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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät und insbesondere einen elektrischen Antrieb für ein medizinisches Gerät, wie zum Beispiel ein chirurgisches Klammergerät oder Schneidgerät.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Übliche chirurgische Klammergeräte werden manuell bedient und nehmen einen Operateur körperlich stark in Anspruch. Diese schwere manuelle Arbeit kann unter Umständen die Konzentration des Operateurs von anderen wesentlichen Dingen ablenken, zum Beispiel von der Positionierung des Geräts, der Kompression von Gewebe etc. Im Hinblick auf dieses Problem wurde ein elektrischer Antrieb entwickelt. Das
US-Patent 8,028,885 schlägt zum Beispiel vor, ein chirurgischen Klammergerät auf der Basis eines motorisierten Spindelmechanismus anzutreiben. Jedoch erzeugt die Spindel unabhängig von dem Bewegungsweg des chirurgischen Klammergeräts eine Antriebskraft, die konstant ist. Damit am Ende des Bewegungsweges des chirurgischen Klammergeräts eine große Kraft sichergestellt ist, muss die Spindel über den gesamten Bewegungsweg eine hohe Antriebskraft bereitstellen. Aus diesem Grund muss der Motor ein hohes Drehmoment beibehalten und hat deshalb einen geringen Wirkungsgrad.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Um dem vorstehend beschriebenen Problem zu begegnen, wird ein verbessertes elektrisches Antriebssystem für ein medizinisches Gerät gewünscht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Antriebssystem für ein medizinisches Gerät angegeben, das einen Motor, ein Getriebe, ein Antriebselement, einen Kurbelmechanismus und einen Druck-/Zugmechanismus umfasst. Das Getriebe wird durch den Motor angetrieben und hat ein Ausgangselement. Das Antriebselement ist konfiguriert für ein Bewegen eines Teils des medizinischen Geräts. Der Kurbelmechanismus enthält einen ersten Kurbelarm und einen zweiten Kurbelarm, der mit dem ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Der erste Kurbelarm hat ein Verbindungsende und ein distales Ende. Das distale Ende des ersten Kurbelarms ist mit dem Antriebselement schwenkbar verbunden. Der zweite Kurbelarm hat ein Verbindungsende und ein distales Ende. Das Verbindungsende des zweiten Kurbelarms ist mit dem Verbindungsende des ersten Kurbelarms schwenkbar verbunden. Das distale Ende des zweiten Kurbelarms ist mit einem stationären Element schwenkbar verbunden. Der Druck-/Zugmechanismus ist zwischen das Getriebe und den Kurbelmechanismus geschaltet. Der Druck-/Zugmechanismus ist mit dem Ausgangselement des Getriebes verbunden. Der Druck-/Zugmechanismus ist konfiguriert für den Antrieb des Kurbelmechanismus, um das Antriebselement unter Antrieb des Ausgangselements zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position zu bewegen.
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Vorzugsweise hat der Druck-/Zugmechanismus einen Nocken, der mit dem Ausgangselement des Getriebes verbunden ist, und die Bewegung des Antriebselements zwischen der eingefahrenen Position und der ausgefahrenen Position ist das Ergebnis einer Bewegung des Nockens zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position.
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Vorzugsweise umfasst der Druck-/Zugmechanismus ferner einen Druck-/Zugarm, dessen eines Ende mit dem Kurbelmechanismus verbunden und dessen anderes Ende mit dem Nocken verbunden ist und durch den Nocken angetrieben werden kann.
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Vorzugsweise ist das eine Ende des Druck-/Zugarms mit einem Gelenk zwischen dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm verbunden.
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Vorzugsweise definiert das andere Ende des Druck-/Zugarms eine Öffnung, in welcher der Nocken aufgenommen ist.
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Wahlweise sinkt ein Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm des Kurbelmechanismus nach unten unter die distalen Enden des ersten und des zweiten Kurbelarms, wenn sich das Antriebselement in der eingefahrenen Position befindet, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm ein Winkel gebildet wird, und der Nocken liegt außerhalb des Winkels.
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Wahlweise liegt der Nocken außerhalb eines zwischen dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm des Kurbelmechanismus gebildeten Winkels und stößt gegen den ersten oder den zweiten Kurbelarm, und der Druck-/Zugmechanismus enthält ferner ein elastisches Element für die Rückführung des Kurbelmechanismus in seine Grundstellung.
