DE19535179A1 - Abwinkelbares Rohr und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Abwinkelbares Rohr und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein abwinkelbares Rohr, insbesondere als
Schaft für ein flexibles Endoskop, sowie ein Verfahren zur Her
stellung eines solchen Rohres.
Fiberskope nach dem Stand der Technik weisen am distalen Ende
einen hochflexiblen, beliebig ablenkbaren Abschnitt auf, um in
einer Körperhöhle oder dergleichen beispielsweise ausgewählte
Gewebebereiche gezielt visuell kontrollieren und/oder mittels
zusätzlicher Hilfsinstrumente therapieren zu können.
Weiterhin sind Schäfte mit einem biegsamen Abschnitt bei im
Körperinneren wirksamen Schneid- oder Fräsinstrumenten in der
minimal invasiven Chirurgie bekannt. Bei letzteren soll trotz
seitlich abgewinkeltem Schneidkopf ein hohe Kraftübertragung
möglich sein, da das zu bearbeitende Material, z. B. Knochensub
stanz unter Umständen hart und zäh sein kann.
Bei dem aus DE-GM 69 38 905 bekannten Endoskopschaft besteht
ein flexibler Abschnitt eines aus einer Vielzahl axial aneinander
gereihter, miteinander gelenkig verbundener Ringglieder. Bei der
Herstellung müssen die Gelenkverbindungen zwischen den einzel
nen Ringabschnitten separat angebracht werden. Ein weiterer, aus
der DE-PS 17 66 209 bekannter flexibler Endoskopschaft weist
lose auf vier Steuerdrähten aneinandergereihte d. h. nicht form
schlüssig miteinander in Eingriff stehende Zylinderabschnitte auf.
Eine weitere aus der DE-PS 18 16 973 bekannte biegsame Endo
skoprohranordnung besteht aus hintereinander angeordneten Rohr
abschnitten, die mittels Vorsprüngen und Aussparungen ohne
Formschluß ineinandergreifen, jedoch voneinander lösbar sind.
Schließlich ist aus der DE-OS 24 47 510 ein flexibler Endoskop
schaft bekannt, der ein zylindrisches Geflecht aufweist, auf dessen
Außenseite eine Vielzahl von miteinander in Eingriff stehenden
Ablenkelementen angeordnet sind. Jedes Ablenkelement weist an
einem Ende einen Vorsprung und am anderen Ende eine Aus
nehmung auf.
Bei allen oben angeführten, bekannten, flexiblen Schäften besteht
der Nachteil, daß ihr Aufbau zum einen relativ aufwendig und
zum anderen nur in Kombination mit weiteren Teilen für den
bestimmungsgemäßen Gebrauch gefertigt werden kann.
Diese bekannten, flexiblen Endoskopschäfte haben somit auch den
wesentlichen Nachteil, daß ihre Fertigung aufwendig und wegen
ihres konstruktiven Aufbaus kostenintensiv ist. Bei der Fertigung
dieser bekannten, flexiblen Endoskopschäfte besteht außerdem der
Nachteil, daß eine Vielzahl von Einzelbauteilen gefertigt und
gelagert werden muß.
Bei einem aus der US-PS 51 52 744 bekannten, einen flexiblen
Abschnitt aufweisenden Endoskopschaft wird die elastische Ver
formbarkeit des an sich starren Schaftes durch wechselweise in
der Wandung angeordnete Ausnehmungen erreicht, die so geartet
sind, daß die einzelnen Abschnitte über Stege einer bestimmten
Breite materiell miteinander in Verbindung stehen. Dabei besteht
jedoch die Gefahr, daß eine zu starke Verbiegung des flexiblen
Abschnitts einen Bruch eines oder mehrerer Verbindungsstege
hervorruft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein abwinkelbares
Rohr, insbesondere als Schaft für ein flexibles Endoskop zu schaf
fen, das einerseits die eingangs erörterten Nachteile des Standes
der Technik vermeidet und andererseits eine einfache und somit
wirtschaftliche Fertigung gestattet. Weiterhin sollen zusätzliche
Mittel zum Festlegen einzelner Rohrabschnitte entfallen, um den
verbleibenden Freiraum innerhalb des Rohres möglichst vollstän
dig für andere Kanäle, optische Einrichtungen, mechanische Ein
richtungen und dergleichen nutzen zu können. Weiterhin soll ein
Verfahren geschaffen werden, mit dem ein abwinkelbares Rohr
gemäß der Erfindung kostengünstig und einfach herstellbar ist.
