DE202007004491U1

DE202007004491U1 - Chirurgisches Instrument

Info

Publication number: DE202007004491U1
Application number: DE202007004491U
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF STORZ GmbH
Current assignee: RUDOLF STORZ GmbH
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2017-03-24

Abstract

Chirurgisches Instrument mit einem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Außenläufermotor (1) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine chirurgisches Instrument gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere eine chirurgische Bohrmaschine.
Bei der Konstruktion chirurgischer Instrumente, insbesondere allgemein bekannter chirurgischer Bohrmaschinen, spielen in der Regel eine Reihe von Randbedingungen eine wesentliche Rolle. Neben der notwendigen Sterilisierbarkeit sind hier vor allem räumliche und Gewichtsbeschränkungen zu nennen, die dadurch entstehen, dass das Gerät leicht handhabbar sein muss, um den bei einer Operation notwendigen hochpräzisen Einsatz auf engstem Raum durch den Chirurgen zu gewährleisten.
Diese resultierende Problematik verdeutlicht man sich leicht am Beispiel der DE 33 17 398 A1 . Um ein möglichst resistentes System gegen die durch erhöhte Temperatur und Umgebungsfeuchtigkeit, die in gängigen, auf Heißdampf basierenden Sterilisationsverfahren auftreten zu erhalten, lehrt diese Druckschrift, in einem abnehmbaren Handgriff eine komplette Antriebseinheit, bestehend aus Batterie, Steuerelektrik und Elektromotor vorzusehen.
Offenbar verschärft diese Lösung die bei chirurgischen Instrumenten ohnehin vorhandenen notorischen Platzprobleme, da einerseits ergonomische Randbedingungen für die Form des Handgriffs zu berücksichtigen sind und andererseits der Motor in den Handgriff aufgenommen werden muss. Dies führt zu einer Beschränkung der verwendbaren Motoren auf vergleichsweise schwa che Exemplare, die nicht für alle Anwendungen eines chirurgischen Instruments ausreichend stark sind.
Prinzipiell ist zwar noch der Einsatz eines leistungsstärkeren und damit größeren Motors auf Kosten der gespeicherten Energiemenge, also durch Verkleinerung der Batterie möglich; dies führt aber leicht zu einer inakzeptablen Beschränkung der möglichen Einsatzdauer des chirurgischen Instruments, da einerseits die verfügbare Energiemenge reduziert wird und andererseits der Leistungsbedarf mit dem stärkeren Motor ansteigt.
Allgemein bekannt aus dem Stand der Technik sind Aussenläufermotoren, bei denen der Stator oder Ständer sich im Motorinneren befindet und vom Rotor oder Läufer umschlossen ist. Typische Anwendungsgebiete für solche Motoren sind zum Beispiel Axiallüfter, Deckenventilatoren und Kreiselmotoren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein chirurgisches Instrument bereitzustellen, das einen Motor aufweist, der sich bei gegebenem zu erreichenden Drehmoment sowohl durch eine kompakte Bauform als auch eine geringe Leistungsaufnahme auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein chirurgisches Instrument gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch Verwendung eines Elektromotors mit Außenläufer bei gleicher Leistung eine kompaktere Bauform und ein geringeres Gewicht erzielt werden können während bei vergleichbarem Drehmoment die Leistungsaufnahme spürbar geringer ist.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung eines Außenläufermotors basieren einerseits auf dem hohen Drehmoment, das entsteht, da der Hebelarm, mit dem die Kraft wirkt, konstruktionsbedingt größer ist; weitere Vorteile können durch eine geschickte Ausgestaltung der Luftspalte erzeugt werden. Die erzielbaren Drehmomente der erfindungsgemäß verwendeten Motoren können bis zu einem Mehrfachen des mit Elektromotoren gleicher Größe vom Innenläufertyp erreichbaren Drehmomentes erreichen.
Darüber hinaus erweist es sich für die Leistungsaufnahme als vorteilhaft, dass die benötigten Drehzahlen von Außenläufermotoren im Vergleich zu Innenläufermotoren in der Regel niedriger sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein autoklavierbarer Außenläufermotor vorgesehen, so dass Resistenz des elektrischen Bauteils gegenüber den Umgebungsbedingungen während des Sterilisationsprozesses, insbesondere gegen thermische Lasten und Feuchtigkeit sowie korrosive Prozesse, erreicht wird. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil mit sich, dass der Motor nicht in einem zur Sterilisation entfernbaren Teil der erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments untergebracht werden muss.
Um einen autoklavierbaren Motor zu erhalten, kann insbesondere der Motor vergossen ausgeführt werden oder aus nichtkorrodierenden und/oder temperaturunempfindlichen Materialien aufgebaut sein.
Besonders vorteilhaft für die Anwendung des chirurgischen Instruments im Allgemeinen und einer chirurgischen Bohrmaschine im Besonderen ist es, eine hohle Durchgangswelle am Motor vorzusehen, insbesondere eine hohle Durchgangswelle, die den Stator durchdringt. In dieser Ausführungsform ist es nämlich zum Beispiel mit einer chirurgischen Bohrmaschine möglich, eine Bohrung beispielsweise entlang eines Führungsdrahtes vorzunehmen.
Weiter hat es sich bewährt, den Motor so auszulegen, dass ein Betrieb im Vorlauf, im Rücklauf und zwischen Vor- und Rücklauf oszillierend möglich ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße chirurgische Instrument mit einem bürstenlosen Außenläufermotor ausgestattet. Dies bringt eine weitgehende Entstörung mit sich und vermeidet überdies unangenehme Laufgeräusche.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1: die rückseitige Ansicht eines Schnittes durch eine Ausführungsform eines Außenläufermotors für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument.
2: die vorderseitige Ansicht eines Motors für ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument.
Die 1 zu entnehmende Darstellung eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors 1 zeigt den beispielhaft drei Spulen 4 tragenden Stator 3, der im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer zentralen Hohlwelle 2 ausgeführt ist. Konzentrisch aber beabstandet vom Stator 3 ist der Rotor 5 angeordnet, dessen Innenseite mit beispielhaft acht kreissegmentförmigen Magneten 6 bestückt ist, wobei ein Luftspalt 7 zwischen Spulen 4 und Magneten 6 besteht.
Der 2 ist die Frontansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen Systems zu entnehmen, aus der die Lagerung der Hohlwelle 2 noch deutlicher zu erkennen ist.

1: Außenläufermotor
2: Hohlwelle
3: Stator
4: Spulen
5: Rotor
6: Magnete
7: Luftspalt

Claims

Chirurgisches Instrument mit einem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Außenläufermotor (1) ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor (1) autoklavierbar ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor (1) vergossen ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor aus nichtkorrodierenden und/oder temperaturunempfindlichen Materialien aufgebaut ist.
Chirurgisches Instrument nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor (1) eine Hohlwelle (2) aufweist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (2) im Stator (3) des Außenläufermotors (1) vorgesehen ist.
Chirurgisches Instrument nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor (1) mit einer Steuerschaltung in Signalkommunikation steht, die zum Ansteuern des Außenläufermotors in Vorwärtsrichtung, Rückwärtsrichtung und zwischen Vor wärts- und Rückwärtslauf oszillierendem Modus ausgelegt ist.
Chirurgisches Instrument nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufermotor (1) als bürstenloser Außenläufermotor (1) ausgeführt ist.