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Wahlweise enthält der Druck-/Zugmechanismus ein Rad, das mit dem Ausgangselement des Getriebes verbunden ist, und ein Kabel, dessen eines Ende an dem Rad befestigt und dessen anderes Ende mit dem Kurbelmechanismus verbunden ist.
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Vorzugsweise enthält der Druck-/Zugmechanismus ferner ein elastisches Element für die Rückführung des Kurbelmechanismus in seine Grundstellung.
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Vorzugsweise ist das stationäre Element, mit dem das distale Ende des zweiten Kurbelarms schwenkbar verbunden ist, ein Gehäuse des Getriebes.
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Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm, wenn das Antriebselement sich in der ausgefahrenen Position befindet, weniger als 180 Grad.
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Vorzugsweise ist der erste Kurbelarm länger als der zweite Kurbelarm.
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Wahlweise sind der erste Kurbelarm und der zweite Kurbelarm gleich lang.
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Vorzugsweise ist der Nocken als Exzenterbolzen an dem Ausgangselement ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das medizinische Gerät ein chirurgisches Klammergerät oder ein chirurgisches Schneidgerät.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet.
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1 ist eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Antriebs für ein medizinisches Gerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine zum Teil geschnittene Darstellung des elektrischen Antriebs von 1, wobei sich das Antriebselement in der eingefahrenen Position befindet;
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3 ist eine zum Teil geschnittene Darstellung des elektrischen Antriebs von 1, wobei sich das Antriebselement in der ausgefahrenen Position befindet;
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4 ist eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebs für ein medizinisches Gerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt einen elektrischen Antrieb für ein medizinisches Gerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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6 zeigt einen elektrischen Antrieb für ein medizinisches Gerät gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Da sich die Erfindung speziell für die Anwendung bei chirurgischen Klammergeräten oder chirurgischen Schneidgeräten eignet, wird die Erfindung in Anwendung auf ein chirurgisches Klammergerät oder ein Schneidgerät beschrieben, wobei jedoch anzumerken ist, dass die Erfindung auch bei anderen medizinischen Geräten Anwendung finden kann.
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Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Ein elektrischer Antrieb 10 für ein medizinisches Gerät gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat einen Motor 20, ein durch den Motor 20 angetriebenes Getriebe 30, ein Antriebselement 40, einen Kurbelmechanismus 50 und einen Druck-/Zugmechanismus 60, der zwischen das Getriebe 30 und den Kurbelmechanismus 50 geschaltet ist.
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Der Motor 20 kann ein Motor bekannter Art sein. Vorzugsweise ist der Motor 20 ein Gleichstrom-Bürstenmotor, der batteriebetrieben sein kann und der speziell für den elektrischen Antrieb 10 für ein medizinisches Handgerät geeignet ist.
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Das Getriebe 30 ist vorzugsweise ein Planetengetriebe mit einem Gehäuse, mehreren Stufen von Planetenrädern (nicht gezeigt), die in dem Gehäuse montiert sind, und einer Ausgangswelle 34.
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Das Antriebselement 40 ist vorzugsweise eine Antriebsstange. Die Antriebsstange 40 hat ein distales Ende, das mit einem beweglichen Teil des medizinischen Geräts wie beispielsweise einem chirurgischen Klammergerät oder einem Schneidgerät 80 (siehe 4) verbunden werden kann, um das chirurgischen Klammergerät oder das Schneidgerät 80 für eine Bewegung anzutreiben. Während des Betriebs kann das Antriebselement unter dem Zwang des chirurgischen Geräts nur eine lineare Gleitbewegung ausführen.