Der vorrichtungsmäßige Teil der obigen Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß das Rohr, dort wo es abwinkelbar ausgebildet sein
soll, aus mindestens zwei Rohrabschnitten gebildet wird, die durch
eine umlaufende Trennfuge materiell voneinander getrennt, jedoch
formschlüssig mindestens in Richtung der Längsachse des Rohres
miteinander verbunden sind. Der verfahrensmäßige Teil der obi
gen Erfindung wird vorteilhaft durch die in Anspruch 12 angege
benen Merkmale gelöst, nämlich dadurch, daß zueinander abwin
kelbare Rohrabschnitte aus einem starren Rohr gebildet werden,
in dem eine umlaufende Trennfuge vorgesehen wird. Der Verlauf
der Trennfuge wird dabei so gewählt, daß benachbarte Rohrab
schnitte zwar materiell voneinander getrennt, jedoch formschlüssig
miteinander verbunden sind.
Das erfindungsgemäße abwinkelbare Rohr kann je nach Anord
nung und Ausbildung der Trennfuge praktisch beliebig abwinkel
bar ausgebildet sein. Der Formschluß zwischen benachbarten
Rohrabschnitten sorgt dafür, daß Torsions-, Zug- und Biegekräfte
zuverlässig aufgenommen werden können, es ergeben sich also bei
entsprechenden Auslegung der Trennfuge, wie sie beispielhaft in
den Unteransprüchen beansprucht und in der nachfolgenden Be
schreibung beschrieben ist, abwinkelbare Rohre für nahezu jeden
beliebigen Einsatzzweck. So ist es bei entsprechender Auslegung
der Formschlußelemente möglich, die Abwinkelung nur in einer
oder auch in mehreren Ebenen zu ermöglichen. So kann die
Abwinkelung auch als Drehung des Rohres in sich ermöglicht
werden.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebautes abwinkel
bares Rohr kann jedoch nicht nur als Schaft für ein flexibles
Endoskop, sondern auch für zahlreiche andere Anwendungen
eingesetzt werden. Im Bereich der Endoskoptechnik kann ein
solches Rohr beispielsweise als Trokarhülse eingesetzt werden, die
beim eigentlichen Einstechvorgang durch den darin befindlichen
Trokar starr ist und erst nach Entfernen des Trokars flexibel wird.
Weiterhin kann ein solches Rohr als Armierung für einen flexi
blen Schlauch außen oder innen eingesetzt werden, es kann als
Kardanersatz dienen oder auch als Hochfrequenzelektrode ausge
bildet sein. Ein solches Rohr kann auch als Kette, nämlich als
Hohlkette Verwendung finden. Auch ist ein Einsatz als Stent, z. B.
als Gefäßstütze, als Speiseröhren- oder Luftröhrenstütze mög
lich. Der durch zueinander abwinkelbare Rohrabschnitte gebildete
flexible Rohrteil kann durch eine Vielzahl miteinander im Eingriff
stehender identischer Rohrabschnitte gebildet sein, was hinsicht
lich Fertigungstechnik und Lagerhaltung besonders günstig sein
wird. Es können aber auch unterschiedliche Rohrabschnitte mit
einander kombiniert werden, und zwar nicht nur hinsichtlich der
axialen Länge, sondern auch hinsichtlich der Ausbildung der
Formschlußelemente.
Gemäß der Erfindung weist ein abwinkelbarer Rohrabschnitt
mindestens eine zum benachbarten Rohrabschnitt weisende Nase
auf, die in eine entsprechende Ausnehmung des benachbarten
Rohrabschnittes formschlüssig eingreift. Zur Bildung eines flexi
blen Rohres sind mehrere solcher zueinander abwinkelbarer Rohr
abschnitte erforderlich. Diese von zwei Rohrabschnitten benach
barten Rohrabschnitte weisen in Achsrichtung des Rohres gesehen
zu einer Seite mindestens eine Nase und zur anderen Seite eine
entsprechende Ausnehmung auf.
