DE3311228A1

DE3311228A1 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen und fuehren eines langgestreckten knochens

Info

Publication number: DE3311228A1
Application number: DE19833311228
Authority: DE
Inventors: Toni 5231 Burglahr Reifenhäuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-10-04
Also published as: DE3311228C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Führen.eines langgestreckten Knochens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Führen eines langgestreckten Knochens, um diesen durch aufeinanderfolgende Sägeschnitte senkrecht zur Knochenlängsachse in einzelne scheibenförmige Knochenstücke zu zerteilen.

Üblicherweise werden langgestreckte Knochen mit Hilfe von Kreis- oder Bandsägen in scheibenförmige Knochenstücke zerteilt, wobei das Erfassen und Führen der Knochen von Hand erfolgt. Die aufgrund der unregelmäßigen Knochenform nur punktuelle, allenfalls aber lineare Auflage des Knochens und seine meist glatte und fettige Oberfläche erschweren insbesondere beim Angriff der Säge das Festhalten außerordentlich. Ganz besonders lassen sich Knochenreststücke beim u/eiteren Zersägen nur unter großem Kraftaufwand und höchster Achtsamkeit unfallfrei handhaben. Die somit dauernd bei dieser Arbeit vorhandene sehr hohe Unfallgefahr sowie die zwangsläufig damit verbundene geringe Sägeleistung läßt ein manuelles Erfassen und Führen der zu zersägenden Knochen sehr unbefriedigend erscheinen.

Aus der DE-OS 3o 2o 768 ist bereits eine als Kreissäge ausgebildete Knochensäge bekannt, bei der eine vom

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Sägeblatt durchdringbare Auflageplatte um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Außerhalb der Arbeitsstellung wird die Auflageplatte der bekannten Säge durch eine Feder in einer Position gehalten, in der die Spitzen der Zähne des Sägeblattes nicht über die Oberfläche der Auflageplatte vorstehen. Mit einem an der Auflageplatte gelenkig befestigten Niederhalter, der einen Knochen gegen die Auflageplatte preßt, ist diese gegen die Wirkung der Feder so abschwenkbar, daß ein Abschnitt des Sägeblattes über die Oberfläche der Auflageplatte vortritt, den Knochen durchdringt und dabei in eine Ausnehmung des Niederhalters eintaucht.

Mit dieser bekannten Säge ist jedoch nur das Festhalten des Knochens bedingt gelöst, wogegen die von Sägeschnitt zu Sägeschnitt vorzunehmende Verlagerung des Knochens nach wie vor von Hand erfolgen muß. Aber selbst das Festhalten des Knochens erfolgt insofern in unbefriedigender Weise, als der Knochen an mindestens zwei Punkten auf der Auflageplatte abgestützt werden muß, die aufgrund eines in der Regel im Querschnitt vergrößerten Knochenendes zwangsweise zu beiden Seiten des Sägeblattes verteilt liegen. Gegen Ende des Sägeschnittes kommt es daher zu einer labilen, sich verändernden Knochenlage. Schließlich verursacht die bekannte Vorrichtung in Abhängigkeit vom Größenunterschied der Endquerschnitte des Knochens in sich ungleichmäßig starke Knochenscheiben»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit dem bis auf eine in Distanz zum Sägebereich durchführbare Beschickung - jeglicher manuelle Eingriff entbehrlich ist und mit dem sich sowohl eine große Sägeleistung wie auch in gleichmäßiger Stärke anfallende Knochenstücke erzielen lassen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, so zu verfahren, daß der Knochen zunächst durch eine gegen eine Stirnseite des Knochenendes ausgeübte, axial gerichtete Kraft mit einer Stirnseite seines gegenüberliegenden Endes gegen einen Anschlag geschoben wird, worauf der Knochen in einem Abstand zum Anschlag durch radiale, senkrecht gegen die Knochenlängsachse gerichtete Kräfte erfaßt wird und sodann der Knochen durch eine im wesentlichen zu seiner Längsachse senkrechte Bewegung vom Anschlag befreit einem Sägeschnitt ausgesetzt wird, womit ein außerhalb der verbleibenden Einspannung liegendes, nunmehr freies Endstück vom Knochen abgetrennt wird, worauf schließlich die radial senkrecht gegen die Knochenlängsachse gerichteten Einspannkräfte aufgehoben werden und dieser Verfahrenszyklus wiederholt wird«

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Knochen zunächst an seinen beiden Stirnseiten gehalten und in die zum Abtrennen eines Knochenatücks vorgesehene Sägeposition koaxial zu seiner Längserstreckung verschoben.

