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Die Erfindung betrifft ein Instrument und insbesondere ein medizinisch-endoskopisches Instrument mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Im Bereich der Medizin und dort insbesondere im Bereich der Endoskopie werden Schaftinstrumente eingesetzt, die an dem distalen Ende eines Schaftes ein gegenüber dem Schaft abwinkelbares Instrumententeil aufweisen. Bei diesem Instrumententeil kann es sich um ein Werkzeug oder um einen Werkzeugträger mit einem daran distalseitig angeordneten Werkzeug handeln. Instrumente dieser Art finden darüber hinaus auch auf anderen Gebieten, beispielsweise bei Technoskopen zum Einsatz in Hohlräumen technischer Objekte, Verwendung.
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Den Ausgangspunkt der Erfindung bilden solche Instrumente, bei denen ein gegenüber dem Schaft abwinkelbares Instrumententeil am distalen Ende des Schaftes über ein Doppelgelenk mit zwei in Längsrichtung des Instruments voneinander beabstandeten Gelenkachsen angelenkt ist, wobei das Instrumententeil über einen an seinem proximalen Ende ausgebildeten Wälzkörper auf einem an dem distalen Ende des Schaftes ausgebildeten Wälzkörper abwälzt. Zur Bewegungssteuerung des abwinkelbaren Instrumententeils werden üblicherweise Seilzüge verwendet, die mit dem Instrumentenkopf antagonistisch wirkend bewegungsgekoppelt sind. Um zu verhindern, dass die Seilzüge bei der Abwinkelung des Instrumententeils eine unerwünschte Längenänderung erfahren, die zu nicht gewollten Bewegungen des Instrumententeils führen würde, ist es bekannt, für die Seilzüge sowohl an einer distalen Gelenkachse als auch an einer proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks ein Seilrollenpaar vorzusehen, wobei die Seilzüge an den beiden Seilrollenpaaren so geführt sind, dass sie einander zwischen den beiden Seilrollenpaaren kreuzen. Hierbei ist es allerdings erforderlich, die Seilrollen eines jeden Seilrollenpaares in Richtung der jeweiligen Gelenkachse voneinander beabstandet anzuordnen, um auszuschließen, dass die beiden Seilzüge in Reibkontakt miteinander stehen. Diese voneinander beabstandete Anordnung der Seilrollen ist insofern nachteilig, als dass die Seilführung im Bereich des Doppelgelenks auf diese Weise einen verhältnismäßig großen Raum in Anspruch nimmt, der insbesondere dann, wenn es sich bei dem Instrument um ein medizinisch-endoskopisches Instrument handelt, eng bemessen ist.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Instrument der oben beschriebenen Art zu schaffen, das eine verbesserte Führung der Seilzüge aufweist, welche zur Bewegungssteuerung eines distalseitig eines Schaftes angelenkten Instrumententeils verwendet werden, und auf diese Weise die Schaffung eines kompakteren Instruments ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Instrument mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Instruments ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Gemäß der Erfindung können hierbei die Unteransprüche jeweils für sich, aber auch in sinnvoller Kombination miteinander das endoskopische Instrument nach Anspruch 1 weiter ausgestalten.
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Das erfindungsgemäße Instrument ist bevorzugt ein medizinisch-endoskopisches Instrument, es kann sich bei ihm aber auch um ein Technoskop handeln, das in schwer zugänglichen Hohlräumen technischer Objekte eingesetzt wird. Das Instrument weist einen länglichen, vorzugsweise gerade und starr ausgebildeten Schaft auf. Distalseitig dieses Schaftes ist ein Instrumententeil angeordnet. Dieses Instrumententeil kann ein Werkzeug oder ein Werkzeugträger mit einem daran angeordneten Werkzeug sein.