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Der Kurbelmechanismus 50 hat einen ersten Kurbelarm 52 und einen zweiten Kurbelarm 54, die unter einem dazwischen gebildeten Winkel schwenkbar miteinander verbunden sind. Der erste Kurbelarm 52 und der zweite Kurbelarm 54 haben jeweils ein Verbindungsende und ein distales Ende. Das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 (einschließlich des an das distale Ende angrenzenden Bereichs) ist mit dem Antriebselement 40 schwenkbar verbunden. Insbesondere hat das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 eine Durchgangsöffnung. In einem an den ersten Kurbelarm 52 angrenzenden Ende des Antriebselements 40 ist ein Ausschnitt für die Aufnahme des distalen Endes des ersten Kurbelarms 52 definiert. In den Seiten, die dem Ausschnitt gegenüberliegen, hat das Antriebselement 40 Durchgangsöffnungen, die auf die Durchgangsöffnung des ersten Kurbelarms 52 ausgerichtet sind. Ein Verbindungsbolzen 70 ist durch die Durchgangsöffnungen des Antriebselements 40 und des ersten Kurbelarms 52 hindurchgesteckt und verbindet dadurch den ersten Kurbelarm 52 schwenkbar mit dem Antriebselement 40. Das Verbindungsende des zweiten Kurbelarms 54 ist durch einen weiteren Verbindungsbolzen 70 mit dem Verbindungsende des ersten Kurbelarms 52 schwenkbar verbunden, und das distale Ende des zweiten Kurbelarms 54 ist durch einen weiteren Verbindungsbolzen 70 mit dem stationären Element 32 schwenkbar verbunden. Dadurch ist der zweite Kurbelarm 54 um sein distales Ende schwenkbar. Das stationäre Element kann ein stationäres Gehäuse eines beliebigen Mechanismus oder einer anderen Befestigungskonstruktion sein. In dieser Ausführungsform ist das stationäre Element 32 das Gehäuse des Getriebes 30.
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Vorzugsweise ist der erste Kurbelarm länger als der zweite Kurbelarm. in dieser Ausführungsform beträgt die Länge des ersten Kurbelarms 52 mindestens das 1,3-fache der Länge des zweiten Kurbelarms 54. Wahlweise kann der erste Kurbelarm 52 die gleiche Länge wie der zweiten Kurbelarm 54 aufweisen.
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In dieser Ausführungsform hat der Druck-/Zugmechanismus 60 einen Nocken 62 und einen Druck-/Zugarm 64. Der Nocken 62 ist mit der Ausgangswelle 34 des Getriebes 30 verbunden und wird daher durch die Ausgangswelle 34 angetrieben. Ein Ende des Druck-/Zugarms 64 ist mit dem Kurbelmechanismus 50 verbunden, und das andere Ende des Druck-/Zugarms 64 ist mit dem Nocken 62 verbunden. Insbesondere bildet ein Ende des Druck-/Zugarms 64 eine Durchgangsöffnung, die auf die Durchgangsöffnungen des ersten und des zweiten Kurbelarms 52, 54 ausgerichtet ist. Der erste und der zweite Kurbelarm 52, 54 und der Druck-/Zugarm 64 sind durch den Bolzen 70 verbunden, der durch die Öffnungen des ersten und des zweiten Kurbelarms 52, 54 sowie durch die Öffnung des Druck-/Zugarms 64 hindurchgesteckt ist. Das andere Ende des Druck-/Zugarms 64 bildet eine Öffnung, in welcher der Nocken 62 aufgenommen ist.
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Das Funktionsprinzip dieses elektrischen Antriebssystems wird nunmehr erläutert.
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Im Ausgangszustand des elektrischen Antriebssystems 10 bei abgeschaltetem Motor ist der Winkel zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54 des Kurbelmechanismus 50 (wobei sich der hier verwendete Ausdruck ”der Winkel zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54” auf den Winkel bezieht, der kleiner oder gleich 180 Grad ist) ein stumpfer Winkel. Vorzugsweise beträgt der Winkel etwa 110 Grad. Der Druck-/Zugarm 64 liegt innerhalb des Winkels zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54 des Kurbelmechanismus 50. Der Nocken 62 befindet sich außer Betrieb, und das von der Drehmittellinie des Nockens am weitesten entfernte Ende des Nockens 64 ist eine Position in der Nähe des Kurbelmechanismus 50. Das Antriebselement 40 befindet sich in der eingefahrenen Position, wie in 2 dargestellt.
