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Die Erfindung betrifft ein medizinisches Instrument zum Halten, Fassen, Durchtrennen bzw. Schneiden oder Koagulieren eines Gegenstands und/ oder von Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprungs, insbesondere einer Nadel, Knochensplitter, Haut und anderem Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprungs, mit einem starren Element, einem verschwenkbaren Element und einem Stellelement, welches das verschwenkbare Element um eine Schwenkachse verschwenkt.
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Derartige Medizinische Instrumente, wie beispielsweise Nadelhalter, Scheren, Pinzetten, Fasszangen, Biopsiezangen, Stanzen oder Koagulationsinstrumente werden schon seit langer Zeit bei medizinischen Eingriffen verwendet, beispielsweise auch bei endoskopischen Eingriffen. Solche Instrumente umfassen üblicherweise zwei Elemente am Arbeitsende, zwischen denen der zu haltende bzw. zu durchtrennende Gegenstand bzw. Gewebe eingeklemmt bzw. durchtrennt wird. Zumindest eines dieser Elemente ist gegenüber dem anderen Element beweglich. Das bewegliche Element kann darüber hinaus häufig mittels einer Stange oder eines Schafts, die bzw. der innerhalb eines weiteren hohlen Schafts angeordnet ist, bezüglich des anderen Elements bewegt werden. Dadurch kann beispielsweise eine Nadel oder Gewebe mit einer bestimmten Distanz zu der Person, die das medizinische Instrument bedient, gehalten oder durchtrennt bzw. dem Körper des Patienten entnommen werden, wobei die Distanz durch die Länge der Stange oder des Schafts vorgegeben ist. Zwischen der Stange bzw. dem Schaft und dem beweglichen Element am Arbeitsende ist dabei meistens eine Gelenkverbindung vorgesehen, beispielsweise in der Form eines Gelenkniets.
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Ferner erfolgt die Kraftübertragung innerhalb bekannter medizinischer Instrumente dieser Art häufig derart, dass diese auf Zug schließen. Dies bedeutet, dass diese Instrumente dann in eine geschlossene Position übergehen, bei der das bewegliche und das starre Element des Arbeitsendes aneinander anliegen, wenn ein Zug auf die Stange bzw. den Schaft zur Kraftübertragung ausgeübt wird. Die Betätigung solcher bekannter medizinischer Instrumente mit hohlem Schaft erfolgt üblicherweise genauso wie die Betätigung einfacher derartiger Instrumente ohne hohlen Schaft durch Zusammendrücken zweier Ösen oder Arme, d.h. ähnlich wie bei Scheren oder Zangen, an einem Ende des Instrumentes, das dem Ende entgegengesetzt ist, an dem sich das bewegliche und das starre Element des Arbeitsendes befinden. Das Umsetzen des Zusammendrückens der Ösen bzw. Arme in eine Zugbewegung der Schubstange dieser medizinischen Instrumente erfordert üblicherweise eine entsprechende Umlenkung der Kräfte mittels weiterer Gelenkverbindungen.
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Bei derartigen bekannten medizinischen Instrumenten ist nachteilig, dass bei der Betätigung ständig eine Kraft auf die Gelenkverbindungen innerhalb des medizinischen Instruments ausgeübt wird, beispielsweise auf den Gelenkniet, der mit dem beweglichen Element verbunden ist. Das ständige Ausüben einer Kraft auf die Gelenkverbindungen des medizinischen Instruments bedingt einen Verschleiß der Gelenkverbindungen, wodurch die Lebensdauer des medizinischen Instruments verkürzt wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verschleißarmes medizinisches Instrument der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, in welchem eine einfache und robuste Kraftübertragung erfolgt.