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Das Instrument ist über ein Doppelgelenk mit zwei in Längsrichtung des Instruments voneinander beabstandeten Gelenkachsen an dem Schaft angelenkt. Hierbei ist unter einem Doppelgelenk ein solches Gelenk zu verstehen, das einen Gelenkteil aufweist, der um eine an dem distalen Ende des Schaftes ausgebildete Schwenkachse, die nachfolgend als proximale Schwenkachse bezeichnet wird, schwenkbar ist, wobei das Instrumententeil um eine zweite, nachfolgend als distale Schwenkachse bezeichnete Schwenkachse, welche parallel zu der proximalen Schwenkachse ausgerichtet ist, schwenkbar ist. Somit ist das Instrumententeil relativ zu dem Schaft abwinkelbar, wobei sich die Gesamtabwinkelung des Instrumententeils relativ zu dem Schaft aus der Summe der Abwinkelung des Gelenkteils relativ zu dem Schaft und der Abwinkelung des Instrumententeils relativ zu dem Gelenkteil ergibt. Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Instrument um ein medizinisch-endoskopisches Instrument handelt, sind die Querschnittsabmessungen des Instruments im Bereich des Doppelgelenks und des darüber an dem Schaft angelenkten Instrumententeils so gewählt, dass sich dieser Bereich nicht über den Querschnitt des Schaftes hinaus erstreckt.
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Zur Steuerung der Abwinkelung des Instrumententeils ist dieses mit zwei antagonistisch auf das Instrumententeil wirkenden Seilzügen bewegungsverbunden. Das heißt, die Bewegungsverbindung der beiden Seilzüge mit dem Instrumententeil ist derart, dass einer der Seilzüge bei dessen Zugbeanspruchung eine Abwinkelung des Instrumententeils in eine erste Richtung hervorruft, wobei der andere Seilzug einen Gegenspieler zu dem ersten Seilzug bildet und bei Zugbeanspruchung eine Gegenbewegung des Instrumententeils hervorruft. Bei den beiden Seilzügen kann es sich um zwei separate Seile handeln, die jeweils mit dem Instrumententeil bewegungsgekoppelt sind. Daneben besteht auch die Möglichkeit, dass zur Bildung der beiden Seilzüge lediglich ein Seil verwendet wird, welches unter Bildung einer Schlaufe mit dem Instrumententeil bewegungsgekoppelt ist, wobei dann die beiden Enden des Seils jeweils einen der Seilzüge bilden. Proximalseitig des Doppelgelenks sind die Seilzüge durch den Schaft geführt, der hierzu zweckmäßigerweise hohl ausgebildet ist. An dem proximalen Ende des Schaftes sind die Seilzüge mit einer Steuerungseinrichtung in Form einer manuell zu bedienenden Handhabe oder einer Steuerungsschnittstelle eines robotischen Systems wirkungsverbunden.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, in dem Bereich zwischen den beiden Gelenkachsen des Doppelgelenks eine Seilführung auszubilden, an der sich die beiden Seilzüge bezogen auf eine Verbindungslinie der beiden Gelenkachsen nach außen abstützen. Dementsprechend sind zwischen den beiden Gelenkachsen des Doppelgelenks in diesem Doppelgelenk beidseitig der Verbindungslinie der beiden Gelenkachsen zwei einander gegenüberliegend angeordnete Führungsflächen ausgebildet, zwischen denen die beiden Seilzüge geführt sind, wobei sich jeweils einer der beiden Seilzüge an einer der Führungsflächen nach außen, das heißt in Richtung von der Verbindungslinie der beiden Gelenkachsen weg, abstützt. Der Vorteil dieser Seilführung besteht darin, dass die zur Bewegungssteuerung des Instrumententeils vorgesehenen Seilzüge mit dem Instrumententeil in einer gemeinsamen Ebene bewegungsverbunden sein können und durch das Doppelgelenk in einer gemeinsamen Ebene geführt werden können. Insofern nimmt die Führung der Seilzüge distalseitig des Schaftes einen erheblich geringeren Raum als bei den bislang bekannten Instrumenten der in Rede stehenden Art ein, sodass sich gegebenenfalls deutlich schlankere Instrumente als bislang üblich verwirklichen lassen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgesehenen Seilführung im Bereich des Doppelgelenks besteht darin, dass durch diese Seilführung verhindert wird, dass die Seilzüge bei abgewinkeltem Instrumententeil über die übrige Außenkontur des Instruments hinausragen, was bei einem medizinisch-endoskopischen Instrument dazu führen könnte, dass Körpergewebe eines mit dem Instrument zu behandelnden Patienten zwischen einem Seilzug und anderen Teilen des Instruments im Bereich des Doppelgelenks eingeklemmt würde.