Die vorerwähnte Ausbildung eines Rohrabschnittes mit mindestens
einer Nase stellt die konstruktiv untere Grenze hinsichtlich der
Nasenzahl dar. Hinsichtlich Stabilität und Flexibilität wird es in
der Regel günstiger sein, jeden Rohrabschnitt mit zwei oder mehr
Nasen zu versehen, die in entsprechende Ausnehmungen des
benachbarten Rohrabschnittes eingreifen. Bevorzugt sind die
Nasen dabei so angeordnet, daß zwischen benachbarten Nasen
wiederum eine Ausnehmung gebildet wird, in die eine Nase des
benachbarten Rohrabschnittes eingreifen kann. Auf diese Weise
wird eine innige Verzahnung benachbarter Rohrabschnitte in
konstruktiv einfacher Weise erreicht. Die Form der einzelnen
Nasen und korrespondierenden Ausnehmungen hängt von ihrer
Funktion ab. Es wird mindestens eine pilzförmige Nase vorzuse
hen sein, um zuverlässig einen Formschluß mit dem benachbarten
Rohrabschnitt durch eine entsprechende Ausnehmung, in der diese
Nase liegt, sicherzustellen. Die Flexibilität des Rohres kann einer
seits durch die Form der Nase und andererseits durch die Breite
der Trennfuge bestimmt werden. Um eine gezielte Abwinkelung zu
ermöglichen, ist es zweckmäßig, die pilzförmige Nase mit einer
zumindest abschnittsweise teilkreisformigen Außenkontur zu ver
sehen.
Um die Torsionsfestigkeit eines solchen Rohres zu erhöhen und
die Abwinkelung beispielsweise nur in einer Ebene zuzulassen, ist
es zweckmäßig, neben den vorerwähnten pilzförmigen Nasen eine
oder mehrere rechteckige Nasen vorzusehen, die mit rechteckigen
Ausnehmungen korrespondieren und in diese eingreifen. Durch
solche Führungsnasen muß jedoch die Abwinkelbarkeit nicht
zwingend richtungsbeschränkt werden, wenn diese in Längsachse
des Rohres gesehen versetzt zueinander angeordnet werden. Der
Versatz kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß an
jedem Rohrabschnitt die Ausnehmungen zu den korrespondieren
den Nasen um einen gewissen Winkel versetzt angeordnet sind. Es
können jedoch auch Gruppen unterschiedlicher Rohrabschnitte
vorgesehen sein, die alternierend miteinander im Eingriff stehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann durch entspre
chende Formgebung der Nasen und Ausnehmungen nicht nur ein
abwinkelbares bzw. flexibles Rohr geschaffen werden, sondern
darüberhinaus auch in seiner Länge veränderbares Rohr, wenn
nämlich zwischen miteinander in Eingriff stehenden Nasen und
Ausnehmungen im Hinterschneidungsbereich ein definiertes Spiel
in axialer Richtung vorgesehen ist. Ein solcher axialer Längenaus
gleich kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn das Rohr
als flexible Welle eingesetzt wird und ein Axialausgleich ähnlich
einer Kerbverzahnung oder dergleichen erforderlich ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung können die pilzförmigen
Nasen und entsprechend konturierten Ausnehmungen schräg zur
Längsachse des Rohres ausgerichtet sein, derart, daß sich eine
gedachte axiale Verlängerung von Nasen bzw. Ausnehmungen
schraubenlinienförmig um das Rohr erstreckt. Wenn bei solch
einer Ausführung wiederum ein definiertes Spiel zwischen Nasen
und Ausnehmungen im Bereich der Hinterschneidungen vorgese
hen wird, so kann durch Anordnung von Zugmitteln und/oder
Druckmitteln innerhalb oder außerhalb des Rohres eine Drehbe
wegung durch Erzeugung einer Axialbewegung erreicht werden. Es
kann also durch Steuerung der axialen Rohrlänge der Verdrehwin
kel zwischen Anfang und Ende des Rohres gezielt gesteuert wer
den.
Die vorbeschriebenen Rohrabschnitte zur Bildung des erfindungs
gemäßen abwinkelbaren Rohres können beispielsweise als Spritz
gußteile in großer Stückzahl kostengünstig hergestellt werden,
wobei die Anordnung von Nasen und Ausnehmungen so vorzuneh
men ist, daß eine Montage durch elastisches Aufbiegen von Zun
gen oder Ausnehmungen möglich ist.
In der Regel weitaus günstiger wird jedoch das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung eines solchen abwinkelbaren Rohres
sein, wie es beispielsweise als flexibler Endoskopschaft, als Hohl
welle, als Kette, als flexibler Trokar, als Stent oder dergleichen
einsetzbar ist. Demgemäß wird ein starres Rohr durch ein Trenn
verfahren in die vorbeschriebenen Rohrabschnitte zerteilt. In
diesem Fall entfällt eine Montage der Rohrabschnitte zueinander.