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Diese Aufgabe wird durch ein medizinisches Instrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das medizinische Instrument umfasst ein starres Element, ein verschwenkbares Element und ein Stellelement, welches das verschwenkbare Element um eine Schwenkachse verschwenkt. Erfindungsgemäß ist eine Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element spielbehaftet. Ferner weisen das verschwenkbare Element und das Stellelement korrespondierende Gleitflächen auf, die bei einer Schwenkbewegung des verschwenkbaren Element zumindest teilweise aneinander anliegen.
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Der Begriff „spielbehaftet“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Teile oder Abschnitte des Stellelements und des verschwenkbaren Elements, welche die Verbindung zwischen diesen herstellen, während der Schwenkbewegung des Stellelements nur unter bestimmten Winkelstellungen aneinander anliegen, ohne eine Kraft aufeinander auszuüben, und sich während der Schwenkbewegung des Stellelements voneinander lösen können. Ferner sind die „korrespondierenden Gleitflächen“ bezüglich ihrer Kontur derart aneinander angepasst, dass eine Gleitfläche des Stellelements während dessen Schwenkbewegung an einer benachbarten Gleitfläche des verschwenkbaren Elements zumindest in einem jeweiligen Abschnitt dieser Gleitflächen anliegt. Der Abschnitt der Gleitfläche des Stellelements, der an dem entsprechenden Abschnitt der Gleitfläche des verschwenkbaren Elements anliegt und der auch die Gleitfläche des Stellelements vollständig umfassen kann, kann während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements an dessen Gleitfläche entlanggleiten.
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Bei einer Betätigung des Stellelements zum Verschwenken des verschwenkbaren Elements wird die Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element nicht belastet, da diese Verbindung spielbehaftet ist und die Kraftübertragung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element nicht über die Verbindung, sondern über die korrespondierenden Gleitflächen erfolgt. Mit anderen Worten wird während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements keine Kraft über die Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element übertragen. Dadurch werden Verschleiß und Abnutzung an der Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element verringert, so dass die Lebensdauer des medizinischen Instruments insgesamt verlängert wird.
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Aufgrund der Kraftübertragung mittels der korrespondierenden Gleitflächen erfolgt die Betätigung des medizinischen Instruments außerdem durch Druck und nicht durch Zug wie bei vielen medizinischen Instrumenten gemäß dem Stand der Technik. Dadurch kann eine zusätzliche Kraftumlenkung zur Betätigung des medizinischen Instruments entfallen, so dass die Kraftübertragung innerhalb des erfindungsgemäßen medizinischen Instruments auf einfache und robuste Weise erfolgt.
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Die Betätigung des Stellelements kann ferner bewirken, dass das verschwenkbare Element mit dem starren Element zur Anlage gebracht wird, um dadurch den Gegenstand und/ oder Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprung wie beispielsweise eine Nadel, Knochensplitter, Haut und anderes Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprungs, zwischen dem starren und dem verschwenkbaren Element zu fixieren bzw. zu durchtrennen. Das medizinische Instrument kann somit zwei Endpositionen für das verschwenkbare Element aufweisen, und zwar eine Position, in welcher das verschwenkbare und das starre Element mit einem Gegenstand zwischen diesen, beispielsweise einer Nadel, Knochensplitter, Haut und/ oder anderes Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprungs zur Anlage gebracht sind bzw. durchtrennt werden, und eine offene Position, in welcher jeweilige Enden des verschwenkbaren Elements und des starren Elements einen maximalen Abstand voneinander aufweisen.
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Das starre Element und das verschwenkbare Element können darüber hinaus an der Schwenkachse für das verschwenkbare Element miteinander verbunden sein.
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Die Schwenkachse kann beispielsweise an dem starren Element angebracht sein und durch eine Öffnung des verschwenkbaren Elements hindurchtreten, so dass dieses bezüglich des starren Elements beweglich ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das verschwenkbare Element zumindest ein Koppelelement auf, das vorzugsweise seitlich angeordnet ist, während das Stellelement zumindest eine Öffnung aufweist. Die spielbehaftete Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element ist bei dieser Ausführungsform durch einen Eingriff des Koppelelements und der Öffnung gebildet. Dabei können die Abmessungen der Öffnung erheblich größer als die Abmessungen des Koppelelements sein, um die spielbehaftete Verbindung herzustellen und während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements stets ein ausreichendes Spiel zwischen dem Koppelelement und der Öffnung herzustellen.