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Da die Seilzüge zur Steuerung des Instrumententeils bewegbar sind, ist es von besonderem Interesse, dass der Kontakt der Seilzüge mit den Führungsflächen der Seilführung in dem Doppelgelenk möglichst reibungsfrei verläuft. In diesem Zusammenhang ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Seilführung von zwei Seilrollen gebildet wird, welche in einer gemeinsamen Ebene normal zur Verbindungslinie der Gelenkachsen des Doppelgelenks und in gleichem Abstand von der Verbindungslinie der Gelenkachsen drehbar gelagert sind. Die Seilzüge sind hierbei zwischen den Seilrollen hindurchgeführt und stützen sich an den einander zugewandten Seiten der Seilrollen ab. Die Drehachse der Seilrollen ist typischerweise jeweils parallel zu den Gelenkachsen des Doppelgelenks ausgerichtet. Wird einer der Seilzüge zur Steuerung der Abwinkelung des Instrumententeils auf Zug beansprucht, führt dies zu einer Drehbewegung der Seilrolle, an der dieser Seilzug anliegt. Insofern besteht zwischen dem Seilzug und der Seilrolle lediglich eine gewisse Rollreibung, die aber deutlich geringer als die bei einem feststehend angeordneten Führungskörper auf den Seilzug wirkende Gleitreibung ist.
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Bevorzugt sind die Seilzüge mit einer drehfest mit dem Instrumententeil verbundenen Betätigungsrolle bewegungsgekoppelt, welche um die distale Gelenkachse des Doppelgelenks herum angeordnet ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als der Abstand der Seilzüge in der in dem Doppelgelenk ausgebildeten Seilführung ist. So ist vorzugsweise an dem Instrumententeil eine achsgleich mit der distalen Gelenkachse des Doppelgelenks angeordnete Betätigungsrolle befestigt, an der die Seilzüge zweckmäßigerweise derart festgelegt sind, dass sie bei deren Zugbeanspruchung ein ausreichend großes Drehmoment zum Abwinkeln des Instrumententeils und des proximalseitig davon angeordneten und an der proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks angelenkten Gelenkteils erzeugen. Die beiden Seilzüge können hierbei vorteilhaft von lediglich einem Seil gebildet werden, welches die Betätigungsrolle distalseitig umschlingt. Indem der Durchmesser der Betätigungsrolle größer als der Abstand der Seilzüge in der zwischen den beiden Gelenkachsen des Doppelgelenks ausgebildeten Seilführung ist, der Abstand also größer als der Abstand der einander gegenüberliegenden Führungsflächen bzw. Seilrollen der Seilführung ist, wird sichergestellt, dass die beiden zweckmäßigerweise proximalseitig des Schaftes vorgespannten Seilzüge unabhängig von der Ausrichtung des Instrumententeils relativ zu dem Schaft immer an den Führungsflächen bzw. Seilrollen der Seilführung anliegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Instrument eine um die proximale Gelenkachse des Doppelgelenks drehbar gelagerte Führungsrolle für die Seilzüge auf. Diese Führungsrolle weist zweckmäßigerweise auch einen Durchmesser auf, welcher größer als der Abstand der Seilzüge in der zwischen den beiden Gelenkachsen des Doppelgelenks ausgebildeten Seilführung ist. An der Führungsrolle kommen die beiden Seilzüge an voneinander abgewandten Seiten zur Anlage. Die Anordnung und Dimensionierung der Führungsrolle ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Führungsrolle im Zusammenwirken mit der Seilführung und der vorzugsweise vorgesehenen Betätigungsrolle bewirkt, dass die Betätigungsrolle und die Führungsrolle unabhängig von der Abwinkelung des Instrumententeils eine konstante Umschlingung durch die Seilzüge erfahren, sodass die Längenänderung der Seilzüge bei der Abwinkelung des Instrumententeils in einer proportionalen Abhängigkeit zur Winkeländerung des Instrumententeils relativ zu dem Schaft stehen.
