DE102017218121A1

DE102017218121A1 - Schaft für eine Knochenstanze mit keramischem Schneideelement und Herstellverfahren

Info

Publication number: DE102017218121A1
Application number: DE102017218121.4A
Authority: DE
Inventors: Oliver Kriese; Thomas Loibl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schaft (10) für eine Stanze (1000), insbesondere für eine Knochenstanze, wobei der Schaft (10) an einem distalen Ende (210) ein keramisches Schneideelement (20) aufweist.

Description

Stand der Technik
Knochenstanzen werden in der Medizintechnik für die Entfernung von Knochenmaterial und für die Anpassung von Knochen verwendet. Dabei werden die ausgestanzten Teile des jeweiligen Knochens für Analysezwecke oder für Schaffung von neuen Strukturen im Knochen aus dem Knochen herausgetrennt.
Aus DE 10 2007 011 670 A1 ist eine chirurgische Knochenstanze bekannt, welche einen mit einem Handstück verbundenen Schaft umfasst. Der Schaft weist einen stationären Schaft und einen längs verschieblich auf dem stationären Schaft gelagerten Schiebeschaft auf, wobei ein im Handgriff untergebrachter motorischer Antrieb eine Verschiebung des Schiebeschafts von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung bewirken kann. Der Schiebeschaft weist an seinem distalen Ende eine Schneide auf, welche einer Anschlagfläche des stationären Schafts gegenübersteht, so dass beim Annähern der Schneide ein zwischen der Schneide und der Anschlagfläche aufgenommenes Gewebe, beispielsweise Knochenmaterial durchschnitten werden kann. Die Schneiden vom Knochenstanzen werden dabei typischerweise aus Metall hergestellt, insbesondere aus für medizinische Anwendungen verwendbaren Metalllegierungen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung einen Schaft für eine Stanze, insbesondere einen Schaft für eine Knochenstanze, wobei der Schaft an einem distalen Ende ein keramisches Schneideelement aufweist.
Unter einem Schaft kann insbesondere auch ein Schiebeschaft für eine Knochenstanze verstanden werden. Ferner kann der Schaft neben einem Schiebeschaft auch einen Schienenschaft umfassen, wobei der Schiebeschaft bezüglich des Schienenschafts beweglich ist, insbesondere parallel entlang des Schienenschafts beweglich ist. Unter einem distalen Ende kann insbesondere ein Ende des Schafts verstanden werden, insbesondere ein Ende, welches bei einer Benutzung des Schafts für eine Wechselwirkung des Schafts mit einem Objekt in Kontakt mit dem Objekt tritt. Beispielsweise ist das distale Ende als Ende eines Schafts einer Knochenstanze für einen Kontakt mit einem zu stanzenden Teil eines Knochens vorgesehen. Unter einem keramischen Schneideelement kann insbesondere ein Element verstanden werden, dass eine Schneide, vorzugsweise in Form einer Kante, aus einem keramischen Material umfasst. Ferner kann darunter insbesondere ein sich zu einer Kante verjüngendes Stück Keramik verstanden werden.
Der erfindungsgemäße Schaft hat den Vorteil, dass die Materialeigenschaft von Keramik, insbesondere die große Härte und die resultierende sehr hohe Verschleißfestigkeit, in Form des keramischen Schneideelements ausgenutzt werden kann. Selbst bei wiederholter Benutzung verrundet eine Schneidekante des Schneideelements bei Benutzung vorteilhafterweise kaum, so dass die Schnitthaltigkeit der Schneide erhalten bleibt. Somit wird auch vorteilhafterweise das Risiko verringert, dass ein Benutzer der Knochenstanze durch unsachgemäßen Gebrauch aufgrund einer Verrundung der Schneidkante, beispielsweise durch eine verstärkte Kraftanwendung, Teile der Knochenstanze verformt und somit die Knochenstanze unbrauchbar macht. Ferner hat der erfindungsgemäße Schaft den Vorteil, dass das keramische Schneideelement eine hohe Biokompatibilität, eine gute Sterilisierbarkeit sowie eine hohe Resistenz auch bei hohen Temperaturen und bei einem Kontakt mit aggressiven Medien aufweist. Dies wirkt sich positiv auf medizintechnische Anwendungen aus, da insbesondere Querkontaminationen bei und nach Operationen durch eine gründliche Sterilisation des Schneidelements vorteilhafterweise verringert werden können.