DE29713631U1 - Chirurgisches Instrument - Google Patents
Chirurgisches InstrumentInfo
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Description
Chirurgisches Instrument
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument aus einem duktilen Metall mit einem Einsatz aus einem verschleißbeständigen
Material, der über eine Lotschicht mit dem duktilen Metall verbunden ist.
Bei Instrumenten in der Medizintechnik werden Hartmetalle an beanspruchten Teilen aufgebracht, beispielsweise
bei Nadelhaltern oder Pinzetten. Zur Verbindung der Einsätze aus Hartmetall mit den Instrumenten, die
in der Regel aus einem duktilen Metall bestehen, werden u.a. Lötverfahren verwendet, und zwar Hartlötverfahren
bei Löttemperaturen zwischen 450 und 9000C oder Hochtemperatur
lötverfahren bei Temperaturen über 9000C, die
dann im Schutzgas oder im Vakuum durchgeführt werden. Durch die hohen Temperaturen werden die Instrumente mechanisch
sehr stark beansprucht, außerdem können sich Gefügeverschlechterungen ergeben. Die mechanische Beanspruchung
beruht insbesondere darauf, daß die Ausdehnungskoeffizienten
des duktilen Materials einerseits und des verschleißbeständigen Materials andererseits
sehr verschieden sind, so daß sich beim Abkühlen erhebliche Spannungen im Verbindungsbereich ergeben, die zu
Schädigungen führen können.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes chirurgisches Instrument so auszubilden, daß derartige
Schädigungen ausgeschlossen werden.
Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Instrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Lotschicht eine Schmelztemperatur von maximal 4500C aufweist und daß der Einsatz auf seiner
Verbindungsfläche mit einer metallischen, vom Material der Lötschicht benetzbaren Zwischenschicht versehen
ist.
Anstelle der bisher bekannten Hart- oder Hochtemperaturlötverfahren
wird also ein sogenanntes Weichlötverfahren verwendet mit einem Lot, dessen Schmelzpunkt unter
45O0C liegt. Die Erwärmung kann dadurch deutlich reduziert werden, und dies führt zu einer Reduzierung
der thermischen Spannungen zwischen den beiden verbundenen Teilen.
Wesentlich ist in diesem Zusammenhang die Verwendung einer Zwischenschicht auf der Verbindungsfläche des
verschleißbeständigen Materials. Verschleißbeständige Materialien, die als Einsatz für ein chirurgisches Instrument
in Frage kommen, bestehen üblicherweise aus Materialien, die von einem Weichlot nicht benetzt werden
können. Aus diesem Grunde verbietet sich normalerweise eine unmittelbare Weichlötung eines solchen Materials.
Durch das Aufbringen einer Zwischenschicht auf das verschleißbeständige Material jedoch wird die Verbindungsfläche
lötfähig, d.h. das aufgeschmolzene
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Weichlot kann sich mit der Zwischenschicht - im Gegensatz zu dem verschleißbeständigen Material selbst ausgezeichnet
verbinden.
Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht aus Kupfer oder aus Nickel, es können aber auch andere metallische
Zwischenschichten verwendet werden, die sich mit dem Weichlotmaterial verbinden.
Die Lotschicht kann aus einer Zinn-Silber-Legierung bestehen, insbesondere aus einer Legierung mit einem Silberanteil
von 2 bis 10 % Gew.%, insbesondere von etwa 5 Gew.%.
Die Zwischenschicht kann in unterschiedlicher Weise auf den Einsatz aufgebracht sein, beispielsweise kann die
Kupferschicht eine Galvanikschicht sein.
Die Zwischenschicht kann auch durch ein Thermospritzverfahren
aufgebracht werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Zwischenschicht dadurch in dem verschleißbeständigen
Material ausgebildet wird, daß in diesem Material selbst ein Konzentrationsgefälle eines Metallbestandteiles
erzeugt wird, beispielsweise ein Nickel-Konzentrationsgefälle. In verschleißbeständigen Materialien
können Metalle wie Nickel, Kupfer, etc. als Bindebestandteile Verwendung finden, und es besteht die
Möglichkeit, die Konzentration dieser Bindebestandteile im Bereich der Randfläche erheblich zu erhöhen, so daß
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in diesem Randbereich praktisch eine Zwischenschicht entsteht, mit der sich aufgebrachtes Weichlot innig
verbinden kann.
Es ist denkbar, derartige Konzentrationsänderungen mit speziellen Herstellungsverfahren zu erzeugen, beispielsweise
bei einem sogenannten MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) oder einem CIM-Verfahren (Ceramic
Injection Molding).
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der
Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 einen medizinischen Nadelhalter mit einem Hartmetalleinsatz;
Figur 2 eine vergrößerte Teilansicht des Instruments der Figur 1 mit einem Hartmetalleinsatz
und
Figur 3 eine Schnittansicht längs Linie 3-3 in
Figur 2.
Der in Figur 1 dargestellte Nadelhalter 1 umfaßt zwei spiegelbildlich zueinander aufgebaute Arme 2, 3, die an
einem Gelenkpunkt 4 gegeneinander verschwenkbar gelagert sind. Da beide Arme 2, 3 gleich aufgebaut sind,
wird nachstehend nur einer der beiden Arme näher erläutert.
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Dieser Arm 2 weist an einem Ende eine Fingeröffnung 5 auf, am gegenüberliegenden Ende bildet der Arm 2 einen
stufenförmigen Absatz 6, der einen Einsatz 7 aus Hartmetall aufnimmt. Dieser Einsatz 7 ist der Kontur des
Armes 2 im Bereich des Absatzes 6 angepaßt und füllt diesen Absatz 6 vollständig aus.