Das Rohr kann vor Herstellung der Trennfugen einer Oberflä
chenbearbeitung zugeführt werden, was die Fertigung weiter ver
einfacht. Bei geeignetem Trennverfahren wird es in der Regel
nicht erforderlich sein, die einzelnen Rohrabschnitte einer Nach
bearbeitung zuzuführen.
Das Herstellen der Trennfugen kann prinzipiell mit jedem nur
denkbaren Schneidverfahren durchgeführt werden. Insbesondere
bei dünnwandigen Rohren, wie sie in der Endoskoptechnik einge
setzt werden, wird das Trennen mittels Laserstrahl zu bevorzugen
sein, da hiermit eine schnelle und wirtschaftliche Fertigung bei
nachbearbeitfreier Trennfuge möglich ist. Bei dickwandigeren
Rohren größeren Durchmessers kann die Trennfuge auch durch
Fräsen und bei noch größeren Rohren auch durch Brennen erfol
gen. Ein weiteres Trennverfahren wird das chemische oder elek
trochemische Trennen sein. Auch hierbei wird eine Nachbearbei
tung der Trennfuge in der Regel entbehrlich sein.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht zwei zusammenhängende, durch das
erfindungsgemäße Trennverfahren hergestellte Rohr
abschnitte einer ersten erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform;
Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellten Ab
schnitte längs der Schnittlinie II-II;
Fig. 3a eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform zweier
mit dem erfindungsgemäßen Trennverfahren herge
stellter Abschnitte eines flexiblen Schafts in einer
ersten gestreckten Stellung;
Fig. 3b die Ausführungsform nach Fig. 3a in einer zweiten
gestreckten Stellung,
Fig. 3c eine Ausführungsvariante dieser zweiten Ausführungs
form in Darstellung nach Fig. 3a,
Fig. 4 eine dritte, mit dem erfindungsgemäßen Trennver
fahren hergestellte Ausführung zweier formschlüssig
zusammenhängender Abschnitte im Längsschnitt,
Fig. 5 die beiden Abschnitte gemäß Fig. 4 in Seitenansicht,
Fig. 6 die Abschnitte gemäß Fig. 4 im abgewinkeltem Zu
stand und Schnittdarstellung nach Fig. 4,
Fig. 7 eine vierte, mit dem erfindungsgemäßen Trennver
fahren hergestellte Ausführung von drei formschlüssig
zusammenhängenden Abschnitten im Längsschnitt
(Schnittlinie VII-VII in Fig. 9) in gestreckter Anord
nung,
Fig. 8 die Ausführung nach Fig. 7 in abgewinkelter Stellung
und Darstellung nach Fig. 7,
Fig. 9 die Ausführung nach Fig. 7 in um 90° um die Längs
achse gedrehter Schnittdarstellung (Schnittlinie IX-IX
in Fig. 7) und
Fig. 10 die Anordnung nach Fig. 7 in abgewinkelter Stellung
und Darstellung nach Fig. 9.
Bei dem erfindungsgemäßen Trennverfahren wird in einer in sich
geschlossenen Bahn eine Trennfuge in ein starres Rohr geschnit
ten, was vorzugsweise mittels Laserstrahl erfolgt. Durch das Laser
strahltrennen läßt sich in ein starres Rohr beispielsweise eine
mäanderförmige Trennfuge, wie die in Fig. 1 gezeigte Fuge 3 so
schneiden, daß zusammenhängende Rohrabschnitte 1 und 2 ent
stehen (in Fig. 1 sind nur zwei solcher Rohrabschnitte darge
stellt). Dabei ist es von Vorteil, daß der einzelne Rohrabschnitt
bereits mit Beendigung des Laserschneidvorgangs, also ohne jede
weitere Nachbearbeitung fertig bearbeitet und montiert ist, und
jeder einzelne Abschnitt eine homogene Wandstärke aufweist.