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Schaft ein Schienenelement und ein auf dem Schienenelement längs verschieblich gelagertes Schiebeelement auf. Unter längs verschieblich gelagert ist hierbei insbesondere eine Verschiebbarkeit des Schiebeelements entlang der Erstreckung einer Schiene des Schienenelements zu verstehen. Ferner umfasst ein distales Ende des Schienenelements ein Begrenzungselement für eine Begrenzung einer Verschiebung des Schiebeelements. Das keramische Schneideelement ist auf einer dem Begrenzungselement zugewandten Seite des Schiebeelements oder auf einer dem Schiebeelement zugewandten Seite des Begrenzungselements angeordnet. Bei dem Schienenelemente kann es sich insbesondere um einen stationären Schaft und bei dem längs verschieblich gelagerten Schiebeelement um einen auf diesem stationären Schaft längs verschieblich gelagerten Schiebeschaft handeln. Das Begrenzungselement kann insbesondere als Anschlagfläche für ein distales Ende des Schiebeelements dienen. Durch diese vorteilhafte Weiterbildung ist es möglich, dass ein zu stanzendes Gewebe, insbesondere ein Teil eines Knochens zwischen dem Begrenzungselement und dem distalen Ende des Schiebeelements für ein Herausstanzen des Teils durch das keramische Schneideelement aufgenommen wird. Das keramische Schneideelement kann dabei für die gleiche Wirkung auf einer dem Begrenzungselement zugewandten Seite des Schiebeelements oder auf einer dem Schiebeelement zugewandten Seite des Begrenzungselements angeordnet sein.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform ist es auch möglich, dass der Schaft zumindest zwei keramische Schneideelemente aufweist, wobei ein erstes keramisches Schneideelement auf einer dem Begrenzungselement zugewandten Seite des Schiebeelements und ein zweites keramisches Schneideelement auf einer dem Schiebeelements zugewandten Seite des Begrenzungselements angeordnet ist. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein Herausschneiden des auszustanzenden Gewebeteils von zwei Seiten während des Stanzvorgangs.
Vorzugsweise ist ein keramisches Kontaktelement für eine Kontaktierung mit dem keramischen Schneideelement auf einer dem Schiebeelement zugewandten Seite des Begrenzungselements beziehungsweise auf einer dem Begrenzungselements zugewandten Seite des Schiebeelements angeordnet. Das keramische Kontaktelement hat den Vorteil, dass es bei einem Stanzvorgang als Anschlag für das keramische Schneideelement dient und somit eine Beschädigung durch einen Kontakt des Schneideelements mit einem anderen, insbesondere metallischen, Teil des Schafts oder der Knochenstanze verhindert wird. Das keramische Kontaktelement kann beispielsweise eine Auflagefläche für die Kontaktierung mit dem keramischen Schneideelement aufweisen, wobei die Auflagefläche zumindest teilweise parallel zu einer Schneidekante des Schneideelements ausgeführt sein kann. Der Schaft kann in einer speziellen Ausgestaltung auch zwei keramische Kontaktelemente aufweisen, wobei ein erstes Kontaktelement auf dem Begrenzungselement und ein zweites Kontaktelement auf dem Schiebeelement angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn, wie oben ausgeführt, der Schaft zwei gegenüberliegende keramische Schneideelemente aufweist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das keramische Schneideelement zumindest teilweise durch den Schaft ummantelt. Vorzugsweise ist das keramische Schneideelement dabei über eine teilweise Ummantelung des keramischen Schneideelements mit dem Schiebeelement beziehungsweise mit dem Begrenzungselement verbunden. Unter einer teilweisen Ummantelung kann insbesondere eine Armierung verstanden werden, wobei beispielsweise ein Teil des Schiebeelements beziehungsweise ein Teil des Begrenzungselements einen Teil des Schneideelements umhüllt. Dabei kann die Verbindung des keramischen Schneideelements mit dem Schiebeelement beziehungsweise mit dem Begrenzungselement stoffschlüssig über einen Klebstoff erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung kraftschlüssig, beispielsweise über eine Schrumpfung des das keramischen Schneideelements umhüllenden Teil des Schiebeelements beziehungsweise des Begrenzungselements ausgestaltet sein. Eine solche teilweise Ummantelung hat den Vorteil, dass hohe Belastungen des keramischen Schneideelement auf das mit dem keramischen Schneideelement verbundenen