in Form eines Oszillationsantriebs
ausgebildet ist zum Hin- und Herverschwenken der mindestens einen vierten
Kupplungseinrichtung um eine zweite Oszillationsachse. So kann eine
Antriebskraft auf ein proximales Ende des mindestens einen Sägeblatts
wirken und dieses um die erste Oszillationsachse hin- und herverschwenken.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Antriebseinheit in Form eines Rotationsantriebs
ausgebildet ist zum Rotieren der mindestens einen vierten Kupplungseinrichtung
um eine zweite Oszillationsachse. Insbesondere dann, wenn die Antriebseinheit
in Form eines reinen Rotationsantriebes ausgebildet ist, können im Vergleich
zu den bisher bekannten Oszillationsantrieben von Oszillationssägen im Betrieb
auftretende Vibrationen und Schwingungen deutlich reduziert oder sogar
ganz vermieden werden. Vorzugsweise ist die vierte Kupplungseinrichtung
unwuchtfrei ausgebildet, so dass sie um die zweite Oszillationsachse
vibrationsfrei rotieren kann.
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Besonders
einfach wird der Aufbau des Oszillationsantriebs, wenn dieser das
Antriebsglied umfasst, welches exzentrisch um die zweite Oszillationsachse
rotierbar antreibbar angeordnet ist. Dies gestattet es, die Antriebseinheit
so auszubilden, dass das Antriebsglied lediglich rotiert und nicht,
wie bei bekannten Sägen,
hin und her oszilliert. Dies erleichtert insbesondere den Aufbau
der Antriebseinheit, da kein besonderes Oszillationsgetriebe erforderlich
ist. Die Transformation einer Rotations- in eine Hin- und Herbewegung
des mindestens einen Sägeblatts
wird dann durch die zusammenwirkenden zweiten und vierten Kupplungseinrichtungen
realisiert. Insgesamt können
so bei bekannten Oszillationssägen
auftretende Vibrationen, welche durch die Antriebseinheit oder ein
Oszillationsgetriebe desselben zum Transformieren einer Rotationsbewegung
des Antriebs in eine oszillierende Bewegung um eine Oszillationsachse,
um welche auch das Sägeblatt
oszilliert, hervorgerufen werden, gänzlich ausgeschlossen werden.
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Insbesondere
dann, wenn die Sägeeinrichtung
zwei Sägeblätter umfasst,
ist es günstig,
wenn zwei vierte Kupplungseinrichtungen vorgesehen sind, welche
mit jeweils einem Sägeblatt
beweglich koppelbar sind.
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Um
die beiden Sägeblätter gegenläufig in Oszillationen
versetzen zu können,
ist es günstig, wenn
die zwei vierten Kupplungseinrichtungen bezogen auf die zweite Oszillationsachse
einander diametral gegenüberliegend
oder um 180° versetzt
angeordnet sind. Beispielsweise können die zwei vierten Kupplungseinrichtungen
zwei Antriebsglieder umfassen oder von diesen gebildet werden, welche
bezogen auf die zweite Oszillationsachse exzentrisch angeordnet
und bezogen auf diese einander diametral gegenüberliegend oder um 180° versetzt
angeordnet sind.