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Bei dieser Ausführungsform lässt sich die Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element somit auf einfache Weise dadurch herstellen, dass eine ausreichend große Öffnung im Stellelement für den Eingriff des Koppelelements des verschwenkbaren Elements vorgesehen ist. Dadurch wird insbesondere beim Schließen des medizinischen Instruments zum Fassen, Durchtrennen und/ oder Scheiden eines Gegenstands und/ oder Gewebe menschlichen oder tierischen Ursprungs keine Kraft auf das Koppelelement ausgeübt. Umgekehrt kann das Koppelelement zum Öffnen des medizinischen Instruments verwendet werden, indem dieses bei einer umgekehrten Bewegung des Stellelements, d.h. bezogen auf die Schließbewegung, an einer Begrenzung der Öffnung des Stellelements anliegt. Während das Schließen des medizinischen Instruments dadurch erfolgt, dass ein Druck auf das Stellelement ausgeübt wird, kann das medizinische Instrument umgekehrt durch einen Zug am Stellelement geöffnet werden.
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Das zumindest eine Koppelelement kann ferner durch einen Gelenkniet gebildet sein, der an dem verschwenkbaren Element befestigt ist. Das verschwenkbare Element lässt sich somit einfach herstellen, da lediglich ein Gelenkniet an diesem angebracht wird, mit dem die Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element hergestellt werden kann. Aufgrund der spielbehafteten Anbringung des Gelenkniets innerhalb der Öffnung des Stellelements wird wiederum während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements keine Kraft mittels des Stellelements auf den Gelenkniet ausgeübt, da die Kraft weiterhin über die korrespondierenden Gleitflächen übertragen wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Stellelement zwei Öffnungen auf, und der Gelenkniet steht auf beiden Seiten des verschwenkbaren Elements hervor und greift dabei in beide Öffnungen des Stellelements ein. Der Gelenkniet kann sich beispielsweise durch eine Öffnung oder Bohrung des verschwenkbaren Elements erstrecken.
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Durch die Anordnung des Gelenkniets auf beiden Seiten des verschwenkbaren Elements lässt sich dessen Führung während der Schwenkbewegung zum Schließen des medizinischen Instruments verbessern, während die erforderliche Kraft zum Öffnen des medizinischen Instruments bei der umgekehrten Bewegung des Stellelements auf beide Seiten des Elements verteilt wird und dadurch eine geringere Kraft auf die jeweiligen Hälfte des Gelenkniets ausgeübt wird. Dadurch wird insgesamt die Zuverlässigkeit des medizinischen Instruments verbessert, da insbesondere ein Verkanten des verschwenkbaren Elements aufgrund der verbesserten Führung vermieden werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die korrespondierenden Gleitflächen gekrümmte Flächen. Dabei können die Krümmungsradien der Gleitflächen konstant sein oder über die Gleitflächen variieren. Ein Krümmungsradius der Gleitfläche des verschwenkbaren Elements ist jedoch vorzugsweise stets größer als ein Krümmungsradius der Gleitfläche des Stellelements oder gleich diesem.
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Die gekrümmten Gleitflächen verbessern die Führung des verschwenkbaren Elements und die Kraftübertragung auf dieses während der Schwenkbewegung, und zwar insbesondere dann, wenn die Krümmung der Gleitflächen an den Verlauf der Schwenkbewegung angepasst ist. Ferner lassen sich gekrümmte Gleitflächen mit konstantem Krümmungsradius auf einfache Weise herstellen. Wenn der Krümmungsradius der Gleitfläche des verschwenkbaren Elements größer als der Krümmungsradius der Gleitfläche des Stellelements oder gleich diesem ist, lässt sich ein kontinuierliches Gleiten der Gleitfläche des verschwenkbaren Elements über die Gleitfläche des Stellelements mit nahezu konstanter Kraftübertragung sicherstellen.
