DE102017009835B3 - Hammer element with impulse limitation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hammerelements (10) mit Impulsbegrenzung für die medizinische Anwendung und umfasst ein Gehäuse (20), das einen Boden (22) und eine am Boden umlaufende Wand (24) aufweist und ein in dem Gehäuse (20) bewegbar gelagertes Aufprallelement (40) das eine erste schlagseitige Kammer (42) und eine zweite bodenseitige Kammer (44) umfasst, die durch eine im Aufprallelement (44) bewegbare Trennwand (50) ausgebildet werden, wobei die Trennwand (50) zumindest eine Durchgangsöffnung (54) aufweist, welche für ein Fluid passierbar ausgebildet ist und wobei die Trennwand (50) mit einem länglichen Verbindungselement (52) durch einen Boden (46) des Aufprallelements (40) mit dem Boden (22) des Gehäuses (20) verbunden ist, wobei die beiden Kammern des Aufprallelements (40) mit einem Fluid gefüllt sind. The invention relates to a hammer element (10) with pulse limitation for medical use and comprises a housing (20) which has a bottom (22) and a wall (24) encircling the bottom and an impact element movably mounted in the housing (20) ( 40) comprising a first impact side chamber (42) and a second bottom side chamber (44) formed by a partition wall (50) movable in the impact element (44), the partition wall (50) having at least one through hole (54), which is passable for a fluid and wherein the partition wall (50) is connected to an elongate connecting element (52) through a bottom (46) of the impact element (40) to the bottom (22) of the housing (20), the two chambers of the impact element (40) are filled with a fluid.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Hammerelement, insbesondere einen Hammerkopf, mit einer Impulsbeschränkung, insbesondere eine einstellbare Impulsbeschränkung.The invention relates to a hammer element, in particular a hammer head, with an impulse limitation, in particular an adjustable impulse limitation.
Stand der TechnikState of the art
Für verschiedene Anwendungen im medizinischen Bereich werden Hämmer oder Hammervorrichtungen verwendet. Ein manuell betätigter medizinischer Hammer weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale auf, die ein normaler Hammer hat, d.h. einen Hammerkopf und einen Handgriff, der mit dem Hammerkopf verbunden ist. Bei einem manuell betätigten Hammer hängt die Betätigung maßgeblich von der Geschicklichkeit des Anwenders ab, d.h. wie vorsichtig oder kräftig mit dem Hammer geschlagen wird. Da die Hämmer verwendet werden, um bspw. mit einem Knochenmeißel Knochen zu bearbeiten oder auch um Hüft- oder Schultergelenksprothesen zu montieren, hängt der Erfolg der Anwendung von den Fähigkeiten des Anwenders ab.For various medical applications, hammers or hammer devices are used. A manually operated medical hammer has substantially the same characteristics as a normal hammer, i. a hammer head and a handle connected to the hammer head. In a manually operated hammer, the operation is significantly dependent on the skill of the user, i. How to beat carefully or vigorously with a hammer. Because the hammers are used to bones, for example, with a bone bit, or to assemble hip or shoulder joint prostheses, the success of the application depends on the skill of the user.
Die
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es einen Hammerkopf bereitzustellen, mit dem verhindert werden kann, dass versehentlich zu fest geschlagen wird und z.B. eine Prothese oder ein anderes zu behandelndes Element beschädigt wird.The object of the invention is to provide a hammer head with which it can be prevented that is accidentally struck too tight and, for. a prosthesis or other item to be treated is damaged.