Schiebeelement beziehungsweise Begrenzungselement weitergeleitet werden. Durch eine solche Armierung wird somit vorteilhafterweise eine Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Schafts auch bei hohen Belastungen ermöglicht. Ferner ist von Vorteil, dass selbst bei einem Bruch des keramischen Schneideelements eine Trennung von Bruchstücken vom erfindungsgemäßen Schaft zumindest erschwert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Schaft, insbesondere das Schiebeelement, eine Ausnehmung zur Aufnahme von gestanztem Material auf. Die Ausnehmung stellt somit eine Auffangkammer für gestanztes Material dar. Dies hat den Vorteil, dass gestanztes Material nach dem Stanzvorgang auf einfache Art und Weise vom Ort des Stanzens entfernt werden kann. Ferner ist von Vorteil, dass das gestanzte Material an einer wohldefinierten Stelle verbleibt und somit leichter entsorgt werden kann. Darüber hinaus muss der Schaft für eine weitere Entnahme von Knochenmaterial nicht vorher für eine Wegbeförderung des bisher gestanzten Knochenmaterials von der Stanzstelle oder einer Operationsstelle entfernt werden, was bei einem Schaft oder einer Stanze ohne Auffangkammer erforderlich wäre. Dadurch wird die Gefahr einer Verletzung von neben Knochen liegendem Gewebe wegen der Wegbeförderung verringert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Schaft einen bezüglich des Schafts, insbesondere bezüglich des Schienenelements, längs verschieblichen Auswerfer auf, wobei der Auswerfer in die Ausnehmung des Schafts beziehungsweise des Schiebeelements für einen Auswurf eines aufgenommenen gestanzten Materials bewegbar ist. Somit kann auf einfache Art und Weise ein gestanztes Material bis zu einem gewünschten Zeitpunkt im Schaft verbleiben und anschließend auf einfache Art und Weise aus der Ausnehmung ausgeworfen werden. Vorzugsweise ist der Auswerfer ferner bezüglich des Schienenelements längs verschieblich. Dies hat den Vorteil, dass der Auswerfer auch bei eine Ruhestellung des Schafts beziehungsweise Schiebeelements bezüglich des Schienenelements in die Ausnehmung bewegbar ist.
Vorzugsweise ist der Auswerfer über eine Feder derart mit dem Schaft, beispielsweise mit dem Schienenelement verbunden, dass die Feder bei einer Bewegung des Auswerfers in die Ausnehmung gestreckt wird und somit der Bewegung durch ihre Federkraft entgegenwirkt. Dies hat den Vorteil, dass der Auswerfer nach einer Bewegung in die Ausnehmung, beispielsweise über eine Aktuation eines Fingers, insbesondere eines Daumens, des Benutzers, ohne Aktuation von außen durch die Federkraft aus der Ausnehmung hinausbewegt wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schaft ein Verriegelungselement für eine Verhinderung einer Bewegung des Auswerfers relativ zum Schaft. Alternativ umfasst der Schaft ein Verriegelungselement für eine Verhinderung einer Bewegung des Auswerfers relativ zum Schiebeelement. Das Verriegelungselement ermöglicht somit vorteilhafterweise eine Fixierung des Auswerfers mit dem Schiebeelement bei einer ersten relativen Position des Auswerfers bezüglich des Schafts beziehungsweise bezüglich des Schiebeelements. Mit anderen Worten ist das Verriegelungselement eingerichtet, eine Bewegung des Auswerfers relativ zum Schaft beziehungsweise zum Schiebeelement zu verhindern, wenn sich bei einer ersten relativen Position des Auswerfers bezüglich des Schafts beziehungsweise des Schiebeelements das Verriegelungselement und der Auswerfer in einer ersten Sperrstellung zueinander befinden. Dies hat den Vorteil, dass der bewegliche Auswerfer bei Bedarf bezüglich des Schafts beziehungsweise bezüglich des Schiebeelements fixiert werden kann. Insbesondere kann dadurch eine Beeinträchtigung eines Stanzvorgangs durch eine ungewollte Bewegung des Auswerfers verhindert werden. Ferner ist von Vorteil, dass eine Ausnehmung in dem Schaft beziehungsweise in dem Schiebeelement für die Aufnahme von gestanztem Material durch eine Begrenzung der Ausnehmung durch den über das Verriegelungselement fixierten Auswerfer ein wohldefiniertes Volumen aufweist. Insbesondere kann es sich bei dem Verriegelungselement um einen Bajonettverschluss, eine Querstift-Nut-Kombination, eine Stellschraube, ein Gewinde oder um eine Raststufe handeln.