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Der
Aufbau der Säge
wird deutlich vereinfacht, wenn die zweite Oszillationsachse parallel
zur ersten Oszillationsachse verläuft.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Säge eine der oben beschriebenen
Sägeeinrichtungen
umfasst. Sie weist dann ebenfalls die oben im Zusammen hang mit bevorzugten
Ausführungsformen
erfindungsgemäßer chirurgischer
Sägeeinrichtungen
erörterten
Vorteile auf.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Gesamtansicht einer chirurgischen Säge mit einer
daran angeordneten chirurgischen Sägeeinrichtung;
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2:
eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten
Sägeeinrichtung;
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3:
eine Draufsicht auf die Sägeeinrichtung
aus 2;
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4:
eine Schnittansicht längs
Linie 4-4 in 3;
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5:
eine Explosionsdarstellung analog 2 eines
weiteren Ausführungsbeispiels
einer chirurgischen Sägeeinrichtung;
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6:
eine Draufsicht auf die in 5 dargestellte
Sägeeinrichtung;
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7:
eine Schnittansicht längs
Linie 7-7 in 6;
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8:
eine Explosionsdarstellung analog 2 eines
weiteren Ausführungsbeispiels
einer chirurgischen Sägeeinrichtung;
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9:
eine Draufsicht auf die in 8 dargestellte
Sägeeinrichtung;
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10:
eine Schnittansicht längs
Linie 10-10 in 9;
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11:
eine Explosionsdarstellung analog 2 eines
weiteren Ausführungsbeispiels
einer chirurgischen Sägeeinrichtung;
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12:
eine Draufsicht auf die in 11 dargestellte
Sägeeinrichtung;
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13:
eine Schnittsansicht längs
Linie 13-13 in 12;
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14:
eine Explosionsdarstellung analog 2 eines
weiteren Ausführungsbeispiels
einer chirurgischen Sägeeinrichtung
mit einem Antriebselement einer chirurgischen Antriebseinheit;
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15:
eine Draufsicht auf die in 14 dargestellte
Sägeeinrichtung;
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16:
eine Schnittansicht längs
Linie 16-16 in 15;
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17:
eine vergrößerte Darstellung
des in 14 dargestellten Antriebselements;
und
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18:
eine Draufsicht auf das in 17 dargestellte
Antriebselement.
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In
den 1 bis 3 ist eine insgesamt mit dem
Bezugszeichen 100 versehene chirurgische Säge dargestellt.
Sie umfasst eine chirurgische Antriebseinheit 102 in Form
eines akkubetriebenen Handstücks,
in welchem ein nicht dargestellter Antriebs in Form eines insbesondere
elektronisch kommutierten Gleichstrommotors angeordnet ist. Die Säge 100 umfasst
ferner eine chirurgische Sägeeinrichtung 104,
welche eine Sägeblatthalteeinrichtung 106 und
ein um eine erste Oszillationsachse 108 an diesem oszillierbar
gehaltenes Sägeblatt 110 umfasst.
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Die
Antriebseinheit 102 umfasst ein Gehäuse 112, in welchem
ein Antrieb sowie optional auch eine Energieversorgungseinheit in
Form eines Akkus oder einer Batterie untergebracht sind. An einem
distalen Ende der Antriebseinheit 102 ist eine Getriebeeinheit 114 in
Form einer Winkelgetriebeeinheit angeordnet, welche einen um eine
zweite Oszillationsachse auf einer Antriebsscheibe 118,
welche koaxial und konzentrisch zur zweiten Oszillationsachse 116 angeordnet
ist, exzentrisch versetzen und ein Antriebsglied 120 bildenden
Antriebszapfen umfasst. Der Antriebszapfen ist in Form eines Zylinders
ausgebildet und bildet im Sinne der Ansprüche eine vierte Kupplungseinrichtung 122.
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An
der Getriebeeinheit 114 ist ferner eine im Sinne der Ansprüche dritte
Kupplungseinrichtung 124 ausgebildet, welche zwei Auflagevorsprünge 126 umfasst,
welche beidseitig an der Getriebeeinheit 114 und der zweiten
Oszillationsachse 116 diametral gegenüberliegend und von dieser weg
weisend angeordnet sind. Die Auflagevorsprünge 126 weisen ferner
Auflageflächen 128 auf,
die in einer gemeinsamen Ebene liegen, welche senkrecht zur zweiten
Oszillationsachse 116 verläuft. Von den beiden Auflageflächen 128 stehen
senkrecht zylindrische Kupplungszapfen 130 ab, welche in
nicht dargestellte Ausnehmungen eines Kupplungsstücks 132 eingreifen,
um das Kupplungsstück 132 unbeweglich an
der Getriebeeinheit 114 zu halten. Das Kupplungsstück 132 ist
im Wesentlichen U-förmig
ausgebildet und weist zwei zueinander parallele und senkrecht zur
zweiten Oszillationsachse 116 verlaufende Halteschenkel 134 auf,
welche über
einen quer zu diesen verlaufenden Endschenkel 136 miteinander verbunden
sind. Das Kupplungsstück 132 ist
mit einer innenliegenden Aufnahmenut 138 versehen, welche
sich über
die beiden Halteschenkel 134 sowie den Endschenkel 136 erstreckt
und eine in distaler Richtung weisend geöffnete Kupplungsaufnahme zum
Einführen
eines proximalen Endbereichs 140 der Sägeeinrichtung 104 definiert,
um die Sägeeinrichtung 104 mit
der Antriebseinheit 102 lösbar zu verbinden. Das Kupplungsstück 132 bildet
insgesamt die dritte Kupplungseinrichtung 124 im Sinne
der Ansprüche
zum lösbaren
Verbinden mit der Sägeblatthalteeinrichtung 106.