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Das starre Element kann ferner einen hohlen Schaft umfassen, in welchem ein Führungsabschnitt des Stellelements beweglich angeordnet ist. Mittels des Führungsabschnitts kann eine Ausrichtung des Stellelements bezüglich des starren Elements erfolgen, so dass aufgrund der Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element auch das verschwenkbare Element bezüglich des starren Elements ausgerichtet sein kann.
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Darüber hinaus kann das Stellelement einen Neigungsabschnitt umfassen, der bezüglich des Führungsabschnitts geneigt ist und die Gleitfläche des Stellelements umfasst. Ferner kann die Verbindung zwischen dem Stellelement und dem verschwenkbaren Element im Bereich dieses Neigungsabschnitts hergestellt sein. Beispielsweise kann sich eine Öffnung des Stellelements innerhalb des Neigungsabschnitts befinden.
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Da die Gleitfläche des Stellelements bei dieser Ausführungsform ein Teil des Neigungsabschnitts ist, lässt sich die Länge eines Hebelarms beim Verschwenken des verschwenkbaren Elements vergrößern, insbesondere dann, wenn der Neigungsabschnitt von der Schwenkachse weg geneigt ist, so dass der Abstand zwischen der Gleitfläche des Stellelements und der Schwenkachse vergrößert ist. Die Anordnung der Verbindung zwischen Stellelement und verschwenkbarem Element im Bereich des Neigungsabschnitts bewirkt beim Öffnen des medizinischen Instruments auf die gleiche Weise eine Vergrößerung des entsprechenden Hebelarms.
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Die Länge des Hebelarms zwischen der Gleitfläche des Stellelements und der Schwenkachse und das damit verbundene Drehmoment lassen sich weiter vergrößern, wenn ein jeweiliger Abschnitt der korrespondierenden Gleitflächen, in welchem diese aneinander anliegen, und die Schwenkachse des verschwenkbaren Elements auf entgegengesetzten Seiten einer Mittelachse des Führungsabschnitts angeordnet sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das verschwenkbare Element eine Anschlagsfläche für das Stellelement auf. Diese Anschlagsfläche kann an die Gleitfläche des Stellelements angrenzen. Eine solche Anschlagsfläche sorgt für eine definierte Schließposition des medizinischen Instruments. Mit Hilfe dieser definierten Schließposition kann bei einem medizinischen Instrument, welches zum Halten bzw. zum Fassen eingesetzt wird, insbesondere bei Nadelhaltern, Fasszangen , Pinzetten etc., das verschwenkbare Element mit dem starren Element und dem zu haltenden bzw. zu fassenden Gegenstand bzw. Gewebe zwischen diesen in Anlage gebracht werden. In dieser Schließposition entlastet die Anschlagsfläche den zu haltenden bzw. zu fassenden Gegenstand bzw. Gewebe und das starre Element, da ein Teil der Kraft, die auf das Stellelement und über dieses auf das verschwenkbare Element zum Halten des Gegenstands ausgeübt wird, auf die Anschlagsfläche und nicht auf den zu haltenden bzw. zu fassenden Gegenstand bzw. Gewebe und das starre Element übertragen wird. Bei einem medizinischen Instrument welches zum Schneiden bzw. zum Durchtrennen von Gewebe zum Beispiel menschlichen oder tierischen Ursprungs eingesetzt wird, insbesondere bei Scheren, kann durch die definierte Schließposition die Schnittlänge definiert werden.