In Verbindung mit dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt durch die
beiden Rohrabschnitte 1 und 2 längs der in Fig. 1 gezeigten
Schnittlinie II-II läßt sich deutlich erkennen, daß die auf der
Höhe des Schnitts II-II sichtbare Schnittfuge 3 in Umfangsrichtung
gesehen an einem Rohrabschnitt vier gegeneinander um 90° ver
setzte Nasen 11 und vier ebenfalls um 90° gegeneinander versetzte
Ausnehmungen 12 bildet, die im wesentlichen dieselbe pilzförmige
Kontur wie die Nasen 11 haben. Bei jedem Abschnitt 1, 2 liegt
jeder Nase 11 eine jeweilige Ausnehmung 12 in axialer Richtung
gegenüber. Die Ausnehmungen bilden in Umfangsrichtung gesehen
jeweils Hinterschneidungen der Nasen. Dadurch können die ein
zelnen Abschnitte nicht ohne Beschädigung voneinander getrennt
werden. Der Grad der Flexibilität ist von der Breite der Trenn
fuge 3, von der Länge und vom Durchmesser des einzelnen Ele
mentes abhangig.
Selbstverständlich ist die Anzahl der zu einer Seite vorgesehenen
Nasen 11 und Ausnehmungen 12 nicht auf die Zahl 4 beschränkt,
es muß jedoch mindestens eine Nase und eine Ausnehmung zu
einer Seite eines Rohrabschnittes vorgesehen sein. Durch vier
einander abwechselnde Nasen und Ausnehmungen läßt sich eine
sehr gute flexible Auslenkung in allen Ebenen im Raum erreichen.
Auch können die Trennfugen eines mehrere Abschnitte umfassen
den Rohrabschnitts so ausgebildet sein, daß einander in axialer
Richtung benachbarte Nasen und Ausnehmungen in Um
fangsrichtung um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt sind.
Mit Hilfe der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Unterteilung
eines Schaftrohrs können flexible Endoskopschäfte, flexible Tro
karhülsen, flexible Zangen, flexible Techno- und Endoskope sowie
beispielsweise flexible Schäfte für Kardanwellen in Knochen und
Knorpelfräsen oder die Kardanwellen selbst hergestellt werden.
Bei der in Fig. 3a dargestellten Ausführung ist die Trennfuge 3′
zwischen zwei benachbarten identischen Rohrabschnitten 1′, 2′ so
ausgeführt, daß die in Ausnehmungen 22 liegenden Nasen 21
durch die Form ihrer Hinterschneidungen einen definierten Ab
stand voneinander haben, so daß ein definiertes Spiel S in axialer
Richtung gewährleistet ist. Ein so ausgeführter flexibler Endo
skopschaft kann dadurch in seiner Länge variiert werden und ist
z. B. in Verbindung mit Instrumenten vorteilhaft, die unter Ver
wendung von wechselweise aufblasbaren und entlüftbaren ringför
migen Manschetten wurmförmige Bewegungen ausführen, um unter
Zuhilfenahme dieser Instrumentenbewegung beispielsweise leichter
in den Darm oder andere Körperkanäle eingeführt werden zu
können. Die Fig. 3a und 3b zeigen die beiden Abschnitte 1′
und 2′ in den beiden Endstellungen, in denen der flexible Schaft
seine kürzeste bzw. längste Längenausdehnung hat. Allerdings ist
beim Einsatz solcher in Fig. 3a gezeigter Rohrabschnitte 1′, 2′
gegebenenfalls ein äußerer Schaft oder ein anderes geeignetes
Führungsmittel erforderlich, um zu verhindern, daß einander
benachbarte Abschnitte außer Eingriff gelangen können, was
beispielsweise bei einer Abwinkelung möglich ist. Verhindert
werden kann dies beispielsweise auch durch ein kurzes dünnwandi
ges Ringzylinderteil entweder außerhalb oder innerhalb der in
einander eingreifenden Rohrabschnitte.