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Das
in den 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsbeispiel
einer Sägeeinrichtung 104 wird nachfolgend
in Verbindung mit den 2 bis 4 näher beschrieben.
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Die
Sägeblatthalteeinrichtung 106 ist
insgesamt zweiteilig aufgebaut und umfasst ein oberes Halteteil 142 sowie
ein mit diesem unlösbar
verbundenes unteres Halteteil 144. Die beiden Halteteile 142 und 144 sind
identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zu einer die erste
Oszillationsachse 108 senkrecht schneidenden Spiegelebene
miteinander verbunden. Sie sind jeweils in Form eines langgestreckten,
flachen Quaders ausgebildet. Zur Ausbildung eines Aufnahmeraums 146 für einen
sägezahnlosen
Blattabschnitt 148 des Sägeblatts 110 sind
Innenseiten 150 der Halteteile 142 und 144 durch Ätzen und/oder
Erodieren bearbeitet. Auf diese Weise ist in einem Mittelbereich 152 der
Sägeeinrichtung 104 eine
ringförmige
Vertiefung 154 ausgebildet, welche eine flache, verbleibende
Scheibe 156 umgibt. Des Weiteren ist die Vertiefung 154 sowohl
in proximaler Richtung als auch in distaler Richtung über eine
langgestreckte, sich jeweils von der Scheibe 156 weg in
ihrer Breite erweiternden, trapezförmigen Vertiefung 158 beziehungsweise 160 verbunden.
Die Vertiefungen 158 und 160 erstrecken sich bis
zu einem proximalen Ende 162 beziehungsweise einem distalen
Ende 164 der Sägeblatthalteeinrichtung 106. Etwa
in der Mitte zwischen der ersten Oszillationsachse 108,
die konzentrisch und koaxial zur Scheibe 156 verläuft, und
den Enden 162 beziehungsweise 164 ist jeweils
eine weitere Scheibe 166 beziehungsweise 168 ausgebildet,
deren Durchmesser etwas kleiner ist als der der Scheibe 156.
Im Wesentlichen aufeinander zu weisende seitliche Begrenzungsflächen 170 der
Vertiefung 168 definieren einen sich in proximaler Richtung öffnenden
Winkel 172, welcher um einen gewünschten Oszillationswinkel
größer ist als
eine Breite des Sägeblatts 110 im
Bereich der Enden 162 und 164.
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Die
Vertiefungen 154, 158 und 160 sind alle gleich
tief, und zwar etwa halb so tief wie eine Dicke des Sägeblatts 110.
Die Halteteile 142 und 144 sind durch Kleben,
Schweißen
und/oder Löten
miteinander verbunden und weisen am proximalen Endbereich eine in
proximaler Richtung geöffnete
Ausnehmung 174 auf, in welche das Antriebsglied 120 hineinragen
kann. Die Ausnehmung 174 ist derart dimensioniert, dass
das Antriebsglied 120 seitliche Begrenzungen derselben
nicht berühren
kann, und zwar unabhängig
von einer Rotationsstellung des Antriebsglieds 120 um die
zweite Oszillationsachse 116.
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Der
proximale und im Wesentlichen quaderförmige Endbereich 140 bildet
eine erste Kupplungseinrichtung 176 der Sägeblatthalteeinrichtung 106, die
so ausgebildet ist, dass sie kraft- und/oder formschlüssig in
der Aufnahmenut 138 in einer Verbindungsstellung, die in 1 dargestellt
ist, gehalten ist. Optional können
zusätzliche
Klemm- und/oder Rastelemente vorgesehen, um die Sägeblatthalteeinrichtung 106 definiert
mit der dritten Kupplungseinrichtung 124 verbinden zu können.