Ein erfindungsgemäßes Hammerelement mit Impulsbegrenzung für die medizinische Anwendung umfasst ein Gehäuse, das einen Boden und eine am Boden umlaufende Wand aufweist und ein in dem Gehäuse bewegbar gelagertes Aufprallelement das eine erste aufprallseitige Kammer und eine zweite bodenseitige Kammer umfasst, die durch eine im Aufprallelement bewegbare Trennwand ausgebildet werden, wobei die Trennwand zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist, welche für ein Fluid passierbar ausgebildet ist und wobei die Trennwand mit einem länglichen Verbindungselement durch einen Boden des Aufprallelements mit dem Boden des Gehäuses verbunden ist, wobei die beiden Kammern des Aufprallelements mit einem Fluid gefüllt sind. Durch die Kammern in dem Aufprallelement wird beim Auftreffen des Aufprallelements das Aufprallelement in dem Gehäuse entgegen der Schlagrichtung bewegt und verringert so den Impuls beim Auftreffen des Aufprallelements. Dadurch kann ein zu starker Impuls vermieden werden.An impact-type hammer element according to the invention for medical use comprises a housing which has a bottom and a wall encircling the bottom and an impact element movably mounted in the housing comprising a first impact-side chamber and a second bottom-side chamber which is movable by a partition movable in the impact element be formed, wherein the partition has at least one passage opening which is formed passable for a fluid and wherein the partition wall is connected with an elongate connecting element through a bottom of the impact member to the bottom of the housing, wherein the two chambers of the impact member are filled with a fluid , As a result of the chambers in the impact element, when the impact element strikes the impact element in the housing is moved counter to the direction of impact, thus reducing the momentum when the impact element impinges. As a result, an excessive impulse can be avoided.
Das längliche Verbindungselement ist bevorzugt zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet ist. Dadurch kann zum einen Material gespart werden, zum anderen kann dieser Platz für die Konstruktion von Durchgängen und Ventilen verwendet werden.The elongate connecting element is preferably hollow at least in sections. This can be saved on the one hand material, on the other hand, this space can be used for the construction of passages and valves.
Die Trennwand zumindest zwei Durchgangsöffnungen aufweist und in zumindest einer Durchgangsöffnung ein Ventil angeordnet ist, das das Fluid nur entgegen der Schlagrichtung in die zweite bodenseitige Kammer und in die Gegenrichtung passieren lässt. Durch ein Ventil, das den Fluidfluss erst ab einem bestimmten Impuls oder Druck erlaubt kann ein Minimaldruck/-impuls festgelegt werden und gleichzeitig auch der Fluss in der entgegengesetzten Richtung an diesem Ventil blockiert werden. Das oder die Ventile können mit einer Kraft vorgespannt sein und erst ab nach einem bestimmten Druckanstieg insbesondere in die bodenseitigen Kammer öffnen. Hiermit kann dann der Schwellwert des Schlagimpulses eingestellt werden, bei dem das oder die Ventile öffnen sollen. Vorzugsweise ist die Kraft zur Vorspannung des oder der Ventile einstellbar, bspw. durch eine Austauschbarkeit von Federn, die für die Vorspannung sorgen, oder durch Komprimieren der Feder um die Vorspannung zu erhöhen. Bei der Erzeugung eines Schlagimpulses, welcher über dem Schwellwert liegt, wird somit eine Auslenkung (Translation) des Aufprallelements erlaubt und damit der resultierende Schlagimpuls auf das zu bearbeitende Element durch die Translationsbewegung und gleichzeitiger Dämpfungswirkung abgeschwächt. Gleichzeitig wird der bei der Erzeugung eines Schlagimpulses, welcher unterhalb des Schwellwertes liegt, keine Auslenkung des Aufprallelements erlaubt.The partition wall has at least two passage openings and a valve is arranged in at least one passage opening, which allows the fluid to pass only in the opposite direction to the impact direction in the second bottom-side chamber and in the opposite direction. Through a valve that allows the fluid flow only from a certain pulse or pressure, a minimum pressure / pulse can be set and at the same time the flow in the opposite Direction to be blocked at this valve. The one or more valves may be biased with a force and open only after a certain increase in pressure in particular in the bottom chamber. Hereby, the threshold value of the impact pulse can then be set at which the valve or valves should open. Preferably, the force for biasing the valve or valves is adjustable, for example. By an interchangeability of springs that provide the bias, or by compressing the spring to increase the bias. In the generation of a beat pulse, which is above the threshold, thus a deflection (translation) of the impact element is allowed and thus the resulting impact pulse to the element to be processed by the translational movement and simultaneous damping effect attenuated. At the same time, no deflection of the impact element is allowed when generating a beat pulse which is below the threshold value.