Vorzugsweise umfasst das Verriegelungselement ein Sperrelement, das bei einer ersten Position des Auswerfers, insbesondere in einer ersten Position des Auswerfers relativ zum Schiebeelement, zwischen einer ersten Sperrstellung und einer Entsperrstellung bewegbar ist. In der ersten Sperrstellung verhindert das Verriegelungselement eine Bewegung des Auswerfers, vorzugsweise relativ zum Schaft beziehungsweise zum Schiebeelement. Befindet sich das Sperrelement in der Entsperrstellung, so kann der Auswerfer bewegt werden, vorzugsweise relativ zum Schaft beziehungsweise zum Schiebeelement, insbesondere in die Ausnehmung für einen Auswurf eines aufgenommenen Materials. Bei dem Sperrelement kann es sich beispielsweise um einen in eine Nut bewegbaren Stift, eine Rastnase, einen Teil eines Bajonettverschluss oder eine Stellschraube handeln.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Verriegelungselement ferner eingerichtet, eine Bewegung des Auswerfers relativ zum Schafts oder zum Schiebeelement zu verhindern, wenn sich bei einer zweiten relativen Position des Auswerfers bezüglich des Schafts beziehungsweise bezüglich des Schiebeelements das Verriegelungselement und der Auswerfer in einer zweiten Sperrstellung zueinander befinden, wobei insbesondere in der zweiten relativen Position ein Raum für eine Aufnahme von Material in der Ausnehmung gegenüber einer Stellung des Auswerfers in der ersten relativen Position verringert ist
Vorzugsweise umfasst das Verriegelungselement dabei ein Sperrelement, wobei das Sperrelement ferner zumindest in eine zweite Sperrstellung bei einer zweiten Position des Auswerfers bewegbar ist, insbesondere in einer zweiten Position des Auswerfers relativ zum Schafts beziehungsweise zum Schiebeelement, wobei in der zweiten Sperrstellung eine Bewegung des Auswerfers ebenfalls verhindert ist. Somit kann der Auswerfer vorzugsweise in zumindest zwei Positionen relativ zum Schaft beziehungsweise zum Schiebeelement fixiert werden. Dies hat den Vorteil, dass eine durch den Auswerfer begrenzte Ausnehmung in dem Schiebeelement aufgrund der zweiten Positionen zwei unterschiedliche wohldefinierte Volumina aufweisen kann.
Mit anderen Worten sind das Verriegelungselement und der Auswerfer derart ausgebildet, dass das Verriegelungselement in die erste Sperrstellung bewegbar ist, wenn sich der Auswerfer in der ersten Position befindet, und das Verriegelungselement in die zweite Sperrstellung bewegbar ist, wenn sich der Auswerfer in der zweiten Position befindet. Gemäß dieser Weiterbildung nimmt der Auswerfer einen Teil der Ausnehmung ein, wenn sich der Auswerfer in der zweiten Position befindet, so dass sich ein Raum für eine Aufnahme von Material in der Ausnehmung gegenüber einer Stellung des Auswerfers in der ersten Position verringert ist. Somit kann vorteilhafterweise durch eine Stellung des Auswerfers in der ersten oder zweiten Position der Raum beziehungsweise ein Volumen für eine Aufnahme von Material in der Ausnehmung in seiner Größe angepasst werden. Bevorzugt können der Auswerfer und das Verriegelungselement derart ausgebildet sein, dass das Verriegelungselement in zusätzliche Sperrstellungen bewegbar ist, welche mit unterschiedlichen Positionen des Auswerfers bezüglich des Schiebeelements einhergehen und somit unterschiedlich große Räume beziehungsweise Volumina für die Aufnahme von Material in der Ausnehmung zur Verfügung stehen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine mehrstufige Anpassung der Größe des Raumes beziehungsweise der Größe der Ausnehmung realisiert werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Schneideelement eine sich keilförmig verjüngende Schneidekante. Aufgrund der Keilform der Schneidekante ist ein besonders effektiver Stanzvorgang ermöglicht. Vorzugsweise umfasst das Schneideelement eine zumindest teilweise bogenförmige Schneidkante. Dabei kann der Bogen die Form eines Abschnitts eines Kreises, einer Ellipse oder eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass eine gewünschte Form eines gestanzten Materials durch die Wahl der Form des Abschnitts realisiert werden kann. Eine bogenförmige Schneidkante oder eine Schneidkante mit abgerundeten Ecken haben ferner den Vorteil, dass die Gefahr einer unbeabsichtigten Verletzung von um den Knochen liegenden Gewebes verringert ist.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Stanze, insbesondere eine Knochenstanze, welche einen erfindungsgemäßen Schaft umfasst, wobei der Schaft mit der Stanze vorzugsweise lösbar verbindbar ist, beispielsweise über eine Steck- und/oder Rastmechanismus.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Herstellverfahren für einen Schaft einer Stanze, insbesondere für einen Schaft einer Knochenstanze. In einem ersten Schritt wird ein Schaft bereitgestellt. In einem zweiten Schritt wird ein keramisches Schneideelement an einem distalen Ende des Schafts angeordnet. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird das keramische Schneideelement über eine zumindest teilweise Ummantelung des keramischen Schneideelements mit einem Teil des Schafts verbunden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
Es zeigen:

1a und b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schafts,
2a bis d Ausführungsbeispiele zu unterschiedlichen Geometrien des keramischen Schneideelements des erfindungsgemäßen Schafts,
4, 5 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schafts und
6 ein Flussdiagramm zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens.