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Wenn der Motor 20 in Betrieb ist, dreht der Motor den Nocken 62 über das Getriebe 30. Dies bewirkt, dass sich das von der Drehmittellinie des Nockens 62 am weitesten entfernte Ende allmählich von dem Kurbelmechanismus 50 weg bewegt. In dieser Ausführungsform wird der Nocken 62 um einen Winkel von 180 Grad gedreht, und dadurch wird das von der Drehmittellinie des Nockens am weitesten entfernte Ende des Nockens 62 in eine Position weg von dem Kurbelmechanismus 50 gedreht, wie in 3 dargestellt. Im Verlauf der Drehung zieht der Nocken 62 den Druck-/Zugarm 64 an, so dass dieser sich von dem Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 weg bewegt (nach unten bewegt, wie in der Zeichnung dargestellt), wodurch wiederum das Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 nach unten gezogen wird, so dass sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 vergrößert. Das distale Ende des zweiten Kurbelarms 54 ist mit dem stationären Element 32 schwenkbar verbunden und kann sich nicht verschieben, und als Ergebnis wird bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 in eine von dem zweiten Kurbelarm 54 wegführende Richtung bewegt (nach links, wie dargestellt), wodurch das Antriebselement 40 in die ausgefahrene Position gedrückt wird. Dementsprechend wird der bewegliche Teil des chirurgischen Klammergeräts oder Schneidgeräts 80, der mit dem Antriebselement 40 verbunden ist, in eine Arbeitsposition getrieben.
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Ist ein Vorgang abgeschlossen, dreht sich der Motor 20, um den Nocken 62 in die Grundstellung zu bewegen, so dass der Druck-/Zugarm 64 das Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 nach oben drückt. Dies führt zu einer allmählichen Vergrößerung des Winkels zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54, und das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 bewegt sich in eine Richtung hin zu dem zweiten Kurbelarm 54 und zieht das Antriebselement 40 zurück in seine eingefahrene Position. Selbstverständlich kann sich der Motor 20 in der umgekehrten Richtung drehen oder kann sich in seiner ursprünglichen Richtung weiterdrehen, so dass der Nocken 62 durch eine Drehung um weitere 180 Grad in seine Grundstellung zurückkehrt, um seine ursprüngliche Orientierung einzunehmen.
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Vorzugsweise beträgt die Entfernung zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position, d. h. der Weg des Antriebselements 40 fünf bis zehn Millimeter, und der Änderungswert des Winkels zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54 beträgt 60 bis 70 Grad. Um eine Selbsthemmung des Kurbelmechanismus 50 zu verhindern, wenn sich das Antriebselement 40 in der ausgefahrenen Position befindet, ist der Winkel zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54 des Kurbelmechanismus 50 vorzugsweise kleiner als 180 Grad. In dieser Ausführungsform liegt der Winkel zwischen dem ersten Kurbelarm 52 und dem zweiten Kurbelarm 54 des Kurbelmechanismus 50 zwischen 50 und 175 Grad, wenn sich das Antriebselement 40 in der ausgefahrenen Position befindet.
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Es versteht sich, dass entsprechend dem Bewegungsweg des Antriebselements eine Begrenzung des Drehwinkels des Nockens 62 auf 180 Grad nicht beabsichtigt ist und dass der Wert gemäß den tatsächlichen Anforderungen ein anderer sein kann. Ebenso kann der Nocken in Form eines Exzenterbolzens vorgesehen sein, der an dem Ausgangselement des Getriebes gebildet oder befestigt ist.
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4 zeigt schematisch ein elektrisches Antriebssystem für ein medizinisches Gerät gemäß einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform umfasst der Druck-/Zugmechanismus 60 einen Nocken 62 und ein elastisches Element, zum Beispiel eine Feder 66. Der Nocken 62 liegt außerhalb des Winkels zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 und drückt gegen den zweiten Kurbelarm 54. Ein Ende der Feder 66 ist mit dem ersten Kurbelarm 52 oder dem zweiten Kurbelarm 54 verbunden, und das andere Ende ist fixiert. Wenn der Motor 20 in Betrieb ist, wird der Nocken 62 durch das Getriebe 30 gedreht. Dies wiederum führt zu einem direkten Antrieb des zweiten Kurbelarms 54, so dass dieser sich um sein distales Ende dreht und bewirkt, dass sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 vergrößert und die Feder 66 sich elastisch verformt. In dieser Ausführungsform ist die elastische Verformung der Feder 66 eine Kompressionsverformung. Das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 wird zu einer Bewegung in eine von dem zweiten Kurbelarm 54 wegführende Richtung veranlasst, um dadurch das Antriebselement 40 nach vorne in die ausgefahrene Position zu drücken.
