DE19622486C1 - Elektromotorischer Antrieb für ein chirurgisches Werkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromotorischen Antrieb für ein chirurgisches Werkzeug, bei dem der Motor über ein Zahnrad-Getrie­ be eine Kupplung für das Werkzeug antreibt, der Motor und span­ nungsführende Teile einerseits und die Kupplung andererseits durch zumindest ein Bauteil aus Isoliermaterial elektrisch voneinander ge­ trennt sind und der Motor und das Getriebe mit ihren Gehäusen in einem äußeren Gehäuse angeordnet sind, das einen Handgriff bildet, dessen Griffläche gegenüber den stromführenden Teilen des Antriebs isoliert ist.

Bei derartigen zum Antrieb für sowohl rotierende als auch axial bewegliche Werkzeuge eingesetzten Antrieben ist es aus Gründen der Patientensicherheit zwingend erforderlich, daß eine sichere elektrische Trennung zwischen stromführenden Teilen und dem Patienten gewähr­ leistet ist. Dieses Erfordernis ist durch diverse Normen und Vor­ schriften verbindlich festgeschrieben.

Aus der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 nächstkommenden DE-C-44 39 799 ist ein elektromotorischer Antrieb für ein chirurgisches Werkzeug bekannt. Der aus einem Motor bzw. einer Motor-Getriebe-Einheit bestehende Antrieb steht über eine Welle mit einer Kupplung für das Werkzeug elektrisch isoliert in Verbindung.

Die elektrische Isolation wird dadurch erreicht, daß der Motor bzw. die Motor-Getriebe-Einheit sowie spannungsführende Teile in einem äußeren Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet sind und die mit der Kupplung in Verbindung stehende Welle zumindest über einen Teilbe­ reich ihrer Länge aus Isoliermaterial besteht. Dabei durchläuft die Welle einen Dichtkopf, der das Gehäuse in einen ersten den Antrieb aufnehmenden Raum und einen zweiten die Kupplung für das Werk­ zeug aufnehmenden Raum unterteilt.

Aus der US-Patentschrift 3 873 863 ist weiter eine Antriebseinheit mit einem Motor bekannt, der in einem als Handgriff ausgestalteten Gehäuse untergebracht ist und dessen Rotorwelle über ein Kupplungs­ element mit einer eine Werkzeug-Spannzange aufweisenden Arbeits­ welle verbunden ist. Die elektrische Trennung zwischen Motor und Werkzeug wird dadurch erreicht, daß die Kupplung der Rotorwelle mit der Arbeitswelle über ein Kupplungselement aus isolierendem Werkstoff erfolgt.

Eine elektrische Isolierung zwischen Motor und Gebtriebe ist im Zusammenhang mit einem Handwerkzeug bekannt durch die DE-OS 17 63 230. Dort ist aber eine kompliziert konstruierte Wellenkupp­ lung vorgesehen.

Das bei den bekannten Antriebseinheiten verwirklichte Prinzip der elektrischen Trennung der spannungsführenden Bauteile von der Kupplung und somit vom Werkzeug durch Unterbrechung der Werk­ zeug-Antriebswelle und Verbindung der Wellenteile durch ein Bauteil aus Isoliermaterial ist vergleichsweise aufwendig. Darüberhinaus können Dichtprobleme auftreten, die insbesondere bei elektrisch leitenden Umgebungsmedien kritische Zustände bewirken können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektromotorischen Antrieb für ein chirurgisches Werkzeug zu schaffen, das kostengünstig her­ stellbar ist und auch bei elektrisch leitenden Umgebungsmedien eine sichere elektrische Trennung der spannungsführenden Bauteile von dem Werkzeug und dem Handgriff gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Antrieb der eingangs beschriebenen Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführ­ ten Merkmale gelöst.

Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Standard-Bauteile verwendet werden können, die, wenn überhaupt, nur in geringem Umfang modifiziert zu werden brauchen. Gleichzeitig bietet diese Lösung aufgrund der doppelten elektrischen Trennung, nämlich zwischen Motorgehäuse und Getriebegehäuse sowie zwischen Motor und Getriebe bzw. im Getriebe erhöhte Sicherheit.

Eine besonders einfache Ausführung sieht vor, daß das Abtriebszahn­ rad des Motors aus Isoliermaterial besteht. Im Falle der Verwendung eines mehrstufigen Planetengetriebes können die Zahnräder aller Stufen, mindestens aber die der Eingangsstufe des Getriebes, aus Isoliermaterial bestehen.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungen besteht dabei darin, daß die auftretenden Drehmomente in diesem Bereich relativ gering sind, so daß die Auslegung der betreffenden Zahnräder unproblematisch ist. Gleichzeitig ergibt sich der Vorteil einer geräuschgedämpften Über­ tragung der Antriebskräfte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Der Antrieb besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 2 und einem Getriebe 3, die beide durch ein gemeinsames Gehäuse 1 um­ schlossen sind. Das Gehäuse 1 aus Kunststoff ist handgriffartig ge­ staltet und ist im übrigen als Hohlzylinder ausgebildet, in dessen durch ein Verschlußteil 5 am der Werkzeugseite abgewandten Ende dicht verschließbaren Hohlraum 4 der Elektromotor 2 und das Getrie­ be 3 angeordnet sind.