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Das verschwenkbare Element kann dabei an dem starren Element anliegen, wenn das Stellelement die Anschlagsfläche des Elements berührt. Somit sind das verschwenkbare Element und das Stellelement bezüglich ihres Bewegungsspielraums aneinander angepasst. Dies bewirkt eine Druckentlastung innerhalb des medizinischen Instruments, da die auf das Stellelement ausgeübte Kraft sowohl auf die an dem starren Element anliegende Fläche des verschwenkbaren Elements als auch auf die Anschlagsfläche des Stellelements und damit insgesamt auf eine vergrößerte Fläche übertragen wird.
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Die Erfindung wird rein beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert, die Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments am Beispiel eines Nadelhalters darstellen. Die Erfindung kann jedoch auf jegliche medizinische Instrumente mit demselben Funktionsprinzip angewendet werden. Es zeigen:
- 1A und 1B eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments in einem geschlossenen Zustand (1A) bzw. in einem geöffneten Zustand (1B),
- 2A und 2B Schnittansichten eines Stellelements des medizinischen Instruments von 1A und 1B,
- 3A und 3B eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht eines verschwenkbaren Elements des medizinischen Instruments von 1A und 1B,
- 3C und 3D eine Ansicht von oben bzw. eine Schnittansicht auf das verschwenkbare Element von 3A und 3B und
- 4A und 4B eine seitliche Schnittansicht bzw. eine Ansicht von oben auf ein starres Element des medizinischen Instruments von 1A und 1B.
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1A und 1B zeigen seitliche Schnittansichten einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen medizinischen Instruments 11, wobei das medizinische Instrument 11 in 1A in einem geschlossenen Zustand und in 1B in einem geöffneten Zustand dargestellt ist. Das medizinische Instrument 11 umfasst ein starres Element 13, ein verschwenkbares Element 15 und ein Stellelement 17.
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2A und 2B zeigen vergrößerte Ansichten des Stellelements 17, während 3A, 3B, 3C und 3D vergrößerte Ansichten des verschwenkbaren Elements 15 zeigen. Ferner sind vergrößerte Ansichten des starren Elements 13 in 4A und 4B dargestellt.
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Das verschwenkbare Stellelement 15 weist eine Gleitfläche 19 auf, an welcher eine Gleitfläche 21 des Stellelements 17 anliegt. Zwischen dem verschwenkbaren Element 15 und dem Stellelement 17 besteht eine Verbindung 23. Die Verbindung 23 ist dadurch gebildet, dass das Stellelement 17 auf zwei Seiten jeweils eine Öffnung 25 aufweist, in die ein Koppelelement, beispielsweise ein Gelenkniet 27, eingreift, der durch eine Bohrung in dem verschwenkbaren Element 15 hindurchtritt und auf beiden Seiten des verschwenkbaren Elements 15 hervorsteht.
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Das verschwenkbare Element 15 ist ferner um eine Schwenkachse 29 verschwenkbar, um dadurch das medizinische Instrument 11 von dem in 1B gezeigten offenen Zustand in den in 1A gezeigten geschlossenen Zustand überzuführen. Das starre Element 13 weist ferner eine Klemmbacke 31 auf, während das verschwenkbare Element 15 ebenfalls eine Klemmbacke 33 aufweist.
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In dem geschlossenen Zustand des medizinischen Instruments 11 von 1A kann ein Gegenstand, beispielsweise eine Nadel (nicht dargestellt), zwischen der Klemmbacke 31 des starren Elements 13 und der Klemmbacke 33 des verschwenkbaren Elements 15 eingeklemmt sein und somit gehalten werden. Zu diesem Zweck umfasst das verschwenkbare Element 15 und das starre Element 13 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Nadelhalters ferner eine Hartmetallplatte 34 (vgl. 1A, 1B und 3A) welche den zu haltenden Gegenstand wie beispielsweise eine Nadel fixieren, wenn sich das medizinische Instrument 11 in dem geschlossenen Zustand befindet, der in 1A dargestellt ist. Aufgrund der Schnittansicht des starren Elements 13 in 1A und 4A ist die Hartmetallplatte 34 in diesen Figuren nicht ersichtlich.