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Sodann wird der Knochen zusätzlich in der Nähe des abzutrennenden Knochenstückes radial eingespannt und sodann im wesentlichen senkrecht zu seiner Längsachse so bewegt, daß er mit der betreffenden Stirnseite außerhalb des Anschlagsbereiches gelangt, damit der sodann bei der Weiterbewegung durchgeführte Sägeschnitt durch den Anschlag nicht behindert wird. Während des Sägeschnittes wird der Knochen also auf einer Stirnseite und in der Nähe des Sägeschnittes gehalten. Nach durchgeführtem Sägeschnitt u/ird die radiale Einspannung aufgehoben und der Knochen erneut um die gewünschte Knochenstückstärke durch die axial gegen die Stirnseite des Knochens ausgeübte Kraft gegen den Anschlag geschoben, \i/omit bereits der erste Schritt des sich wiederholenden Verfahrenszyklus durchgeführt ist. Der Verfahrenszyklus wird so oft wiederholt, bis der Knochen über seine volle Länge in die einzelnen scheibenförmigen Knochenstücke zerteilt ist.

Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im wesentlichen, aus einem Drehteller bestehen, auf dem verteilt eine Anzahl Aufnahmerinnen angeordnet ist, deren Längsachsen radial ausgerichtet sind, wobei in jeder Aufnahmerinne ein Vorschubstempel geführt ist, mit dem ein Knochen taktweise durch die Rinne radial nach außen gegen ein außerhalb des Drehtellers angeordnetes Anschlagelement preßbar ist, wobei ferner am zum Außenrand des Drehtellers weisenden Endbereich der Rinne eine Zange angeordnet ist, womit der Knochen eingespannt eine zum Drehteller tangential angeordnete Säge passiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, in den Aufnahmerinnen an einer der Säge gegenüberliegenden Beschickungsstelle des Drehtellers Knochen einzulegen, welche durch die Vorschubstempel der Aufnahmerinnen radial nach außen geschoben werden. Stößt sodann die dem Vorschubstempel abgewandte Stirnseite des Knochens nach einer entsprechenden Drehbewegung des Tellers gegen das Anschlagelement an, ist ein bestimmter Überstand des Knochens über den Drehtellerrand erreicht. Die am radial außen liegenden Endbereich der Rinne angeordnete Zange spannt den Knochen ein und hält ihn in der erreichten Position fest, während der Drehteller sich vi/eiterbewegt und der Knochen mit seinem vorstehenden Knochenstück die zum Drehteller tangential angeordnete Säge passiert.

Während des Sägeschnittes wird der Knochen auf diese Weise einerends vom Vorschubstempel und in der Nähe des Sägeschnitts von der Zange gehalten, ohne daß weitere Hilfsmittel erforderlich sind.

Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das Anschlagelement aus einer gegen die Wirkung von Federn senkrecht zu ihrer Ebene verschiebbaren Platte oder aus einer sich im Drehsinn des Drehtellers spiralförmig vom Außenrand des Drehtellers entfernenden, um eine zur Achse des Drehtellers parallele Achse verschwenkbar gehaltenen Leiste, wobei der

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- ίο -

Projektionsabstand zwischen dem im Richtung des Drehsinne des Drehtellers wegweisenden Ende der Platte oder der Leiste und der Säge mindestens so groß ist wie der maximale Durchmesser des Knochens.

Durch die erfindungsgemäOe Ausgestaltung wird der Knochen während seines Vorschubes auf beiden Stirnseiten gehalten und nach dem zusätzlichen radialen Erfassen durch die Zange vollständig aus dem Anschlagbereich herausgeführt) bevor die Säge mit der Abtrennung eines Knochenstücks beginnt.