Bei der anhand von Fig. 3c dargestellten Ausführung ist zwischen
den Hintergreifungen, welche benachbarte Rohrabschnitte in
Längsrichtung des Rohres formschlüssig miteinander verbinden,
nicht nur ein axiales Spiel S vorgesehen, sondern darüberhinaus
sind die Nasen 23 und die korrespondierenden Ausnehmungen 24
in bezug auf die Längsachse 5 des Rohres schräggestellt, derart,
daß eine gedachte Verlängerung 6 dieser Nasen 23 bzw. Ausneh
mungen 24 schraubenlinienförmig das Rohr umfährt. Bei einer
solchen Anordnung dient dann das axiale Spiel S weniger einem
Längenausgleich, ähnlich einer Kerbverzahnung oder dergleichen,
sondern zur Erzeugung einer Drehbewegung. Werden nämlich die
Rohrabschnitte von der in Fig. 3c dargestellten kürzesten End
stellung in die längste Endstellung verfahren, bei der die seitli
chen Vorsprünge der Nasen 23 an denen der Ausnehmungen 24
anliegen, dann erfolgt eine Abwinkelung des Rohres um seine
Längsachse 5 herum, und zwar zwischen den endseitigen Rohr
abschnitten. Diese Abwinkelung um die Längsachse 5 kann zum
Erzeugen einer gezielten Drehbewegung genutzt werden, wenn
innerhalb oder außerhalb des Rohres entsprechende Zug- und/-
oder Druckmittel vorgesehen werden. Mit einer solchen Anord
nung kann beispielsweise ein Instrument innerhalb eines Schaftes
gedreht werden, ohne daß eine Drehbewegung zur Steuerung
erforderlich ist. Die Trennfuge 3′c ist also gegenüber der Trenn
fuge 3′ im Bereich ihrer Längserstreckung schräg zur Achse 5
angeordnet.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen zwei formschlüssig ineinander eingrei
fende identische Rohrabschnitte 1′′, 2′′ einer dritten Ausführungs
form, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem star
ren Rohr geschnitten sind. Beide Rohrabschnitte 1′′, 2′′ weisen
zwei in einer axialen Richtung ausgebildete erste Nasen 31 mit
teilkreisförmiger Kontur auf, die gegeneinander in Umfangsrich
tung um 180° versetzt angeordnet sind. In der gleichen axialen
Richtung weisen die Rohrabschnitte zweite Nasen 33 mit recht
eckiger Kontur auf, die in Umfangsrichtung ebenfalls um 180° ver
setzt angeordnet und gegenüber den ersten teilkreisförmigen
Nasen 31 jeweils um 90° versetzt sind. Ferner weisen beide Rohr
abschnitte 1′′, 2′′ jeweils zwischen den ersten teilkreisförmigen
Nasen 31 und den zweiten rechteckförmigen Nasen 33, Ausneh
mungen 34, 35 auf, sowie eine zwischen beiden Ausnehmungen
angeordnete Nase 32, die bei entsprechender Dimensionierung der
Nasen 31, 33 gegebenenfalls auch entfallen kann. Die Ausneh
mung 34 hinterschneidet die ersten Nasen 31. In der anderen
axialen Richtung weisen beide Rohrabschnitte 1′′, 2′′ erste Aus
nehmungen 36 mit teilkreisförmiger Kontur auf, die den ersten
Nasen 31 axial gegenüberliegen. Ferner weisen beide Rohrab
schnitte 1′′, 2′′ den rechteckförmigen zweiten Nasen 33 gegenüber
liegende zweite rechteckige Ausnehmungen 37 auf sowie zusätzli
che die Nasen 32 aufnehmende Ausnehmungen 38 auf.
Wie Fig. 6 zeigt, lassen sich die beiden Abschnitte 1′′ und 2′′
zueinander abwinkeln, wobei die teilkreisförmigen ersten Nasen 31
des zweiten Abschnittes 2′′ formschlüssig in den teilkreisförmigen
ersten Ausnehmungen 36 des ersten Abschnittes 1′′ sowie die
zweiten Nasen 33 in den rechteckförmigen Ausnehmungen 37
verschwenkbar sind ohne daß diese außer Eingriff gelangen kön
nen. Somit kann ein flexibler Schaftabschnitt, der mit Rohrab
schnitten 1′′, 2′′ gemäß den Fig. 4 bis 6 versehen ist, beispiels
weise für ein distal steuerbares Endteil bei flexiblen Techno- und
Endoskopen Verwendung finden, wenn eine Abwinkelung in nur
einer Ebene gewünscht ist.
Die anhand der Fig. 7 bis 10 dargestellten Ausführungsvarian
te unterscheidet sich von der anhand der Fig. 4 bis 6 darge
stellten dadurch, daß die Ausnehmungen eines Rohrabschnittes zu
den korrespondierenden Nasen desselben Rohrabschnittes nicht
achsgleich, sondern um 90° versetzt zueinander angeordnet sind,
so daß aufeinanderfolgende Rohrabschnitte stets abwechselnd in
anderen Ebenen abwinkelbar sind.