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Zweckmäßigerweise ist das Instrumententeil mit dem Schaft über eine Wälzkörperpaarung gekoppelt, wobei der Schaft mit dem Instrumententeil über mindestens ein Verbindungselement verbunden ist. Die Kopplung des Instrumententeils mit dem Schaft über die Wälzkörperpaarung dient zur Gewährleistung einer kontrollierten Abwinkelung des Instrumententeils relativ zu dem Schaft. Zur Bildung der Wälzkörperpaarung ist an dem distalen Ende des Schaftes mindestens ein starr mit dem Schaft verbundener Wälzkörper angeordnet, der in kraftschlüssiger oder vorzugsweise in formschlüssiger Verbindung mit einem an dem Instrumententeil starr angeordneten Wälzkörper steht. Bei der Abwinkelung des Instrumententeils durch Zugbeanspruchung eines der an ihm angreifenden Seilzüge führt dies zu einer definierten Abrollbewegung des instrumententeilseitigen Wälzkörpers auf dem schaftseitigen Wälzkörper und damit einhergehend zu einer definierten Abwinkelung des Instrumentenkopfes relativ zu dem Schaft.
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Bei dem Verbindungselement, welches in Verbindung mit der Wälzkörperpaarung vorzugsweise vorgesehen ist, handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Bauteil des an der proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks angelenkten Gelenkteils des Doppelgelenks. Dementsprechend ist das Verbindungselement schwenkbar an der proximalen Gelenkachse des Doppelgelenks angelenkt, wobei das Instrumententeil schwenkbar an dem Verbindungselement angelenkt ist. Besonders vorteilhaft sind die Seilrollen, welche bevorzugt die im Bereich des Doppelgelenks vorgesehene Seilführung bilden, an dem Verbindungselement drehbar gelagert.
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Um eine ausreichende Stabilität des erfindungsgemäßen Instruments in Richtung quer zur Abwinkelungsebene des Instrumententeils sicherzustellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Instrumententeil mit dem Schaft über zwei quer zur Längsausdehnung voneinander beabstandete Wälzkörperpaarungen gekoppelt ist. Demnach sind an dem distalen Ende des Schaftes zwei in Richtung quer zur Längsachse des Schaftes beabstandete Wälzkörper und an dem proximalen Ende des Instrumententeils zwei hierzu korrespondierend ausgerichtete Wälzkörper angeordnet. Besonders raumsparend ist in dem Zwischenraum zwischen den beiden so gebildeten Wälzkörperpaarungen bevorzugt die Seilführung für die beiden mit dem Instrumententeil bewegungsverbundenen Seilzüge angeordnet.