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Das
Sägeblatt 110 weist
eine äußere Form auf,
die der des Aufnahmeraums 146 ähnlich ist. Sie umfasst im
Mittelbereich 152 einen flachen Ring 178, von
welchem in entgegengesetzten Richtungen ein proximaler Schenkel 180 sowie
ein distaler Schenkel 182 abstehen. Die Schenkel 180 und 182 sind
einstückig
mit dem Ring 178 aus einem Flachmaterial hergestellt. Der
Ring 178 weist eine kreisförmige Durchbrechung 184 auf,
welche einen Innendurchmesser aufweist, welcher etwas größer ist
als ein Außendurchmesser
der Scheibe 156. Ein Außendurchmesser des Rings 178 ist
etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Vertiefung 154,
so dass der Ring 178 in der Vertiefung 154 um
die erste Oszillationsachse 108 verschwenkbar gelagert
ist.
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Seitenkanten 186 der
Schenkel 180 und 182 weisen von einander weg,
divergieren in proximaler beziehungsweise in distaler Richtung und
definieren so einen Öffnungswinkel 188.
Ein Differenzwinkel 190, welcher einer Winkeldifferenz
zwischen dem Winkel 172 und dem Öffnungswinkel 188 entspricht definiert
einen maximalen Oszillationswinkel, um den das Sägeblatt 110 relativ
zur Sägeblatthalteeinrichtung 106 hin
und her verschwenkt werden kann. Der Differenzwinkel 190 liegt
vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3° und 15° und beträgt bei dem in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel
etwa 5°.
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An
den Schenkeln 180 und 182 sind ferner zwei kreisförmige Durchbrechungen 191 beziehungsweise 192 vorgesehen,
welche einen Innendurchmesser aufweisen, der so gewählt ist,
dass die Scheiben 166 und 168 unabhängig von einer
Verschwenkstellung des Sägeblatts 110 relativ
zur Sägeblatthalteeinrichtung 106 nicht
mit den Sägeblättern 110 in
Kontakt kommen können.
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Ein
distales Ende des Sägeblatts 110 wird gebildet
durch einen Träger 196 welcher
eine in distaler Richtung weisende Zahnreihe 198 mit einer Vielzahl
von Sägezähnen 200 trägt. Eine
Dicke des Trägers 196 entspricht
in etwa einer Dicke der Sägeblatthalteeinrichtung 106.
Eine Breite des Trägers 196 ist
etwas kleiner als eine Breite der Sägeblatthalteeinrichtung 106,
und zwar derart, dass unabhängig von
einer Verschwenkstellung des Sägeblatts 110 relativ
zur Sägeblatthalteeinrichtung 106 der
Träger 196 seitlich
nicht über
das Ende 164 vorsteht. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist
der Träger 196 etwas dicker
als der sägezahnlose
Blattabschnitt 148, welcher durch den Ring 178 und
die beiden Schenkel 180 und 182 definiert wird.
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An
einem proximalen Ende 202 des Sägeblatts 110 ist eine
schlitzförmige
Ausnehmung 204 vorgesehen, welche in proximaler Richtung
weisend geöffnet
ist. Sie weist eine Breite auf, welche einem Durchmesser des Antriebsglieds 120 entspricht,
so dass dieses in die Ausnehmung 204 eingeführt werden
kann, wenn die Sägeblatthalteinrichtung 106 mit dem
proximalen Endbereich 140 in die Aufnahmenut 138 eingeschoben
wird. Eine Tiefe der Ausnehmung 204 in einer Richtung parallel
zur einer von der Sägeeinrichtung 104 definierten
Längsrichtung 206 ist
so gewählt,
dass der das Antriebsglied 120 ausbildende Zapfen stets
mit der Ausnehmung 204 in Eingriff steht, und zwar unabhängig von
einer Rotationsstellung des Antriebsglieds 120 um die zweite
Oszillationsachse 116. Die Ausnehmung 204 bildet
eine zweite Kupplungseinrichtung 205 im Sinne der Ansprüche, welche
mit der vierten Kupplungseinrichtung 122 zum Kuppeln und Übertragen
einer Antriebskraft in Eingriff bringbar ist.
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Die
Scheiben 156 der Halteteile 142 und 144 werden
fest miteinander verbunden und bilden eine Lagerwelle 210,
welche optional als ein erstes Oszillationslagerelement 208 benutzbar
ist. Bei dem in den 2 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird jedoch nicht der Ring 178 mit der kreisförmi gen Durchbrechung 184 auf
der Lagerwelle 210 rotierbar gelagert, sondern in der ringförmigen Vertiefung 154.