In den Fig. 7 bis 10 sind die benachbarten Rohrabschnitte mit
1′′′ und 2′′′ bezeichnet, wobei jeweils drei Rohrabschnitte darge
stellt sind. Jeder Rohrabschnitt weist in den Figuren linksseitig
zwei im wesentlichen rechteckige Nasen 43 auf, die um 180° ver
setzt zueinander angeordnet sind. Dazu jeweils um 90° versetzt
sind teilkreisförmige Nasen 41. Zwischen den Nasen 41 und 43
sind Nasen 42 angeordnet, die bei entsprechender Dimensionie
rung entsprechend den Nasen 32 der dritten Ausführungsform
gegebenenfalls entfallen können. Zwischen den Nasen 41 und 42
sind Ausnehmungen 44 gebildet, zwischen den Nasen 42 und 43
Ausnehmungen 45.
Zu der in Fig. 7 bis 10 rechten Seite weisen die Rohrabschnit
te im wesentlichen rechteckige Nasen 50 sowie dazwischen an
geordnete Nasenpaare 49 auf. Zwischen zwei Nasen 49 ist eine
teilkreisförmige Ausnehmung 46 gebildet, zwischen zwei benach
barten Nasen 50 eine rechteckige Ausnehmung 47. Die um 180°
versetzt zueinander angeordneten teilkreisförmigen Ausnehmungen
46 dienen zur Aufnahme der Nasen 41 des rechts benachbarten
Rohrabschnittes. Diese Verbindung zwischen den Nasen 41 und
den Ausnehmungen 46 bildet eine Gelenkfunktion um die gemein
same Mittelpunktachse der Nasen 41. Darüberhinaus wird durch
diese Formschlußelemente ein Formschluß in Richtung der Längs
achse 5 des Rohres bzw. des Rohrabschnittes erreicht. Die recht
eckigen Nasen 43 bilden zusammen mit den rechteckigen Aus
nehmungen 47 Führungen, welche die Torsionssteifigkeit des
Rohres im gestreckten und abgewinkelten Zustand erhöhen.
Dadurch, daß die zu den Nasen 41 korrespondierenden Ausneh
mungen 46 bzw. die zu den Nasen 43 korrespondierenden Aus
nehmungen 47 desselben Rohrabschnittes um 90° zueinander
versetzt sind, ergibt sich abwechselnd eine Abwinkelbarkeit in
einer und nachfolgend in einer dazu um 90° versetzten Ebene,
wodurch bei genügender Anzahl von Rohrabschnitten ein in allen
Richtungen flexibles Rohr geschaffen wird, das eine hohe Eigen
stabilität bei kompaktem Aufbau aufweist. Der sich im Vergleich
zu der dritten Ausführungsform (Fig. 4 bis 6) möglicherweise in
einer Ebene ergebene größere Biegeradius des Rohres kann zu
mindest teilweise durch eine Verkürzung der Rohrabschnitte
ausgeglichen werden, wie es aufgrund der versetzten Anordnung
von Ausnehmungen und Nasen möglich ist.
Allen vorbeschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß
die für die Beweglichkeit der einzelnen Rohrabschnitte verant
wortliche Trennfuge durch einen Laserstrahlschneideprozeß aus
einem starren Schaftrohr geschnitten wird. Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die anhand der Fig. 1 bis 10 beschrie
benen Ausführungsformen beschränkt. Wenn z. B. die Trennfuge so
gestaltet ist, daß sie aus dem starren Schaft keine geraden Rohr
abschnitte sondern schräge Rohrabschnitte ausschneidet, kann
dadurch eine Ausrichtung der flexiblen Beweglichkeit des
Schaftabschnitts oder eine bestimmte Krümmung desselben vor
gegeben werden.
Ferner können z. B. Rohrabschnitte gemäß Fig. 1 mit solchen
gemäß Fig. 3a oder auch den Fig. 4 bis 10 in einem bewegli
chen Schaftteil kombiniert sein.