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Ist ein Vorgang abgeschlossen, wird die Drehrichtung des Motors 20 umgekehrt, um den Nocken 62 zurück in seine Grundstellung zu bringen, wodurch die Feder 66 in ihre Grundstellung zurückkehren und dadurch den ersten Kurbelarm 52 nach oben drücken kann. Infolgedessen verkleinert sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52 54, und es wird bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 in Richtung auf den zweiten Kurbelarm 54 bewegt und dadurch das Antriebselement 40 zurück in seine Grundstellung oder eingefahrene Position zieht. Selbstverständlich kann der Nocken 62 auch direkt gegen den ersten Kurbelarm 52 oder ein Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 drücken, und die Feder 66 kann während des Betriebs des Kurbelmechanismus 50 auch dehnend verformt werden. Es versteht sich, dass die Rückstellfeder 66 auch an verschiedenen Positionen angeordnet sein kann, solange sie das Antriebselement 40 in die Grundstellung zurückführen kann. Zum Beispiel kann die Rückstellfeder 66 entweder mit dem zweiten Kurbelarm 54, dem Verbindungsbolzen 70 oder dem Antriebselement 40 verbunden sein. Abhängig von der Gestaltung des Nockens kann sich der Motor in derselben Richtung weiterdrehen, um den Nocken zurück in die Grundstellung zu bringen.
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5 zeigt einen elektrischen Antrieb für ein medizinisches Gerät gemäß einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform umfasst der Druck-/Zugmechanismus 60 ein Rad 63, ein Kabel 65 und ein elastisches Element wie beispielsweise eine Feder 66 (siehe 4). Das Rad 63 ist mit der Ausgangswelle 34 des Getriebes 30 verbunden und kann sich mit der Ausgangswelle 34 drehen. Ein Ende des Kabels 65 ist an dem Rad 63 befestigt und um das Rad 63 herumgewickelt. Das andere Ende des Kabels 65 ist an dem Kurbelmechanismus 50 befestigt. In dieser Ausführungsform ist das andere Ende des Kabels 65 an einem Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54, d. h. an dem Verbindungsbolzen 70 des Kurbelmechanismus 50 befestigt. Wenn der Motor 20 in Betrieb ist, um das Rad 63 zu drehen, wickelt sich das Kabel 65 weiter um das Rad 63 herum und zieht so das Gelenk des Kurbelmechanismus 50 nach unten, so dass sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 vergrößert und das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 sich in eine von dem zweiten Kurbelarm 54 wegführende Richtung bewegt, wodurch das Antriebselement 40 mit Druck beaufschlagt wird und in die ausgefahrene Position gleitet. Ist der Vorgang abgeschlossen, dreht sich der Motor 20 in der umgekehrten Richtung, um das Kabel 65 zu lockern, wodurch die Feder 66 in ihre Grundstellung zurückkehren und dadurch den ersten Kurbelarm 52 nach oben drücken kann. Der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 wird folglich kleiner, und es wird bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 in Richtung auf den zweiten Kurbelarm 54 bewegt und dadurch das Antriebselement 40 zurück in die Grundstellung, d. h. in die eingezogene Position gezogen wird. Es versteht sich, dass die Rückstellfeder 66 an verschiedenen Positionen angeordnet sein kann. Zum Beispiel kann die Rückstellfeder 66 mit dem zweiten Kurbelarm 54, dem zweiten Verbindungsbolzen 70 oder dem Antriebselement 40 verbunden sein.