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In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Instruments ist das über das Doppelgelenk an dem Schaft angelenkte Instrumententeil ein Werkzeugträger, an welchem distalseitig ein in einer Ebene normal zu einer Abwinkelungsebene des Werkzeugträgers abwinkelbares Werkzeug angeordnet ist. Das Werkzeug ist hierbei zur Bewegungssteuerung mit mindestens zwei durch den Schaft geführten Seilzügen bewegungsgekoppelt. Proximalseitig des Schaftes sind die zur Bewegungssteuerung des Werkzeugs vorgesehenen Seilzüge mit Steuerungsmitteln wirkungsverbunden, die Teil der manuell bedienbaren Handhabe bzw. der Steuerungsschnittstelle des robotischen Systems sein können, mit der die zur Steuerung der Abwinkelung des über das Doppelgelenk an dem Schaft angelenkten Instrumententeils bzw. Werkzeugträgers vorgesehenen Seilzüge wirkungsverbunden sind. Bei dem Werkzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Maulwerkzeug mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Maulteilen, das heißt, bevorzugt sind an dem Werkzeugträger zwei Maulteile schwenkbar angelenkt. In diesem Fall ist jedes der Maulteile mit zwei durch den Schaft geführten Seilzügen bewegungsgekoppelt.
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Vorteilhafterweise ist zur Führung jedes Seilzugs im Bereich des Doppelgelenks jeweils eine um die distale Gelenkachse und eine um die proximale Gelenkachse des Doppelgelenks drehbar gelagerte Führungsrolle vorgesehen, wobei die Seilzüge die beiden Führungsrollen S-förmig umschlingen. Hierbei sind die Führungsrollen für die zumindest zwei Seilzüge jeweils paarweise an einer Außenseite des Doppelgelenks angeordnet, wobei die beiden Seilzüge einander zwischen den Seilrollenpaaren kreuzen.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 das distale Ende eines Instruments in perspektivischer Darstellung,
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2 eine Einzelheit A aus 1 in vergrößerter Darstellung,
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3 in einer perspektivischen Schnittansicht das Instrument nach 1,
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4 die Darstellung nach 3 mit einem abgewinkelten Werkzeug in einer ersten Abwinkelungsstellung,
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5 die Darstellung nach 3 mit einem abgewinkelten Werkzeug in einer zweiten Abwinkelungsstellung,
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6 in einer zweiten perspektivischen Schnittansicht das Instrument nach 1,
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7 die Darstellung nach 6 mit einem abgewinkelten Werkzeug in einer ersten Abwinkelungsstellung, und
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8 die Darstellung nach 6 mit einem abgewinkelten Werkzeug in einer zweiten Abwinkelungsstellung.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Instrument handelt es sich um ein medizinisch-endoskopisches Instrument in Form einer Zange. Dieses Instrument weist einen länglichen, hohlzylindrisch ausgebildeten Schaft 2 auf, wobei in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich das distale Ende des Schaftes 2 dargestellt ist. Auch die Steuerungseinrichtungen bzw. Antriebe am proximalen Ende des Schaftes 2 sind nicht dargestellt, da diese in bekannter Weise ausgebildet sein können.
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Das distale Ende des Schaftes 2 wird von einem Endstück 4 gebildet. An das Endstück 4 schließt sich distalseitig ein Doppelgelenk 6 an, über welches ein Instrumententeil in Form eines Werkzeugträgers 8 angelenkt ist. Der Werkzeugträger 8 trägt ein Maulwerkzeug mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Maulteilen 10 und 12.
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Das hülsenförmig ausgebildete Endstück 4 des Schaftes 2 weist an seinem distalen Ende zwei Vorsprünge 14 und 16 auf, die in Längsverlängerung des Schaftes 2 vorstehen und in Richtung quer zur Längsrichtung des Schaftes 2 voneinander beabstandet sind. An den Vorsprüngen 14 und 16 ist jeweils ein quer zur Längsausdehnung des Schaftes 2 verlaufendes Durchgangsloch ausgebildet, wobei die Durchgangslöcher der beiden Vorsprünge 14 und 16 miteinander fluchten. Die Durchgangslöcher, welche aus der Zeichnung nicht direkt ersichtlich sind, dienen zur Aufnahme eines in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Gelenkstiftes, der eine proximale Gelenkachse 18 des Doppelgelenks 6 bildet (1 und 2).