Das Aufprallelement ist bevorzugt am Außenumfang mit mindestens einem Anschlag versehen, der mit einem entsprechenden Anschlag im oder am Gehäuse zusammenwirkt und der mindestens eine Anschlagposition und damit eine maximale Auslenkung des Aufprallelements definiert. Ein zusätzlicher Anschlag kann angeordnet sein, um die Startposition festzulegen. So kann der gleiche Anschlag verwendet werden, um die Positionen des Aufprallelements zu definieren.The impact element is preferably provided on the outer circumference with at least one stop, which cooperates with a corresponding stop in or on the housing and defines at least one stop position and thus a maximum deflection of the impact element. An additional stop may be arranged to set the starting position. Thus, the same stop can be used to define the positions of the impact element.
Vorzugsweise ist zwischen dem Boden des Gehäuses und dem Boden des Aufprallelements eine Vorspannfeder, Elastomere oder ein mit einem Druck beaufschlagtes kompressibles Medium zum Zurückbewegen des Aufprallelements in die Ausgangsstellung angeordnet. Dadurch wird das Aufprallelement ohne weiteres Zutun des Anwenders in die Ausgangsstellung zurückgeschoben.Preferably, a biasing spring, elastomers or a pressurized compressible medium for moving the impact element back to the starting position is arranged between the bottom of the housing and the bottom of the impact element. As a result, the impact element is pushed back into the starting position without further action by the user.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist am länglichen Verbindungselement eine Durchgangsöffnung mit einem Ventil angeordnet. Insbesondere ist im länglichen Verbindungselement ferner eine Feder angeordnet, die zur Vorspannung des Ventils dient. In a further preferred embodiment, a passage opening with a valve is arranged on the elongated connecting element. In particular, a spring is arranged in the elongated connecting element, which serves to bias the valve.
Dieses Ventil dient als Durchlass in Richtung der bodenseitigen Kammer für das Fluid beim Aufprall. Am bodenseitigen Endbereich des Gehäuses ist vorzugsweise ein Gewindestift angeordnet, mittels dem die Vorspannkraft der Feder in dem länglichen Verbindungselement einstellbar ist.This valve serves as a passage in the direction of the bottom-side chamber for the fluid upon impact. At the bottom end portion of the housing, a threaded pin is preferably arranged, by means of which the biasing force of the spring in the elongate connecting element is adjustable.
Vorzugsweise ist am Boden des Aufprallelements mindestens ein Ventil zum Befüllen und/oder zum Entlüften der Kammern des Aufprallelements mit einem Fluid angeordnet ist. Dadurch kann das Aufprallelement einfach gereinigt werden und einfach befüllt werden.Preferably, at least one valve for filling and / or venting the chambers of the impact element is arranged with a fluid at the bottom of the impact element. This allows the impact element to be easily cleaned and easily filled.
Das Gehäuse und das Aufprallelement sind bevorzugt aus zwei unterschiedlichen Materialien oder unterschiedlichen Legierungen ausgebildet. Bspw. können verschiedene Edel-Stahllegierungen verwendet werden. Alternativ können die Elemente auch beschichtet werden oder durch dünne Zwischenschichten voneinander getrennt werden, damit sich die tribulogischen Eigenschaften der Gleitpaarung verbessern. Eine solche Beschichtung oder Zwischenschicht ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet. Dadurch ist es einfacher sicherzustellen, dass die Reibung zwischen diesen Elementen auch ohne zusätzliche Schmierung gering ist.The housing and the impact element are preferably formed from two different materials or different alloys. For example. Different noble steel alloys can be used. Alternatively, the elements can also be coated or separated from one another by thin intermediate layers in order to improve the tribulogical properties of the sliding pairing. Such a coating or intermediate layer is preferably made of plastic. This makes it easier to ensure that the friction between these elements is low even without additional lubrication.