Das bedeutet, dass Oszillationslagerelemente 208 und 212 zur
Ausbildung einer Oszillationslagerung 214 gebildet werden
durch den Ring 178 und die mit dem Ring 178 zusammenwirkende
Vertiefung 154. Eine Führung
beziehungsweise Drehlagerung um die erste Oszillationsachse 108 erfolgt
aufgrund aneinander anliegender Seitenkanten des Rings 178 sowie
der Vertiefung 154, die konzentrisch um die erste Oszillationsachse 108 ausgebildet
sind. Diese Seitenkanten sind beim Ring 178 in radialer Richtung
von der ersten Oszillationsachse 108 weg weisende Außenkanten
sowie die in Richtung auf die erste Oszillationsachse 108 hin
weisenden Innenkanten der Vertiefung 154. Selbstverständlich wäre es alternativ
auch denkbar, eine Oszillationslagerung mit Oszillationslagerelementen
zu definieren, die durch die Lagerwelle 210 sowie die kreisförmige Durchbrechung 184 des
Rings 178 gebildet werden. Allerdings müsse dann, anders als bei dem
in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, der
Innendurchmesser der Durchbrechung 184 an einen Außendurchmesser
der Lagerwelle 210 angepasst sein, um hier eine eindeutige
Führung
um die erste Oszillationsachse 108 zu schaffen. Die bei
dem in den 2 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
vorgesehene Oszillationslagerung 214 hat den Vorteil, dass
zwischen dem Ring 178 und der Vertiefung 154 größere Anlageflächen definiert
werden als zwischen der Lagerwelle 210 und der Durchbrechung 184.
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Die
miteinander verbundenen Scheiben 166 beziehungsweise 168 bilden
proximalseitig und distalseitig der ersten Oszillationsachse 108 Abstandshalteelemente 216 beziehungsweise 218,
um die Halteteile 142 und 144 in einem gewünschten
Abstand voneinander zu halten. Sie durchgreifen die Sägeblattdurchbrechungen
definierenden Durchbrechungen 192 und 194.
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Dadurch,
dass das Sägeblatt 110 nicht
wie bei herkömmlichen
Oszillationssägen
um die zweite Oszillationsachse 116 sondern um die erste
Oszillationsachse 108 oszilliert, beträgt das Trägheitsmoment des Sägeblatts 110 etwa
nur ein Viertel wie in dem Fall, in dem es um die zweite Oszillationsachse 116 oszillierbar
angetrieben wäre.
Auf Grund der besonderen Ausgestaltung des Sägeblatts 110 verläuft die
erste Oszillationsachse 108 durch den Mittelbereich 152 und
fällt idealerweise
mit einer der drei Hauptträgheitsachsen
des Sägeblatts 110 zusammen
oder liegt zumindest in deren Nähe.
Vorzugsweise verläuft
eine der drei Hauptträgheitsachsen
parallel zur ersten Oszillationsachse 108, so dass insgesamt
nur eine geringe oder sogar gar keine Unwucht des Sägeblatts 110 bezogen
auf die erste Oszillationsachse 108 existiert. Dadurch
wird ein praktisch vibrationsfreies Oszillieren des Sägeblatts 110 an
der Sägeblatthalteeinrichtung 106 ermöglicht.
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In
den 5 bis 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Sägeeinrichtung
dargestellt und mit dem Bezugszeichen 104' versehen. Es unterscheidet sich
von der Sägeeinrichtung 104 in
Ausgestaltung und Herstellung der Sägeblatthalteinrichtung 106'. Die Halteteile 142' und 144' werden aus
einem flachen Metallstreifen durch Tiefziehen hergestellt, und nicht
durch Ätzen
bearbeitet wie die Halteteile 142 und 144. So
werden die Scheiben 166' und 168' ebenso wie
die Scheibe 156' durch
Tiefziehen ausgebildet, so dass auf einer Außenseite der Halteteile 142' und 144' im Bereich
der Scheiben 156', 166' und 168' flache hohlzylindrische Vertiefungen
ausgebildet werden. Eine seitliche Begrenzung des Aufnahmeraums 146 wird
gebildet durch um 90° umgebördelte Ränder 220 der
Halteteile 142' und 144', welche parallel
zur Längsachse 206 verlaufen.