Ausführungsformen der Erfindung
1a und 1b zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schafts 10 für eine Knochenstanze 1000. Wie in 1a dargestellt, kann es sich bei dem Schaft 10 um einen Schiebeschaft 10 für eine Knochenstanze 1000 handeln. Der Schaft 10 umfasst somit ein Schiebeelement 100 mit einem keramisches Schneideelement 20, wobei das keramische Schneideelement 20 wie dargestellt an einem Ende des Schafts 10, insbesondere an einem distalen Ende des Schafts 10 angeordnet ist. Der Schaft 10 kann neben dem Schiebeelement 100 auch ein Schienenelement 200 umfassen, wobei das Schiebeelement 100 bezüglich des Schienenelements 200 beweglich ist, insbesondere parallel entlang des Schienenelements 200 beweglich.
Wie in 1a dargestellt, umfasst der Schaft 10 in diesem Beispiel das Schienenelement 200 und das auf dem Schienenelement 200 längs verschieblich gelagerte Schiebeelement 100, wobei ein distales Ende 210 des Schienenelements 200 ein Begrenzungselement 220 für eine Begrenzung einer Verschiebung des Schiebeelements 100 umfasst, in diesem Beispiel in der Form eines Vorsprungs 220 des Schienenelements 200. Ein keramisches Schneideelement 20 ist auf einer dem Begrenzungselement 220 zugewandten Seite des Schiebeelements 100 angeordnet. Alternativ könnte das keramische Schneideelement 20 auch auf einer dem Schiebeelement 100 zugewandten Seite des Begrenzungselements 220 angeordnet sein. Ferner ist es möglich, dass auf beiden genannten Seiten jeweils ein keramisches Schneideelement 20 angeordnet ist. Vorzugsweise ist auf einer dem Schiebeelement 100 zugewandten Seite des Begrenzungselements 220 ein keramisches Kontaktelement 30 für eine Kontaktierung mit dem Schneideelement 20 angeordnet. Wenn das keramische Schneideelement 20 auf der dem Schiebeelement 100 zugewandten Seite des Begrenzungselements 220 angeordnet ist, kann das keramische Kontaktelement 30 auf einer dem Begrenzungselement 220 zugewandten Seite des Schiebeelements 100 angeordnet sein. Im oben beschriebenen Fall zweier gegenüberliegender Schneideelemente 20 kann optional jeweils neben jedem Schneideelement 20 ein Kontaktelement 30 angeordnet sein.
Das keramische Schneideelement 20 und/oder das keramische Kontaktelement 30 können über bekannte Fertigungsverfahren wie beispielsweise Keramikspritzgießen (CIM), additive Verfahren wie 3D-Druck, Extrusion oder Presstechnik hergestellt werden. Das Schneideelement 20 kann als keramischen Werkstoff insbesondere Siliciumnitrid, Zirkoniumdioxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA), Aluminiumoxidverstärkte Zirkonoxid (ATZ) oder teilstabilisiertes Zirkoniumoxid (PSZ) umfassen, insbesondere in heiß-isostatisch-gepressten Versionen (HIP) hergestellten Formen.