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Das starre Element 13 umfasst ferner einen hohlen Schaft 35, in welchem ein Führungsabschnitt 37 des Stellelements 17 beweglich angeordnet ist. Der hohle Schaft 35 des starren Elements 13 und der Führungsabschnitt 37 des Stellelements 17 weisen dabei eine gemeinsame Mittelachse 39 auf. Ferner umfasst das Stellelement 17 einen Neigungsabschnitt 41 (vgl. auch 2A), der bezüglich der Mittelachse 39 geneigt ist und sich von dieser weg erstreckt. Die Öffnungen 25 des Stellelements 17 befinden sich innerhalb des Neigungsabschnitts 41 im Bereich eines Endes des Stellelements 17, an welchem sich auch die Gleitfläche 21 des Stellelements 17 befindet.
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Das verschwenkbare Element 15 weist ferner eine Anschlagsfläche 43 auf, an welcher der Neigungsabschnitt 41 des Stellelements 17 anliegt, wenn sich das medizinische Instrument 11 in dem in 1A dargestellten geschlossenen Zustand befindet. Wenn der Neigungsabschnitt 41 des Stellelements 17 an der Anschlagsfläche 43 des verschwenkbaren Elements 15 anliegt, liegt gleichzeitig die Klemmbacke 33 des verschwenkbaren Elements 15 an der Klemmbacke 31 des starren Elements 13 an. Die Gleitfläche 19 des verschwenkbaren Elements 15 und die Gleitfläche 21 des Stellelements 17 liegen hingegen während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements 15 stets aneinander an. Außerdem sind die Gleitflächen 19, 21 als gekrümmte Flächen mit nahezu konstantem Krümmungsradius gebildet (vgl. auch 3A), während die Anschlagsfläche 43 als ebene Fläche ausgebildet ist, die sich an die Gleitfläche 19 des verschwenkbaren Elements 15 anschließt.
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Die Öffnungen 25 im Neigungsabschnitt 41 des Stellelements 17 ist kreisförmig gebildet, und gleichzeitig weist der Gelenkniet 27 des verschwenkbaren Elements 15, der in die Öffnungen 25 des Stellelements 17 eingreift, einen kreisförmigen Querschnitt auf. Dabei ist ein Durchmesser D (vgl. 2A) der Öffnung 25 im Neigungsabschnitt 41 des Stellelements 17 deutlich größer und etwa doppelt so groß als ein Durchmesser d (vgl. 3A) des Gelenkniets 27, der sich an dem verschwenkbaren Element 15 befindet. Aufgrund der unterschiedlichen Größe der Durchmesser D, d besteht zwischen dem Stellelement 17 und dem verschwenkbaren Element 15 eine spielbehaftete Verbindung 23, da der Gelenkniet 27 innerhalb der beiden Öffnungen 25 bewegbar ist und sich von einer Innenwand der Öffnungen 25 ablösen kann, so dass der Gelenkniet 27 nicht notwendigerweise an dieser Innenwand der Öffnungen 25 anliegt, wenn das verschwenkbare Element 15 eine Schwenkbewegung zum Schließen des medizinischen Instruments 11 ausführt.