Des Weiteren ist ein Innendurchmesser der Durchbrechung 184' etwas größer als
der der Durchbrechung 184, so dass ein Gleitlagerelement 222 in
Form eines Gleitrings 224 die Lagerwelle 210' umgebend im
Inneren der Durchbrechung 184 angeordnet werden kann, um
eine mögliche
Reibung zwischen dem Sägeblatt 110' und der Sägeblatthalteeinrichtung 106' zu minimieren.
Insgesamt bildet auch die Sägeblatthalteeinrichtung 106' ein im Wesentlichen
quaderförmiges
Gehäuse
aus, welches in der oben in Verbindung mit der Sägeeinrichtung 104 beschriebenen
Weise mit der dritten Kupplungseinrichtung 124 in Eingriff
gebracht werden kann zum Verbinden der Sägeeinrichtung 184' mit der Antriebseinheit 102'.
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In
den 8 bis 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 104'' versehenen
Sägeeinrichtung
dargestellt, die in ihrem Aufbau den Sägeeinrichtung 104 und 104' sehr ähnlich ist.
Teile der Sägeeinrichtung 104'', die in identischer oder ähnlicher
Form an den Sägeeinrichtungen 104 und 104' vorgesehen
sind, sind daher mit identischen Bezugszeichnung unter Ergänzung eines
doppelten Anstrichs ('' '' '') bezeichnet.
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Die
Sägeblatthalteeinrichtung 106'' umfasst zwei aus einem Flachmaterial
hergestellte identische Halteteile 142'' und 144'', welche in einer Draufsicht den
Halteteilen 142' und 144' entsprechen.
Allerdings sind die Halteteile nicht mit Scheiben ausbildenden Vertiefungen
versehen, sondern mit einer zentralen kreisförmigen Durchbrechung 226 sowie zwei
an den Positionen der Scheiben 166 und 168 vorgesehenen
kreisförmigen
Durchbrechungen 228.
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Ein
erstes Oszillationslagerelement 208'' wird
gebildet durch eine flache Scheibe 156'',
welche auf ihrer Oberseite und ihrer Unterseite eine ringförmig umlaufende
flache Aussparung 230 aufweist mit einer Tiefe, die einer
Dicke der Halteteile 142'' beziehungsweise 144'' entspricht. Es entstehen so flache zylindrische
Vorsprünge 232,
deren Außendurchmesser
an einen Innendurchmesser der Durchbrechung 226 angepasst
ist. Die Vorsprünge 232 können so
in die Durchbrechung 226 eingeschoben und mit den Halteteilen 142'' und 144'' dauerhaft
fest verbunden werden. Die Scheibe 156'' bildet
so eine Lagerwelle 210'' aus und gleichzeitig
ein Abstandshalteelement, um im Mittelbereich 152'' das obere Halteteil 142'' und das untere Halteteil 144'' in gewünschtem Abstand voneinander
zu halten. Zwei scheibenförmige
Abstandshalteelemente 216'' sind ähnlich wie
die Scheibe 156'' geformt und
weisen auf ihrer Oberseite sowie ihrer Unterseite flache zylindrische
Vorsprünge 234 auf,
die korrespondierend zu den Durchbrechungen 228 ausgebildet
sind und in diese eingeschoben werden können. Mittels der Abstandshalteelemente 216'' werden die Halteteile 144'' und 146'' auch
proximalseitig und distalseitig der ersten Oszillationsachse 108 in
einem Abstand voneinander gehalten, welcher einer Dicke des Sägeblatts 110'' entspricht.
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Durch
die Ausgestaltung der Halteteile 142'' und 144'' ist bei der Sägeeinrichtung 104'' keine seitliche Begrenzung ausgebildet,
welche bei der Sägeeinrichtung 104'' durch die miteinander verbundenen Ränder 220 gebildet
wird. Die Sägeeinrichtung 104'' ist also seitlich offen. Daher
ist es auch möglich,
das Sägeblatt 110 insgesamt
im Wesentlichen quaderförmig
auszubilden. Sägeblattdurchbrechungen 236 des
Sägeblatts 110'' sind im Wesentlichen rechteckig ausgebildet
und proximalseitig sowie distalseitig der Durchbrechung 184'' vorgesehen. Damit durchgreifen
auch die Abstandshalteelemente 216'' die
Sägeblattdurchbrechungen 236.