Wenn das keramische Schneideelement 20 aufgrund einer entsprechenden Verschiebung oder Stellung des Schiebeelements 100 nicht das keramische Kontaktelement 30 kontaktiert, so befindet sich zwischen dem Schiebeelement 100 und dem Begrenzungselement 220 des Schienenelements 200 ein Aufnahmebereich 40 für eine Aufnahme eines zu stanzenden Materials beispielsweise eines Teils eines Knochens. Die parallele Beweglichkeit des Schiebeelements 100 bezüglich des Schienenelements 200 ist in 1a durch einen Doppelpfeil 1 mit zwei entgegengesetzt ausgerichteten Spitzen angedeutet.
Wie in 1b dargestellt, kann der Schaft 10, insbesondere sowohl das Schiebeelement 100 als auch das Schneideelement 20 einen Hohlraum 110 als Ausnehmung 110 für die Aufnahme von gestanztem Material, insbesondere gestanztem Knochenmaterial aufweisen. Wie dargestellt, können sowohl das Schiebeelement 100 als auch das Schneideelement 20 hülsenförmig ausgebildet sein, wobei das Innere der Hülse die Ausnehmung 110 umfasst. Das Schneideelement 20, insbesondere der hülsenförmige Teil des Schneideelements 20 kann dabei beispielsweise ein Dicke zwischen 0, 3 und 1 Millimeter aufweisen. Das Schiebeelement 100, insbesondere der hülsenförmige Teil des Schiebeelements 100 kann dabei beispielsweise ebenfalls ein Dicke zwischen 0, 3 und 1 Millimeter aufweisen und beispielsweise aus Metall oder einer Metalllegierung gefertigt sein, insbesondere Edelstähle wie zum Beispiel 316L 1.4435 / 1.4404 oder legierte Edelstähle oder Chromstähle.
Wie ferner in 1b dargestellt, ist das keramische Schneideelement 20 teilweise von dem Teil des Schiebeelements 100 ummantelt. Eine solche Armierung des Schneideelements 20 hat den Vorteil, dass auf das Schneideelement 20 wirkende Kräfte auf den Teil des Schiebeelements 100 übertragen werden und somit das keramische Schneideelement 20 entlastet wird.
In 2a bis d sind Ausführungsbeispiele von Querschnitten des keramischen Schneideelements 20 und des die keramische Schneideelemente umgebenden Teil des Schafts 10, insbesondere des Schiebeelements 100, dargestellt. Die Schneidkante 21 des keramischen Schneideelements 20 kann beispielsweise eine rechteckige Form mit abgerundeten Kanten, eine runde Form, eine elliptische Form oder eine teilweise bogenförmige Ausgestaltung aufweisen. In letzterem Fall kann der Teil des Bogens ein Teil eines Kreisbogens oder einen Teil einer Ellipse oder ein Teil eines Rechtecks mit abgerundeten Kanten sein.
3a und 3b zeigen schematische Querschnittsdarstellungen von Ausführungsbeispielen des keramischen Schneideelements 20 in Verbindung mit einem Teil des Schafts 10, insbesondere des Schiebeelements 100. Das keramische Schneideelement 20 kann an seiner Spitze eine keilförmig ausgeführte Schneidkante 21 umfassen, wie auch in 1a dargestellt. Beispielsweise kann ein Schneidenwinkel 22 bei mittiger Keilschneide zwischen 45 und 120 Grad, vorzugsweise bei einseitiger Keilschneide zwischen 45 und 90 Grad betragen. Bei einer Schneidenart mit beidseitigen Winkel handelt es sich um einen tatsächlichen Keilwinkel, bei Schneide mit nur einer Abschrägung ist der Keilwinkel nicht sichtbar aber sollte zwischen 10 und 45 Grad betragen. Alternativ oder zusätzlich kann wie in 2b dargestellt, die Schneidkante 21 eine sich verjüngende Keilform aufweisen.