Der spiralförmige Verlauf des als Leiste ausgebildeten Anschlagelements hat den besonderen Vorteil» daß der Knochen durch den Vorschubstempel über den Winkelbereich des Anschlagelements kontinuierlich radial durch die Rinne nach außen geschoben werden kann, wobei das Anschlag· element eine einstellbare Schwenkbewegung ausführt, die so bemessen ist, daß der Knochen einen bestimmten überstand nicht überschreitet. Ist der entsprechend der angestrebten Scheibendicke der Knochenstücke erforderliche Überstand erreicht, erfaßt die Zange den Knochen, der sich daraufhin durch die fortgesetzte Drehbewegung des Drehtellers aus dem Bereich des Anschlagelements entfernt. Da der Projektionsabstand zwischen dem vom Außenrand des Drehtellers wegweisenden Ende des Anschlagelemente und der Säge mindestens so groß ist wie der zu erwartende maximale Durchmesser eines Knochens, kommt das vorstehende

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Knochenstück in jedem Falle erst dann mit der Säge in
Berührung, wenn die freie Stirnseite des Knochens nicht mehr mit dem Anschlagelement in Kontakt ist» Dadurch ist ausgeschlossen, daß durch das Anschlagelement die
Durchführung des Sägeschnittes oder die Entfernung des abgetrennten Knochenstückes behindert wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäOen Vorrichtung ist jeder Vorschubstempel durch eine an sich bekannte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der
Position der Rinne in bezug auf das Anschlagelement
hydraulisch oder pneumatisch betätigbar und auf der
dem Knochen zugewandten Seite mit in die Stirnseite des Knochens eindringenden Stahlspitzen ausgestattet.

Die in die Stirnseite des Knochens eindringenden Stahlspitzen des Vorschubstempels verhindern eine Verlagerung des Knochens seitlich zur Längsachse der Rinne, obschon der Rinnenquerschnitt regelmäßig größer ist als der
maximale Knochenquerschnitt. Durch die an sich bekannte Steuereinrichtung ist gewährleistet, daß der Vorschubstempel den Knochen erst dann.radial nach außen bewegt, wenn die vom Vorschubstempel abgewandte Stirnseite des Knochens durch das Anschlagelement abgestützt wird und' der Vorschub unterbrochen wird,, sobald der angestrebte Knochenüberstand erreicht ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der begrenzt verschieb- bzw. verschwenkbaren Platte oder Leiste auf der dem

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Drehteller abgewandten Seite ein Schaltelement zugeordnet ist, wodurch mittels an sich bekannter Steuermittel die Beaufschlagung des Vorschubstempels unterbrechbar und die Schließbewegung der Zange auslösbar ist.

Als Schaltelement kann beispielsweise ein handelsüblicher Endschalter dienen, der einen Antrieb für eine den Vorschubstempel beaufschlagende Hydraulikpumpe ausschaltet, und den Antrieb für eine die Zange betätigende Hydraulikpumpe einschaltet. Ebenso kann aber auch das Schaltelement einen kontinuierlichen Medienstrom durch die Betätigung eines Mehrwegeventils von der Beaufschlagung des Vorschubstempels zur Beaufschlagung der Zange umlenken.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jeder Aufnahmerinne ein durch die Passage eines Knochenrest9tückes betätigbares Schaltelement zugeordnet, mit dem ein Antrieb für die Schließbewegung der Zange aus- und ein Antrieb für eine Ausstoßeinrichtung für das Knochenreststück einschaltbar ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung kann bereits unmittelbar nach der Durchführung des letzten Sägeschnittes mittels des Schaltelements ein Befehl gespeichert werden, aufgrund dessen nach einer erneuten Umdrehung des Drehtellers anstelle des Antriebs für die Schließbewegung der Zange der Antrieb für die Ausstoßeinrichtung eingeschaltet wird.