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Zur Betätigung des medizinischen Instruments 11 wird ausgehend von dem offenen Zustand, der in 1B dargestellt ist, eine Kraft auf den Führungsabschnitt 37 des Stellelements 17 ausgeübt. Dies erfolgt durch eine in den Figuren nicht dargestellte Stange, die in eine zylinderförmige Bohrung 45 (vgl. 2A und 2B) in dem Führungsabschnitt 37 des Stellelements 17 eingreift. Die Kraft auf den Führungsabschnitt 37, die mittels dieser Stange ausgeübt wird, bewirkt eine Verschiebung des Stellelements 17 in 1B nach rechts in Richtung des verschwenkbaren Elements 15. Dadurch übt die Gleitfläche 21 des Stellelements 17 eine Kraft auf die Gleitfläche 19 des verschwenkbaren Elements 15 aus, so dass die Gleitfläche 19 des verschwenkbaren Elements 15 an der korrespondierenden Gleitfläche 21 des Stellelements 17 entlanggleitet und das verschwenkbare Element 15 um die Schwenkachse 29 verschwenkt. Durch diese Schwenkbewegung geht das medizinische Instrument 11 schließlich in den in 1A dargestellten geschlossenen Zustand über.
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Während der Schwenkbewegung übt das Stellelement 17 jedoch keine Kraft auf den Gelenkniet 27 aus, der an dem verschwenkbaren Element 15 angebracht ist und sich mit Spiel innerhalb der Öffnungen 25 des Stellelements 17 bewegen kann. Während der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Elements 15 löst sich der Gelenkniet 27 stattdessen von einer Innenfläche der Öffnungen 25 ab. Wie in 1A zu erkennen ist, besteht im geschlossenen Zustand des medizinischen Instruments 11 ein gewisses Spiel zwischen dem Gelenkniet 27 und der Innenfläche der Öffnungen 25.
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Zum Schließen des medizinischen Instruments 11 wird somit ein Druck auf das Stellelement 17 ausgeübt, so dass das medizinische Instrument 11 insgesamt unter Druck und nicht unter Zug geschlossen wird, wie dies bei vergleichbaren medizinischen Instrumenten aus dem Stand der Technik üblich ist. Eine Haltekraft, die auf das Stellelement 17 und das verschwenkbare Element 15 in dem geschlossenen Zustand des medizinischen Instruments 11 von 1 ausgeübt wird, um einen Gegenstand zwischen den Klemmbacken 31, 33 zu halten, wird gleichzeitig auf die Anschlagsfläche 43 und die Klemmbacke 33 des verschwenkbaren Elements 15 ausgeübt und somit auf eine vergrößerte Fläche verteilt. Dadurch wird der Druck verringert, der über die Klemmbacke 33 auf den zu haltenden Gegenstand ausgeübt wird. Mit anderen Worten erfolgt über die Anschlagsfläche 43 eine Druckentlastung für den zu haltenden Gegenstand.
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Aufgrund des Neigungsabschnitts 41 sind die beiden Gleitflächen 19, 21 bezüglich der Mittelachse 39 verschoben, d.h. von dieser weg. Dadurch ist der Abstand der Gleitflächen 19, 21 bezogen auf die Schwenkachse 29 im Vergleich zu einer Anordnung vergrößert, die keinen Neigungsabschnitt 41 aufweist. Dadurch werden der Hebelarm zwischen den Gleitflächen 19, 21 und der Schwenkachse 29 und folglich das Drehmoment bezüglich der Schwenkachse 29 im Vergleich zu einer Anordnung ohne den Neigungsabschnitt 41 vergrößert.
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Zum Öffnen des medizinischen Instruments 11 wird ein Zug auf das Stellelement 17 ausgeübt, der innerhalb der Öffnungen 25 des Stellelements 17 auf den Gelenkniet 27 übertragen wird. Dadurch wird das verschwenkbare Element 15 von dem in 1A dargestellten geschlossenen Zustand wieder in den in 1B dargestellten offenen Zustand verschwenkt.
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2B ist eine Draufsicht des Stellelements 17 in 2A von links, d.h. eine Draufsicht auf die zylinderförmige Bohrung 45. Das Stellelement 17 weist innerhalb des Neigungsabschnitts 41 eine Aussparung 47 auf, die in 2A als nicht schraffierte Fläche dargestellt ist und im oberen Bereich von 2B zu erkennen ist. Auf beiden Seiten der Aussparung 47 weist das Stellelement 17 jeweils eine der Öffnungen 25 auf, in die der Gelenkniet 27 (vgl. 1A, 1B und 3A) eingreift, der an dem verschwenkbaren Element 15 angebracht ist.