4a und b zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schafts 10, wobei der Schaft 10 eine Ausnehmung 110 zur Aufnahme eines gestanzten Materials aufweist. Die Ausnehmung 110 kann dabei insbesondere im Schiebeelement 100 angeordnet sein, so dass bei einem Stanzen ein abgestanzter Teil 50 des zu stanzenden Materials durch die von der Schneidkante 21 begrenzte Öffnung des keramischen Elements 20 in die Ausnehmung 110 innerhalb des Schiebeelements 100 befördert wird. Der Schaft 10 umfasst in diesem Beispiel ferner einen bezüglich des Schienenelements 200 längs verschieblichen Auswerfer 150 welcher an diesem Beispiel innerhalb des Schiebeelements 100 angeordnet ist. Der Auswerfer 150 ist hierbei auch bezüglich des Schiebeelements 100 verschiebbar, so dass ein aufgenommenes Material 50 durch relativ zum Schiebeelement 100 durchgeführter Bewegung des Auswerfers 150 aus der Ausnehmung 110 wie in der 4b dargestellt wieder entfernt werden kann. Die Bewegung des Schiebeelements 100 und des Auswerfers 150 relativ zueinander sowie relativ zum Schienenelement sind in 4b durch Pfeile 1, 2 angedeutet. Optional umfasst der Schaft 10, insbesondere das Schiebeelement 100 eine Feder 160, über welche der Auswerfer mit dem Schaft 10, insbesondere dem Schiebeelement 100, verbunden ist. Die Feder 160 kann dabei derart angeordnet und eingerichtet sein, dass die Feder 160 einer Auslenkung des Auswerfers 150 in die Ausnehmung 110 entgegenwirkt und somit nach einer Aktuation des Auswerfers 150 den Auswerfer 150 wieder in eine Ruhelage bezüglich des Schiebeelements 100 zurückbefördert.
5a und 5b zeigen eine vorteilhafte Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß der 4a und 4b, in welcher der Schaft 10 ein Verriegelungselement 170 für eine Verhinderung einer Bewegung des Auswerfers 150 relativ zum Schiebeelement 150 umfasst. Ein Sperrelement 171 als Teil des Verriegelungselements 170 ist in diesem Beispiel zwischen einer ersten Sperrstellung und einer Entsperrstellung bewegbar, wobei die Sperrstellung durch eine Bewegung des Sperrelements 171 in eine erste Ausnehmung 151 des Auswerfers 150 realisiert wird. Bei dem Sperrelement 171 kann es sich vorzugsweise um Insbesondere kann es sich um einen in bewegbaren Stift, eine Rastnase, einen Teil eines Bajonettmechanismus oder eine Stellschraube handeln. Entsprechend kann es sich bei dem Verriegelungselement 170 um einen Bajonettverschluss, eine Querstift-Nut-Kombination, eine Stellschraube, ein Gewinde oder um eine Raststufe handeln. Optional kann der Auswerfer 150 eine zweite Ausnehmung 152 für eine zweite Sperrstellung des Sperrelements 151 aufweisen. Somit kann der Auswerfer 150 vorzugsweise in zumindest zwei Position relativ zum Schiebeelement 100 für unterschiedliche wohldefinierte Volumina der Ausnehmung 110 im Schiebeelement 100 fixiert werden. Durch einen in 5a dargestellten Drehpfeil 4 und einen dargestellten Längspfeil 5 ist angedeutet, dass das Sperrelement 151 durch eine Drehung aus der ersten oder zweiten Sperrstellung in die Entsperrstellung bewegt werden beziehungsweise anschließend der Auswerfer 150 relativ zum Schiebeelement 100 bewegt werden kann. In 5b ist das Sperrelement 151 in der Entsperrstellung dargestellt, was eine Bewegung des Auswerfers 150 parallel zum Schiebeelement 100 ermöglicht, wie durch weitere Pfeile 6, 7 angedeutet.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens 700 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schafts 10. In einem ersten Schritt 710 wird ein Schaft 10, insbesondere ein Schaft einer Knochenstanze 1000 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt 720 wird ein keramisches Schneideelement an einem distalen Ende 210 des Schafts 10 angeordnet. Die Anordnung kann dabei über eine Verbindung des keramischen Schneideelements 20 mit dem distalen Ende 210 des Schafts 10 erfolgen, insbesondere über eine stoffschlüssige Verbindung unter Verwendung eines Klebstoffs. Alternativ kann die Verbindung auch über eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise über eine Schrumpfung eines das keramische Schneideelement zumindest teilweise umfassenden Teils des Schafts 10 erfolgen. Optional kann das keramische Schneideelement 20 somit über eine zumindest teilweise Ummantelung des keramischen Schneideelements 20 mit einem Teil des Schafts 10 verbunden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007011670 A1 [0002]

Claims

Schaft (10) für eine Stanze (1000), insbesondere für eine Knochenstanze, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (10) an einem, insbesondere distalen, Ende (210) ein keramisches Schneideelement (20) aufweist.