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Korrespondierend zu den beiden an dem Endstück 4 ausgebildeten Vorsprüngen 14 und 16 sind an dem proximalen Ende des Werkzeugträgers 8 zwei voneinander beabstandete Vorsprünge 20 und 22 ausgebildet, die sich in proximale Richtung erstrecken. An den Vorsprüngen 20 und 22 sind quer zur Längsausdehnung des Werkzeugträgers 8 verlaufende und miteinander fluchtende Durchgangslöcher ausgebildet, die ebenfalls aus der Zeichnung nicht direkt ersichtlich sind. Diese Durchgangslöcher dienen zur Aufnahme eines in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen ebenfalls nicht dargestellten Gelenkstiftes, der eine distale Gelenkachse 24 des Doppelgelenks 6 bildet (1 und 2).
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An den die Gelenkachsen 18 und 24 bildenden Gelenkstiften sind zwei Verbindungselemente 26 und 28 schwenkbeweglich angelenkt, die einen Teil des Doppelgelenks 6 bilden und den Werkzeugträger 8 mit dem Schaft 2 verbinden. Der Werkzeugträger 8 ist somit relativ zu dem Schaft 2 in einer Ebene normal zu den Gelenkachsen 18 und 24 abwinkelbar, wobei sich seine Abwinkelung aus der Summe der Abwinkelung der Verbindungselemente 26 und 28 relativ zu dem Schaft 2 und der Abwinkelung des Werkzeugträgers 8 relativ zu den Verbindungselementen 26 und 28 ergibt. Die Verbindungselemente 26 und 28 sind derart an den die Gelenkachsen 18 und 24 bildenden Gelenkstiften angelenkt, dass sie in den Zwischenraum zwischen den an dem Endstück 4 des Schaftes 2 ausgebildeten Vorsprüngen 14 und 16 und in den Zwischenraum zwischen den an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Vorsprüngen 20 und 22 eingreifen.
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Um eine definierte Abwinkelung des Werkzeugträgers 8 relativ zu dem Schaft 2 zu ermöglichen, sind das Endstück 4 des Schaftes 2 und der Werkzeugträger 8 über Wälzkörperpaarungen miteinander verbunden. Zur Bildung dieser Wälzkörperpaarungen weisen die distalen Enden der an dem Endstück 4 ausgebildeten Vorsprünge 14 und 16 und die proximalen Enden der an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Vorsprünge 20 und 22 jeweils einen Verzahnabschnitt in Form eines Zahnradsegments auf, wobei die an den Vorsprüngen 14 und 20 ausgebildeten Verzahnabschnitte und die an den Vorsprüngen 16 und 22 ausgebildeten Verzahnabschnitte, welche einen identischen Teilkreisdurchmesser aufweisen, miteinander in Eingriff sind.
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Zur Bewegungssteuerung des Werkzeugträgers 8 ist der Werkzeugträger 8 mit zwei Seilzügen 30 und 32 bewegungsgekoppelt. Die Seilzüge 30 und 32, die durch den Schaft 2 zu dessen distalem Ende geführt sind und dort mit einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden sind, werden von den beiden Enden eines Seiles 34 gebildet, das an einer mit dem Werkzeugträger 8 verbundenen Betätigungsrolle 36 festgelegt ist, wobei das Seil 34 die Betätigungsrolle 36 distalseitig umschlingt. Die Betätigungsrolle 36 ist an dem Werkzeugträger 8 in dem Zwischenraum zwischen den an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Vorsprüngen 20 und 22 und zwischen den Verbindungselementen 26 und 28 achsgleich zu der distalen Gelenkachse 24 befestigt.
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An dem die proximale Gelenkachse 18 des Doppelgelenks 6 bildenden Gelenkstück ist in dem Zwischenraum zwischen den an dem Endstück 4 des Schaftes 2 ausgebildeten Vorsprüngen 14 und 16 und dort zwischen den Verbindungselementen 26 und 28 eine Führungsrolle 38 drehbar gelagert. Die Führungsrolle 38 weist einen Durchmesser auf, welcher dem Durchmesser der Betätigungsrolle 36 entspricht.