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3B zeigt ferner eine Draufsicht von links in 3A auf das verschwenkbare Element 15, in der ein Abschnitt 49 des verschwenkbaren Elements 15 mit minimaler Breite zu erkennen ist. Von diesem Abschnitt 49 mit minimaler Breite tritt jeweils auf beiden Seiten der Gelenkniet 27 hervor, der in eine jeweilige Öffnung 25 des Stellelements 17 auf beiden Seiten der Aussparung 47 eingreift. Im montierten Zustand des medizinischen Instruments 11 befindet sich der Abschnitt 49 mit minimaler Breite des verschwenkbaren Elements 15 innerhalb der Aussparung 47 des Stellelements 17 (vgl. 2B).
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Ferner ist der Abschnitt 49 mit minimaler Breite in der in 3C dargestellten Ansicht von oben auf das verschwenkbare Element 15 zu erkennen. 3C zeigt auch in Draufsicht einen verbreiterten oberen Abschnitt 51 des verschwenkbaren Elements 15, der in 3B und 3D zusammen mit einem unteren Abschnitt 53 dargestellt ist, der im Vergleich zu dem oberen Abschnitt 51 eine verringerte Breite aufweist. In diesem unteren Abschnitt 53 ist die Schwenkachse 29 des verschwenkbaren Elements 15 angeordnet (vgl. 1A und 1B).
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3D ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von 3A. Neben dem oberen verbreiterten Abschnitt 51 und dem unteren Abschnitt 53 mit verringerter Breite zeigt 3D den Bereich der Klemmbacke 33 des verschwenkbaren Elements 15, wobei dieser Bereich durch eine schraffierte Fläche dargestellt ist.
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4A zeigt eine Schnittansicht des starren Elements 13 von 1A und 1B, während 4B eine Ansicht von oben auf das starre Element 13 zeigt. Zwischen der Klemmbacke 31 und dem hohlen Schaft 35 des starren Elements 13 ist eine Aussparung 57 angeordnet, die als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Auf beiden Seiten dieser Aussparung 57 befindet sich eine jeweilige Wand 59. Die beiden Wände 59 stellen eine Verbindung zwischen der Klemmbacke 31 und dem hohlen Schaft 35 des starren Elements 13 her. Außerdem ist in den Wänden 59 eine Bohrung 55 angeordnet, die jeweils für die Schwenkachse 29 (vgl. 1A und 1B) vorgesehen ist. Der Neigungsabschnitt 41 des Stellelements 17 und der Abschnitt 49 mit minimaler Breite des verschwenkbaren Elements 15 sind im montierten Zustand des medizinischen Instruments 11 innerhalb der Aussparung 57 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- medizinisches Instrument
- 13
- starres Element
- 15
- verschwenkbares Element
- 17
- Stellelement
- 19
- Gleitfläche des verschwenkbaren Elements
- 21
- Gleitfläche des Stellelements
- 23
- Verbindung
- 25
- Öffnung
- 27
- Gelenkniet
- 29
- Schwenkachse
- 31
- Klemmbacke des starren Elements
- 33
- Klemmbacke des verschwenkbaren Elements
- 34
- Hartmetallplatte
- 35
- hohler Schaft
- 37
- Führungsabschnitt
- 39
- Mittelachse
- 41
- Neigungsabschnitt
- 43
- Anschlagsfläche
- 45
- Bohrung
- 47
- Aussparung
- 49
- Abschnitt mit minimaler Breite
- 51
- verbreiterter oberer Abschnitt
- 53
- unterer Abschnitt mit verringerter Breite
- 55
- Bohrung
- 57
- Aussparung
- 59
- Wand