Die dem Arm 2 zugewandte Seite des Einsatzes 7 bildet eine Verbindungsfläche 8, die mit einer dünnen Kupferschicht
9 beschichtet ist. Die Verbindung des Einsatzes 7 mit der Basisfläche 10 des Absatzes 6 erfolgt durch
eine dünne Lotschicht 11, die sich zwischen der Basisfläche 10 und der Kupferschicht 9 erstreckt.
Der Arm 2 besteht üblicherweise aus einem duktilen Metall, beispielsweise aus Legierungen der Zusammensetzungen
X20Crl3 (DIN 58298 T3) oder X45CrMoV15 (DIN 58298 T2).
Das Material des Einsatzes 7 kann ein Hartmetall im engeren Sinne sein, also ein gesinterter metallischer
Werkstoff mit hoher Eigenhärte und Verschleißfestigkeit. Beispielsweise kann ein solches Hartmetall enthalten
87,5 % WC, 0,5 % TiC + Ta(Nb)C und 12 % Co.
Es sind aber auch andere verschleißbeständige Materialien möglich, beispielsweise Einsätze aus nickelgebundenen
Hartmetallen oder aus Keramiken.
Durch die Beschichtung dieser verschleißbeständigen Materialien, die hier mit dem Sammelbegriff "Hartmetall"
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beschrieben werden, mit einer Kupferschicht, können diese Materialien von einem Weichlot benetzt werden,
obwohl die Materialien selbst von einem solchen Lot nicht benetzbar sind. Dadurch ist eine Weichlötung unter
Verwendung eines solchen Weichlotes möglich.
Statt der beschriebenen Kupferschicht 9 kann auch eine Zwischenschicht aus einem anderen Metall verwendet werden,
welches sich mit dem Weichlot verbindet, beispielsweise kann diese Zwischenschicht aus Nickel bestehen
.
Ein Weichlot, das zu 95 % aus Zinn und zu 5 % aus Silber besteht, hat beispielsweise eine Schmelz- bzw. Abbindetemperatur
von ca. 2200C, so daß mit sehr niedrigen Temperaturen eine gute Verbindung durch Weichlötung
herstellbar ist.
Durch die minimalen Temperaturen werden die Spannungen an der äußersten Randfaser des Hartmetalls erheblich
reduziert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß derartige Instrumente sehr reparaturfreundlich sind, denn
bereits bei geringer Erwärmung können aufgelötete Einsätze entfernt und ausgetauscht werden.
Claims (8)
1. Chirurgisches Instrument aus einem duktilen Metall
mit einem Einsatz aus einem verschleißbeständigen Material, der über eine Lotschicht mit
dem duktilen Metall verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotschicht (11) eine
Schmelztemperatur von maximal 450°C aufweist und daß der Einsatz (7) auf seiner Verbindungsfläche
(8) mit einer metallischen, vom Material der Lotschicht benetzbaren Zwischenschicht (9) versehen
ist.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotschicht (11) aus einer Zinn-Silber-Legierung
besteht.
3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Silberanteil der Legierung zwischen
2 und 10 Gew.% liegt.
4. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Silberanteil der Legierung bei etwa
5 Gew.% liegt.
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5. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht
(9) aus Kupfer besteht.
(9) aus Kupfer besteht.
6. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (9)
aus Nickel besteht.
7. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht
(9) eine Galvanikschicht ist.
(9) eine Galvanikschicht ist.
8. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine
Thermospritzschicht ist.
Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht
durch den Randbereich des Einsatzes aus dem verschleißbeständigen Material besteht, in dem eine erhöhte Konzentration des metallischen, vom Material der Lotschicht benetzbaren Materials besteht
.
durch den Randbereich des Einsatzes aus dem verschleißbeständigen Material besteht, in dem eine erhöhte Konzentration des metallischen, vom Material der Lotschicht benetzbaren Materials besteht
.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE29713631U DE29713631U1 (de) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Chirurgisches Instrument |
Publications (1)
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|---|---|
| DE29713631U1 true DE29713631U1 (de) | 1997-10-02 |
Family
ID=8043951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29713631U Expired - Lifetime DE29713631U1 (de) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Chirurgisches Instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29713631U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003013376A1 (de) * | 2001-08-04 | 2003-02-20 | Aesculap Ag & Co. Kg. | Schere, insbesondere für chirurgische zwecke |
| DE10328512A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Aesculap Ag & Co. Kg | Chirurgisches Instrument |
| DE102020210664A1 (de) | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Aesculap Ag | Verfahren zum Herstellen eines chirurgischen Instruments zum Fassen und/oder Halten und/oder Führen einer Nadel |
-
1997
- 1997-07-31 DE DE29713631U patent/DE29713631U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| WO2003013376A1 (de) * | 2001-08-04 | 2003-02-20 | Aesculap Ag & Co. Kg. | Schere, insbesondere für chirurgische zwecke |
| EP1452143A2 (de) * | 2001-08-04 | 2004-09-01 | Aesculap AG & Co. KG | Schere, insbesondere für chirurgische Zwecke |
| EP1452143A3 (de) * | 2001-08-04 | 2004-09-29 | Aesculap AG & Co. KG | Schere, insbesondere für chirurgische Zwecke |
| DE10328512A1 (de) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Aesculap Ag & Co. Kg | Chirurgisches Instrument |
| US7422590B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-09-09 | Aesculap Ag | Surgical instrument |
| DE102020210664A1 (de) | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Aesculap Ag | Verfahren zum Herstellen eines chirurgischen Instruments zum Fassen und/oder Halten und/oder Führen einer Nadel |
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Effective date: 19971113 |
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Effective date: 20010501 |