Die Kammern sind bevorzugt zur Trennwand und/oder auch gegenüber dem Gehäuse mit Dichtungen abgedichtet. So wird die Leckage zwischen den Kammern minimiert.The chambers are preferably sealed to the partition wall and / or with respect to the housing with seals. This minimizes the leakage between the chambers.
Das Hammerelement kann ferner ein natürliches, ein teil-synthetisches oder ein voll-synthetisches Öl, Wasser oder wässrige Lösungen umfassen, die in die Kammern gefüllt sind. So kann eine gezielte Viskosität und damit eine Schlagdämpfung eingestellt werden.The hammer element may further comprise a natural, a partially synthetic or a fully synthetic oil, water or aqueous solutions filled in the chambers. Thus, a targeted viscosity and thus a shock absorption can be adjusted.
Ferner umfasst das Hammerelement eine eine Schnittstelle, die mit einem Griff zum Halten und Verwenden des Hammerelements verbindbar ist. So kann das Hammerelement auch an einem manuell betätigten Hammer verwendet werden.Further, the hammer member includes an interface connectable with a handle for holding and using the hammer member. Thus, the hammer element can also be used on a manually operated hammer.
Figurenlistelist of figures
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1 zeigt eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen (manuell betätigten) Hammerelements;1 shows an isometric view of a (manually operated) hammer element according to the invention; -
2 zeigt eine Explosionsansicht des Hammerelements aus1 ; und2 shows an exploded view of the hammer element1 ; and -
3 zeigt einen Längsschnitt des Hammerelements aus1 in einer Ausgangsstellung;3 shows a longitudinal section of the hammer element1 in a starting position; -
4 zeigt einen Längsschnitt des Hammerelements aus1 zum Zeitpunkt des Aufschlags;4 shows a longitudinal section of the hammer element1 at the time of impact; -
5 zeigt einen Längsschnitt des Hammerelements aus1 mit ausgelenktem Aufprallelement;5 shows a longitudinal section of the hammer element1 with deflected impact element; -
6 zeigt einen Längsschnitt des Hammerelements aus1 zu Beginn der Rückführung des Aufprallelements; und6 shows a longitudinal section of the hammer element1 at the beginning of the return of the impaction element; and -
7 zeigt einen Längsschnitt des Hammerelements aus1 kurz bevor die Ruheposition in der Ausgangsstellung wieder hergestellt ist.7 shows a longitudinal section of the hammer element1 just before the rest position is restored in the starting position.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Description of the Preferred Embodiments
Im Folgenden bedeutet der Begriff „Aufprallseitig“ eine zur Schlagfläche gerichtete Richtung (in
In
Das Hammerelement
In dem Gehäuse
Am Gehäuse, vorzugsweise am Boden
Das Aufprallelement
Die Trennwand
In die Trennwand ist zumindest eine Durchgangsöffnung
Das längliche Verbindungselement
Die anderen beiden Öffnungen
Im folgenden wird die Funktion des Hammerelements
Grundsätzlich sind in den Durchlassöffnungen keine Ventile notwendig, sie verbessern aber die Funktionsweise des Hammerelements, da mit diesen der Schwellwert des Schlagimpulses eingestellt werden kann, bei dem das Ventil öffnen soll.Basically, no valves are necessary in the passage openings, but they improve the operation of the hammer element, since with these the threshold value of the impact pulse can be adjusted at which the valve should open.
Für die Montage des Hammers wird das Gehäuse bereitgestellt und die Feder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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- 2017-10-23 DE DE102017009835.2A patent/DE102017009835B3/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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