Das Getriebe 3 ist ein Planetengetriebe, das in einem zylindrischen Getriebegehäuse 6 untergebracht ist. Das Planetengetriebe weist mehrere Stufen auf, von denen lediglich die erste mit einem Sonnen­ rad 7 und einem von vorzugsweise drei zugehörigen Planetenzahnrä­ dern 8 gezeigt ist. Abtriebsseitig ist das Getriebe 3 mit einer Ab­ triebswelle 9 versehen, auf der eine Kupplung 10 für ein Werkzeug drehsicher befestigt ist und die durch eine zentrale Axialbohrung 11 aus dem Gehäuse 1 herausragt. Dabei ist die Abtriebswelle 9 gegen­ über dem Gehäuse 1 durch eine Dichtung 12 in Form eines O-Ringes abgedichtet. Zur verdrehsicheren Fixierung des Getriebes 3 in dem Gehäuse 1 ist stirnseitig ein Sicherungsstift 13 angeordnet, der in eine Bohrung 1a im Gehäuse greift.

Der Elektromotor 2 weist ein zylindrisches Motorgehäuse 14 auf, in dem ein nicht gezeigter Anker mit einer Motorwelle 15 gelagert ist, auf der ein Zahnrad 16 drehsicher befestigt ist. Zwischen der Stirn­ seite 17 des Getriebegehäuses 6 und der dieser zugewandten Stirnseite 18 des Motorgehäuses 14 ist ein im wesentlichen ringförmiges, sich mit seinem Umfang innen am Gehäuse abstützendes Isolierteil 19 mit einem zentralen Ringraum 20 angeordnet, durch den die Motorwelle 15 mit dem Zahnrad 16 hindurchragt, das mit dem (weiteren) Zahnrad 8 des Planetengetriebes in Eingriff steht. Das Zahnrad 16 und gege­ benenfalls auch das Zahnrad 8 bestehen aus Isoliermaterial, wie etwa abriebfestem Kunststoff oder Keramik.

Der Elektromotor 2 hat ein Zuleitungskabel 21, das zur Gewährlei­ stung der elektromagnetischen Verträglichkeit mit einer entsprechen­ den Abschirmung 22 versehen ist, die mit einem das Motorgehäuse 14 umgebenden und ebenfalls abschirmenden Teil 23 in Verbindung steht. Das Zuleitungskabel 21 ist durch eine Verschraubung 24 am Verschlußteil 5 mit einer das Gehäuse 1 hermetisch abdichtenden Klemmdichtung 25 hindurchgeführt.

Werkzeugseitig ist das Gehäuse 1 mit einem lösbar befestigbaren Werkzeug-Adapter 26 von schulterringförmiger Gestalt bestückt, in dessen Innenraum 27 die als Kreuzschlitz-Kuppelteil ausgebildete Kupplung 10 hineinragt. Der Werkzeug-Adapter 26 trägt einen über O-Ringe 28 radial abgedichteten Drehring 29 mit einem starren Rohr 30 für die Zufuhr und Abfuhr von Spülflüssigkeit, das parallel zu der Längsachse des Gehäuses 1 geführt ist und an seinem rückwärtigen Ende einen Schlauchanschluß 31 trägt.

Zur Stabilisierung ist das Saugrohr 30 an einem das Gehäuse 1 um­ laufenden Ring 32 abgestützt. Das Rohr 30 mündet am werkzeug­ seitigen Ende in einer in dem Drehring 29 angeordneten Ringkammer 33, die über radiale Durchbrüche 34 in dem Werkzeug-Adapter 26 mit dem Innenraum 27 in Verbindung steht, so daß ständig eine Verbindung des Rohres 30 mit dem Raum 27 und der Kammer 33 gewährleistet ist, und zwar unabhängig von der vom Anwender als günstig für die Handhabung ausgewählten Drehstellung des Rohres 30 und des Drehringes 29 relativ zum äußeren Gehäuse 1.

Claims (4)

1. Elektromotorischer Antrieb für ein chirurgisches Werkzeug, bei dem der Motor (2) über ein Zahnrad-Getriebe (3) eine Kupplung (10) für das Werkzeug antreibt, der Motor (2) und spannungsführende Teile einerseits und die Kupplung (10) andererseits durch zumindest ein Bauteil (7, 8, 16) aus Isoliermaterial elektrisch voneinander ge­ trennt sind und der Motor (2) und das Getriebe (3) mit ihren Gehäu­ sen (14, 6) in einem äußeren Gehäuse (1) angeordnet sind, das einen Handgriff bildet, dessen Griffläche gegenüber den spannungsführen­ den Teilen des Antriebs isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den benachbarten Stirnseiten (17, 18) des Motorgehäuses (14) und des Getriebegehäuses (6) ein Isolierteil (19) eingebaut ist, daß die Motorwelle (15) an ihrem freien Ende ein Zahnrad (16) des Getriebes (3) trägt und daß zumindest dieses Zahnrad (16) und/oder ein damit im Eingriff befindliches weiteres Zahnrad (7, 8) aus Iso­ liermaterial besteht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (3) ein wenigstens einstufiges Planetengetriebe ist und daß die Zahnräder (7, 8) wenigstens der Eingangsstufe des Getriebes aus Isoliermaterial bestehen.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (19) im wesentlichen ringförmig ist und sich mit seinem Umfang innen am äußeren Gehäuse (1) abstützt und daß die Motorwelle (15) zentrisch durch den Ringraum (20) des Isolierteiles (19) verläuft.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das äußere Gehäuse (1) aus Isoliermaterial besteht.