Schaft (10) nach Anspruch 1, wobei der Schaft (10) ein Schienenelement (200) und ein auf dem Schienenelement (200) längsverschieblich gelagertes Schiebeelement (100) umfasst, wobei ein, insbesondere distales, Ende (210) des Schienenelements (200) ein Begrenzungselement (220) für eine Begrenzung einer Verschiebung des Schiebeelements (100) umfasst und wobei das keramische Schneideelement (20) auf einer dem Begrenzungselement (220) zugewandten Seite des Schiebeelements (100) oder auf einer dem Schiebeelement (100) zugewandten Seite des Begrenzungselements (220) angeordnet ist.
Schaft (10) nach Anspruch 2, wobei der Schaft (10) zumindest zwei keramische Schneideelemente (20) aufweist, wobei ein erstes keramisches Schneideelement (20) auf einer dem Begrenzungselement (220) zugewandten Seite des Schiebeelements (100) und ein zweites keramisches Schneideelement (20) auf einer dem Schiebeelements (100) zugewandten Seite des Begrenzungselements (220) angeordnet ist
Schaft (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein keramisches Kontaktelement (30) für eine Kontaktierung mit dem keramischen Schneideelement (20) auf einer dem Schiebeelement (100) zugewandten Seite des Begrenzungselements (220) beziehungsweise auf einer dem Begrenzungselement (220) zugewandten Seite des keramischen Schiebeelements (100) angeordnet ist.
Schaft (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das keramische Schneideelement (20) zumindest teilweise durch den Schaft (10) ummantelt ist.
Schaft (10) nach Anspruch 5, wobei das keramische Schneideelement (20) über eine teilweise Ummantelung des keramischen Schneideelements (20) mit dem Schiebeelement (100) beziehungsweise mit dem Begrenzungselement (220) verbunden ist.
Schaft (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schaft (10), insbesondere das Schiebeelement (100), eine Ausnehmung (110) zur Aufnahme gestanzten Materials aufweist.
Schaft (10) nach Anspruch 7, wobei der Schaft (10) einen bezüglich des Schafts (10), insbesondere bezüglich des Schiebeelements (100), längsverschieblichen Auswerfer (150) aufweist, wobei der Auswerfer (150) in die Ausnehmung (110) des Schafts (10), insbesondere des Schiebeelements (100), für einen Auswurf eines aufgenommenen gestanzten Materials bewegbar ist.
Schaft (10) nach Anspruch 8, wobei der Auswerfer (150) bezüglich des Schienenelements (200) längsverschieblich ist.
Schaft (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Schaft (10) ein Verriegelungselement (170) umfasst, wobei das Verriegelungselement (170) eingerichtet ist, eine Bewegung des Auswerfers (150) relativ zum Schaft (10) oder relativ zum Schiebeelement (100) zu verhindern, wenn sich bei einer ersten relativen Position des Auswerfers (150) bezüglich des Schafts (10) beziehungsweise bezüglich des Schiebeelements (100) das Verriegelungselement (170) und der Auswerfer (150) in einer ersten Sperrstellung zueinander befinden.
Schaft (10) nach Anspruch 10, wobei das Verriegelungselement (170) ferner eingerichtet ist, eine Bewegung des Auswerfers (150) relativ zum Schaft (10) oder relativ zum Schiebeelement (100) zu verhindern, wenn sich bei einer zweiten relativen Position des Auswerfers (150) bezüglich des Schafts (10) beziehungsweise bezüglich des Schiebeelements (150) das Verriegelungselement (170) und der Auswerfer (150) in einer zweiten Sperrstellung zueinander befinden, wobei insbesondere in der zweiten relativen Position ein Raum (110) für eine Aufnahme von Material in der Ausnehmung (110) gegenüber einer Stellung des Auswerfers (150) in der ersten relativen Position verringert ist.
Schaft (10) nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Verriegelungselement (170) einen Bajonettverschluss (170, 171) umfasst.
Schaft (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das keramische Schneideelement (20) eine zumindest teilweise bogenförmige Schneidkante (21) umfasst.
Stanze (1000), insbesondere Knochenstanze, umfassend einen, insbesondere mit der Stanze (1000) lösbar verbindbaren, Schaft (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Herstellverfahren (700) für einen Schaft (10) einer Stanze, insbesondere für eine Schaft (10) einer Knochenstanze (1000), umfassend die Schritte: • Bereitstellen (710) eines Schafts (10). • Anordnung (720) eines keramischen Schneideelements (20) an einem distalen Ende (210) des Schafts (10).