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6 zeigt einen elektrischen Antrieb 10 für ein medizinisches Gerät gemäß einer weiteren Ausführungsform. In dieser Ausführungsform umfasst der Druck-/Zugmechanismus 60 einen Nocken 62 und einen Druck-/Zugarm 64. Der Nocken 62 ist mit der Ausgangswelle 34 des Getriebes 30 verbunden und wird daher durch die Ausgangswelle 34 angetrieben. In dieser Ausführungsform ist ein Ende des Druck-/Zugarms 64 mit dem Kurbelmechanismus 50 verbunden, zum Beispiel mit dem Verbindungsbolzen 70 des Kurbelmechanismus 50, und das andere Ende des Druck-/Zugarms 64 drückt gegen eine Außenfläche des Nockens 62 oder ist auf andere Weise damit verbunden. In der Grundstellung des elektrischen Antriebssystems sinken die Verbindungsenden des ersten und des zweiten Kurbelarms 52, 54 des Kurbelmechanismus 50 durch Schwerkraft nach unten unter die distalen Enden des ersten und des zweiten Kurbelarms 52, 54, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 ein Winkel entsteht. Der Nocken 62 und der Zug-/Druckarm 64 liegen beide außerhalb des Winkels zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54, und das von der Drehmittellinie des Nockens am weitesten entfernte Ende des Nockens 62 befindet sich in einer von dem Kurbelmechanismus 50 fernen Position. Wenn der Motor 20 in Betrieb ist, wird der Nocken 62 durch das Getriebe 30 angetrieben. Dies bewirkt, dass sich das von der Drehmittellinie des Nockens am weitesten entfernte Ende des Nockens 62 allmählich näher an den Kurbelmechanismus 50 heranbewegt und bewirkt, dass die Außenfläche des Nockens 62 den Druck-/Zugarm 64 nach oben drückt, so dass sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 vergrößert. Dies bewirkt, dass sich das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 in eine von dem zweiten Kurbelarm 54 wegführende Richtung bewegt, wodurch das Antriebselement 40 mit Druck beaufschlagt und nach vorne in die ausgefahrene Position bewegt wird. Ist der Vorgang abgeschlossen, dreht der Motor 20 den Nocken 62 in die Grundstellung, und der Kurbelmechanismus 50 sinkt durch Schwerkraft oder durch die Verbindung zwischen dem Nocken 62 und dem Druck-/Zugarm 64 nach unten. Dies führt dazu, dass sich der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Kurbelarm 52, 54 verkleinert und dass sich das distale Ende des ersten Kurbelarms 52 in Richtung auf den zweiten Kurbelarm 54 bewegt und dadurch das Antriebselement 40 zurück in seine eingefahrene Position zieht. Es versteht sich, dass sich der Motor 20 entweder in der umgekehrten Richtung drehen oder in seiner ursprünglichen Richtung weiterdrehen kann, so dass der Nocken 62 in die Grundstellung zurückkehrt. Der Drehwinkel des Nockens 62 kann den tatsächlichen Anforderungen angepasst werden.
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Im Vergleich zu der manuellen Betätigung beim Stand der Technik lässt sich der erfindungsgemäße elektrische Antrieb für ein medizinisches Gerät einfacher betätigen, ist arbeitssparend und erzielt eine präzisere Steuerung der Klammer- und Schneidebewegung. Im Vergleich zu einer Betätigung durch eine Spindel, wie beim Stand der Technik, nutzt der erfindungsgemäße elektrische Antrieb für ein medizinisches Gerät einen Kurbelmechanismus mit einem Kurbelarmpaar 52, 54, das schwenkbar verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das Ausgangsdrehmoment des Motors 20 vergrößert und auf das Antriebselement 40 übertragen werden. Zu Beginn der Bewegung des Antriebselements 40 überträgt der Kurbelmechanismus 50 eine relative geringe Antriebskraft auf das Antriebselement 40. Die auf das Antriebselement 40 wirkende Antriebskraft des Kurbelmechanismus 50 nimmt allmählich ab, während sich der zurückgelegte Weg vergrößert. Diese Antriebskraft wird auf das chirurgische Klammer- oder Schneidgerät übertragen. Dadurch wird die Antriebskraft, die der Kurbelmechanismus 50 auf das Antriebselement 40 ausübt, dem Kraftbedarf des chirurgischen Klammer- oder Schneidgeräts viel besser angepasst. Aus diesem Grund muss der Motor 20 selbst kein hohes Ausgangsdrehmoment aufbringen, weshalb sich das Maß verschwendeter Energie verringern lässt.
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Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.
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Wenngleich die Erfindung mit Bezug auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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