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In dem Bereich des Doppelgelenks 6 und in einer gemeinsamen Ebene mit der Betätigungsrolle 36 und der Führungsrolle 38 sind zwischen den Verbindungselementen 26 und 28 zwei Seilrollen 40 und 42 drehbar gelagert. Hierbei sind die Seilrollen 40 und 42 an unterschiedlichen Seiten einer gedachten Verbindungslinie der Gelenkachsen 18 und 24 des Doppelgelenks 6 angeordnet, wobei sie einen Abstand voneinander aufweisen, welcher kleiner als der Durchmesser der Betätigungsrolle 36 ist. Die Seilrollen 40 und 42 bilden eine Seilführung für die Seilzüge 30 und 32, welche durch den Zwischenraum zwischen den Seilrollen 40 und 42 hindurchgeführt sind. Hierbei liegt der Seilzug 30 an der Seilrolle 42 und der Seilzug 32 an der Seilrolle 40 unabhängig von dem Abwinkelungsgrad des Werkzeugträgers 8 immer an.
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Der Werkzeugträger 8 weist distalseitig einen zum distalen Ende des Werkzeugträgers 8 hin offenen Einschnitt 44 auf. In diesem Einschnitt 44 sind die beiden Maulteile 10 und 12 des Maulwerkzeugs angelenkt. Hierzu weisen die Maulteile 10 und 12 proximalseitig jeweils einen Lagerungsabschnitt 46 auf, der in den Einschnitt 44 des Werkzeugträgers 8 eingreift (siehe insbesondere 3 bis 8).
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An Außenbereichen 48 und 50 des Werkzeugträgers 8, welche den Einschnitt 44 begrenzen, sind miteinander fluchtende Durchgangslöcher 52 ausgebildet. Diese Durchgangslöcher 52 dienen zur Aufnahme eines in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellten Gelenkstiftes, welcher eine Gelenkachse 54 für die Maulteile 10 und 12 bildet. Zur Anlenkung der Maulteile 10 und 12 weisen diese jeweils ein Durchgangsloch auf, durch welches der die Gelenkachse 54 bildende Gelenkstift hindurchgeführt ist.
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Wie insbesondere aus 2 deutlich wird, ist an einem an den Außenbereich 48 des Werkzeugträgers 8 angrenzenden Bereich des Lagerungsabschnitts 46 des Maulteils 10 eine Betätigungsrolle 56 ausgebildet. An dieser Betätigungsrolle 56 sind zwei Seilzüge 58 und 60 antagonistisch wirkend befestigt. Von der Betätigungsrolle 56 sind die Seilzüge 58 und 60 durch den Schaft 2 geführt und proximalseitig des Schaftes 2 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden. In ähnlicher Weise ist an einem an den Außenbereich 50 des Werkzeugträgers 8 angrenzenden Bereich des Lagerungsabschnitts 46 des Maulteils 12 eine Betätigungsrolle 62 ausgebildet, an der zwei Seilzüge 64 und 66 antagonistisch wirkend befestigt sind. Auch die Seilzüge 64 und 66 sind durch den Schaft 2 geführt und an dessen proximalem Ende mit einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung wirkungsverbunden.