Der Träger 196'' steht etwas über das Ende 164'' der Sägeblatthalteeinrichtung 106'' vor.
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Die
Sägeeinrichtung 104'' kann in analoger Weise wie die
Sägeeinrichtungen 104 und 104' mit der Antriebseinheit 102 gekoppelt
werden.
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Eine
nur unwesentlich abgewandelte Variante der Sägeeinrichtung 104'' ist in den 11 bis 13 dargestellt
und insgesamt mit dem Bezugszeichen 104''' versehen. Die
Unterschiede zwischen den Sägeeinrichtungen 104'' und 104''' betreffen die Formgebung
der Durchbrechungen 228''' sowie der Abstandshalteelemente 216'. Die Durchbrechungen 228''' sind
nicht kreisförmig,
sondern langlochartig geformt und erstrecken mit ihrer Längsachse
parallel zur Längsachse 206.
Dementsprechend sind auch die Abstandshalteelemente 216''' geformt
mit Vorsprüngen 234''',
die an die langlochartigen Durchbrechungen 228''' angepasst
sind. Die Durchbrechungen 228''' können mit
den Vorsprüngen 234''' formschlüssig in
Eingriff gebracht werden, um in der beschriebenen Weise die Halteteile 142''' und 144''' in einem
Abstand voneinander zu halten, welcher einer Dicke des Sägeblatts 110''' entspricht.
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In
den 14 bis 18 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 104'''' versehenen Sägeeinrichtung dargestellt.
Es umfasst eine Sägeblatthalteeinrichtung 106'''' mit einem oberen
Halteteil 142'''' und
einem unterem Halteteil 144'''',
die zwischen sich einen Aufnahmeraum 146'''' definieren, in welchem zwei im Wesentlichen
identische, jedoch spiegelsymmetrisch zu einer von der Sägeeinrichtung 104'''' definierten Ebene,
die zwischen den beiden Sägeblättern 110'''' verläuft, gelagert
sind. Die oberen und unteren Halteteile 142'''' und 144'''' sind praktisch identisch ausgebildet
bis auf den Unterschied, dass lediglich am unteren Halteteil 144'''' eine Ausnehmung 174'''' für ein Antriebsglied
der Antriebseinheit 102 vorgesehen ist. Bei dem oberen
Halteteil 142'''' ist
keine derartige Ausnehmung vorgesehen.
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Die
Halteteile 142'''' und 144'''' sind ähnlich wie
die Halteteile 142' und 144' durch Tiefziehen
aus einem flachen Metallstreifen geformt. Proximalseitig der Scheibe 156'''' ist eine im
Durchmesser kleinere, durch Tiefziehen geschaffene Scheibe 166'''' ausgebildet.
Distalseitig ist jedoch keine Scheibe ausgebildet, sondern ein langgestreckter,
flacher und im Wesentlichen quaderförmiger Vorsprung 216'''', welcher in
seinen Abmessungen etwas kleiner ist als eine geometrisch nahezu ähnliche
rechteckige Sägeblattdurchbrechung 236'''', welche bis
an den Träger 196'''' heranreicht.
Die durch Tiefziehen gebildeten Vorsprünge in Form der Scheiben 156'''' und 166'''' sowie des Quaders 216'''' durchsetzen
die Durchbrechungen 184'''' und 191'''' der beiden
Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' sowie die Sägeblattdurchbrechungen 236'''' an beiden Sägeblättern 110a'''' und 110b''''. Die Zahnreihen 198'''' sind bezogen
auf eine durch die aneinander anliegenden Sägeblättern 110a'''' und 110b'''' definierte
Ebene jeweils um einen Zahnreihenwinkel 238 von etwa 70° geneigt, welcher
alternativ auch in einem Bereich zwischen 45° und 85° liegen kann. Dadurch wird ein
keilförmiges
Ende mit einer vorspringenden Sägekante 250 der
Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' durch die beiden Zahnreihen 198'''' definiert.