Bezugszeichenliste
1 Rohrabschnitt 1′, 1′′, 1′′′
2 Rohrabschnitt 2′, 2′′, 2′′′
3 Trennfuge 3′, 3c
5 Längsachse
6 Längsachse der Schrägausnehmungen/Nasen
11 Nase
12 Ausnehmung
21 Nase, Fig. 3a, b
22 Ausnehmung Fig. 3a, b
23 Nase Fig. 3c,
24 Ausnehmung Fig. 3c
31 Nasen
32 Nasen
33 Nasen
34-38 Ausnehmungen
39-40 Nasen
41 teilkreisförmige Nasen
42 Nasen
43 rechteckige Nasen
44 Ausnehmungen
45 Ausnehmungen
46 teilkreisförmige Ausnehmungen
47 rechteckige Ausnehmungen
49 Nasen
50 rechteckige Nasen
S Spiel
2 Rohrabschnitt 2′, 2′′, 2′′′
3 Trennfuge 3′, 3c
5 Längsachse
6 Längsachse der Schrägausnehmungen/Nasen
11 Nase
12 Ausnehmung
21 Nase, Fig. 3a, b
22 Ausnehmung Fig. 3a, b
23 Nase Fig. 3c,
24 Ausnehmung Fig. 3c
31 Nasen
32 Nasen
33 Nasen
34-38 Ausnehmungen
39-40 Nasen
41 teilkreisförmige Nasen
42 Nasen
43 rechteckige Nasen
44 Ausnehmungen
45 Ausnehmungen
46 teilkreisförmige Ausnehmungen
47 rechteckige Ausnehmungen
49 Nasen
50 rechteckige Nasen
S Spiel
Claims (14)
1. Abwinkelbares Rohr, insbesondere als Schaft für ein flexi
bles Endoskop, bestehend aus Rohrabschnitten (1, 2), dadurch
gekennzeichnet, daß benachbarte Rohrabschnitte (1, 2) durch eine
umlaufende Trennfuge (3) materiell voneinander getrennt, jedoch
formschlüssig mindestens in Richtung der Längsachse (5) des
Rohres miteinander verbunden sind.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Rohrabschnitt (1) mindestens eine zum benachbarten Rohrab
schnitt (2) weisende Nase (11) aufweist, die in eine entsprechende
Ausnehmung (12) des benachbarten Rohrabschnitts (2) formschlüs
sig eingreift.
3. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Rohrabschnitt (1) mindestens zwei vor
zugsweise vier zum benachbarten Rohrabschnitt (2) weisende
Nasen (11) aufweist und daß eine Ausnehmung (12) durch den
zwischen zwei benachbarten Nasen (11) desselben Rohrabschnitts
gebildeten Zwischenraum gebildet ist.
4. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Nase (11) eine gerundete pilzförmige,
vorzugsweise etwa teilkreisförmige Außenkontur aufweist.
5. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Rohrabschnitt (1′′) vier oder mehr zum
benachbarten Rohrabschnitt (2′′) weisende (31-33) Nasen auf
weist.
6. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Nase (33, 40) eine rechteckige Außen
kontur aufweist.
7. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Rohrabschnitt (1′′) zu einer Seite zwei
um 180°versetzt angeordnete Nasen (31) teilkreisförmiger Kontur
und zwei jeweils um 90° dazu versetzt angeordnete Nasen (33)
rechteckiger Kontur aufweist sowie entsprechend geformte Aus
nehmungen (35, 36) zur anderen Seite.
8. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nasen (49, 50) zu einer Seite eines Rohr
abschnitts (1′′′) bezogen auf die entsprechenden Ausnehmungen
(44, 45) zur anderen Seite dieses Rohrabschnitts (1′′′) um einen
Winkel versetzt angeordnet sind.
9. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nasen (21) und die zugehörigen Aus
nehmungen (22) im Bereich ihrer Hintergreifungen einen Abstand
(s) aufweisen.
10. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nasen (23) und die zugehörigen Aus
nehmungen (24) so ausgebildet und angeordnet sind, daß sich
deren gedachte Längsachse (6) schraubenlinienförmig um die
Längsachse (5) des Rohres erstreckt.
11. Rohrabschnitt zur Bildung eines abwinkelbaren Rohres nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zu einer Stirnseite mindestens eine Nase (11) und zur ande
ren Stirnseite mindestens eine Ausnehmung (12) zur formschlüssi
gen Aufnahme einer Nase vorgesehen sind.
12. Verfahren zur Herstellung eines abwinkelbaren Rohres,
insbesondere eines mindestens abschnittsweise flexiblen Endoskop
schaftes, einer Hohlwelle, einer Kette oder dergleichen, dadurch
gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen starres Rohr in materiell
vollständig voneinander getrennte Rohrabschnitte geteilt wird,
wobei der Verlauf der Trennfuge zwischen benachbarten Rohr
abschnitten so gewählt wird, daß benachbarte Rohrabschnitte
formschlüssig miteinander verbunden sind.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennen durch Laserstrahl erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen chemisch oder elek
trochemisch erfolgt.
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