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Der die proximale Gelenkachse des Doppelgelenks 6 bildende Gelenkstift ragt an den voneinander abgewandten Außenseiten der an dem Endstück 4 des Schaftes 2 ausgebildeten Vorsprünge 14 und 16 heraus. An diesen an den Vorsprüngen 14 und 16 herausragenden Bereichen des Gelenkstifts sind jeweils zwei Führungsrollen 68 und 70 drehbar gelagert, wobei aus der Zeichnung nur die außenseitig des Vorsprungs 14 angeordneten Führungsrollen 68 und 70 ersichtlich sind. Der die distale Gelenkachse 24 des Doppelgelenks 6 bildende Gelenkstift ragt an den voneinander abgewandten Außenseiten der an dem Werkzeugträger 8 ausgebildeten Vorsprünge 20 und 22 aus dem Werkzeugträger 8 heraus. An diesen an den Vorsprüngen 20 und 22 herausragenden Bereichen des Gelenkstifts sind jeweils zwei Führungsrollen 72 und 74 drehbar gelagert. Auch hier sind die an der Außenseite des Vorsprungs 22 angeordneten Führungsrollen 72 und 74 aus der Zeichnung nicht ersichtlich. Außenseitig der Führungsrollen 70 und 74 ist jeweils eine mit den die proximale Gelenkachse 18 und die distale Gelenkachse 24 bildenden Gelenkstiften verbundene Koppelplatte 76 angeordnet, welche die Führungsrollen 70 und 74 größtenteils abdeckt.
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Die Führungsrollen 68, 70, 72 und 74 dienen zur Führung der Seilzüge 58, 60, 64 und 66 im Bereich des Doppelgelenks 6. Hierbei ist der mit dem Maulteil 10 bewegungsgekoppelte Seilzug 60 derart geführt, dass er die außenseitig des Vorsprungs 20 des Werkzeugträgers 8 gelagerte Führungsrolle 72 und die außenseitig des Vorsprungs 14 des Endstücks 4 des Schaftes 2 gelagerte Führungsrolle 68 S-förmig umschlingt, während der ebenfalls mit dem Maulteil 10 bewegungsgekoppelte Seilzug 58 derart geführt ist, dass er die außenseitig des Vorsprungs 22 des Werkzeugträgers 8 gelagerte, nicht sichtbare Führungsrolle 74 und die außenseitig des Vorsprungs 16 des Gelenkstücks 4 des Schaftes 2 gelagerte und ebenfalls nicht sichtbare Führungsrolle 70 S-förmig umschlingt. Korrespondierend hierzu ist der mit dem Maulteil 12 bewegungsgekoppelte Seilzug 64 derart geführt, dass er die außenseitig des Vorsprungs 20 des Werkzeugträgers 8 gelagerte Führungsrolle 74 und die außenseitig des Vorsprungs 14 des Endstücks 4 des Schaftes 2 gelagerte Führungsrolle 70 S-förmig umschlingt, während der ebenfalls mit dem Maulteil 12 bewegungsgekoppelte Seilzug 66 derart geführt ist, dass er die außenseitig des Vorsprungs 22 des Werkzeugträgers 8 gelagerte, nicht sichtbare Führungsrolle 72 und die außenseitig des Vorsprungs 16 des Endstücks 4 des Schaftes 2 gelagerte und ebenfalls nicht sichtbare Führungsrolle 68 S-förmig umschlingt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Schaft
- 4
- Endstück
- 6
- Doppelgelenk
- 8
- Werkzeugträger
- 10
- Maulteil
- 12
- Maulteil
- 14
- Vorsprung
- 16
- Vorsprung
- 18
- Gelenkachse
- 20
- Vorsprung
- 22
- Vorsprung
- 24
- Gelenkachse
- 26
- Verbindungselement
- 28
- Verbindungselement
- 30
- Seilzug
- 32
- Seilzug
- 34
- Seil
- 36
- Betätigungsrolle
- 38
- Führungsrolle
- 40
- Seilrolle
- 42
- Seilrolle
- 44
- Einschnitt
- 46
- Lagerungsabschnitt
- 48
- Außenbereich
- 50
- Außenbereich
- 52
- Durchgangsloch
- 54
- Gelenkachse
- 56
- Betätigungsrolle
- 58
- Seilzug
- 60
- Seilzug
- 62
- Betätigungsrolle
- 64
- Seilzug
- 66
- Seilzug
- 68
- Führungsrolle
- 70
- Führungsrolle
- 72
- Führungsrolle
- 74
- Führungsrolle
- 76
- Koppelplatte
- A
- Einzelheit