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Durch
die beschriebene Oszillationslagerung 214'''' sind die Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' unabhängig voneinander
und relativ zur Sägeblatthalteeinrichtung 106'''' um die erste
Oszillationsachse 108 verschwenkbar gelagert. Um die Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' gegengleich
in Oszillationen versetzen zu können,
sind an der Antriebsscheibe 118'''' der Antriebseinheit 102 zwei
Exzenterscheiben 240 und 242 auf einer Oberfläche 244 der
Antriebsscheibe 118'''' in
Form flacher zylindrischer Vorsprünge ausgebildet. Längsachsen 246 und 248 der
kleinen Exzenterscheibe 240 beziehungsweise der großen Exzenterscheibe 242,
welche Antriebsglieder 120a'''' und 120b'''' definieren,
sind ein ander gegenüberliegend
bezüglich
der zweiten Oszillationsachse 116 und somit um 180° versetzt
angeordnet. Die kleine Exzenterscheibe 240 ist auf der
großen
Exzenterscheibe 242 ausgebildet und mit dem am oberen Halteteil 142'''' anliegenden
Sägeblatt 110a'''' in Eingriff bringbar,
und zwar mit dessen Ausnehmung 204a'''', deren Breite an den Durchmesser
der kleinen Exzenterscheibe 240 angepasst ist. Der einzige
Unterschied zwischen den Sägeblättern 110a'''' und 110b'''' besteht somit
in der Ausgestaltung der Ausnehmungen 204, die beim Sägeblatt 110b'''' in Form der
Ausnehmung 204b'''' ausgebildet
ist, deren Breite an einen Außendurchmesser
der großen
Exzenterscheibe 242 angepasst ist.
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Wird
die Sägeeinrichtung 104'''' mit der dritten
Kupplungseinrichtung 124 in Eingriff gebracht, dann greift
die kleine Exzenterscheibe 240 in die Ausnehmung 204a'''' ein, die große Exzenterscheibe 242 in
die Ausnehmung 204b''''.
Wird die Antriebsscheibe 118'''' um
die zweite Oszillationsachse 116 in Rotation versetzt,
so führt
dies zu einer gegenläufigen
Pendelbewegung der Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' relativ zueinander.
Die Sägeblatthalteinrichtung 106'''' ist in der
oben beschriebenen Weise feststehend mit der Antriebseinheit 102 gekoppelt.
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Dadurch,
dass die Halteteile 142'''' und 144'''' bis nahe an
den Träger 196'''' heran miteinander
verbunden sind, können
die auf die beiden Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' wirkenden Kräfte, die
diese beim Bearbeiten beispielsweise eines Knochens in einer Richtung
parallel zur ersten Oszillationsachse 108 auseinanderdrücken wollen,
optimal aufgenommen werden. Ein Auseinanderklaffen der Zahnreihen 198'''' der beiden
Sägeblätter 110a'''' und 110b'''' kann so einfach
und sicher vermieden werden.
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Der
Träger 196'''' ist um die
Materialstärke der
Halteteile 142'''' beziehungsweise 144'''' dicker als
der sägezahnlose
Blattabschnitt 148'''',
so dass die beiden aneinander anliegenden Träger 196'''', wie in 15A dargestellt,
zusammen eine Dicke aufweisen, die in etwa einer Dicke der Sägeeinrichtung 104'''' insgesamt entspricht.
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Wie
bereits oben dargelegt, verläuft
bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Sägeeinrichtungen 104 die
erste Oszillationsachse 108 durch einen Mittelbereich 152 der
Sägeeinrichtungen 104 beziehungsweise
der Sägeblätter 110.
Insbesondere verläuft
die erste Oszillationsachse 108 parallel und in der Nähe einer
der Hauptträgheitsachsen
der beschriebenen Sägeblätter 110.
Sie kann insbesondere auch mit einer der drei Hauptträgheitsachsen der
Sägeblätter 110 zusammenfallen.
Dadurch werden auf Grund einer Oszillation der Sägeblätter 110 relativ zu
den Sägeblatthalteeinrichtungen 106 im Vergleich
zu herkömmlichen,
um eine durch einen proximalen Endbereich der Sägeeinrichtungen 104 verlaufende
Oszillationsachse oszillierbar angetriebenen Sägeblättern, Vibrationen deutlich
verringert.