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Die Zange besteht vorzugsweise aus zwei prismenförmigen, hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Backen, die je einen dreieckförmigen Ausschnitt aufweisen, der durch jeweils eine stumpfe, den Knochen zentrierende Unterkante und jeweils eine scharfe oder gezahnte» den Knochen fixierende Oberkante begrenzt ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Zange liegt der Knochen zunächst auf den stumpfen Unterkanten der Backenausschnitte auf und kann sich beim Gegeneinanderfahren der Backen zunächst so lange frei zentrieren, bis die schrägstehenden stumpfen Unterkanten den Knochen so weit angehoben haben, daß er gegen die gleichfalls schrägstehenden scharfen oder gezahnten Oberkanten der Backen zur Anlage kommt.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß auf der dem Drehteller abgewandten Seite der Säge geringfügig unter dem Niveau der Aufnahmerinnen ein die abgesägten Knochenstücke aufnehmendes, zu einem Auffangbehälter führendes, mit Querleisten bestücktes Transportband angeordnet ist»

Die abgetrennten Knochenstücke gelangen auf diese Weise ohne manuellen Eingriff eicher in einen Auffangbehälter außerhalb des Gefahrenbereichs der Säge, wobei ein Untertrum des Transportbandes so dicht über eine horizontale Platte geführt werden kann, daß die Querleisten über die Oberfläche der Platte schleifen und auf dieae

Weise insoweit das anfallende Sägemehl gegen die Förderrichtung der Knochenstücke abtransportieren und gegebenenfalls einem Auffangbehälter zuführen, der am anderen Ende des Transportbandes aufgestellt ist, so daß sich an beiden Transportbandenden je ein Auffangbehälter befindet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel von Teilen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäOen Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufnahmerinne in einem horizontalen Querschnitt,

la eine Zange in einer Ansicht,

Ib die Aufnahmerinne gemäß Fig. 1 in einem vertikalen Querschnitt,

die Teile gemäß Fig. 1 und la in verschiedenen Positionen.

Fig.	2
und	2a
bis
Fig.	5
und	5a

Auf einem nicht dargestellten, um eine vertikale Achse rotierbaren Drehteller ist eine Anzahl Aufnahmerinnen 1 in gleichmäßiger Verteilung so angeordnet, daß die Längsachse jeder Aufnahmerinne 1 radial zum Drehteller ausgerichtet ist und ein offenes Rinnenende 2 im Randbereich des Drehtellers liegt.

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Durch jede Aufnahmerinne 1 ist koaxial zu ihrer Längsachse ein Vorschubstempel 3 bewegbar, der auf einer zum offenen Rinnenende 2 weisenden Seite mit Stahlspitzen 4 versehen ist.

Zu beiden Seiten jeder Aufnahmerinne 1 sind horizontal schwenkbare Hebel 5 angeordnet, deren freie Enden mit
je einer Backe 6 versehen sind, die zusammen eine Zange bilden.

Wie die Fig. la bis 5a zeigen* weisen die Backen 6 dreieckförmige Ausschnitte 8 auf, die zusammen ein quadratisches, in seinen Querschnittsabmessungen veränderliches Maul 9 bilden» womit ein in die Aufnahmerinne 1 eingebrachter langgestreckter Knochen Io radial zu seiner Längsachse einspannbar ist.

Unterkanten 11 des Mauls 9 sind stumpf ausgebildet und erlauben dem Knochen lo, darüber zu gleiten und sich
aufgrund des schrägen Kantenverlaufs zu zentrieren.
Oberkanten 12 des Mauls 9 sind dagegen schneidenförmig ausgebildet und ermöglichen eine sichere Fixierung des Knochens lo.

Die Backen 6 der Zange 7 werden durch einen nicht dargestellten Antrieb gegeneinanderbewegt. Dieser Antrieb wird dadurch eingeschaltet, daß eine als Anschlagelement ausgebildete, in Fig. 3 dargestellte Platte 13 durch eine Verschiebung des Knochens Io gegen die Wirkung von
Federn 14 um einen einstellbaren Betrag zurückgeschoben

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wird und beim Erreichen der vorgesehenen Endposition ein nicht dargestelltes Schaltelement für den Antrieb betätigt, Gleichzeitig wird der Antrieb des Vorschubstempele 3 abgeschaltet.

Durch die fortgesetzte Drehbewegung des Drehtellers gelangt der zwischen den Stahlspitzen 4 des Vorschubstempels 3 und den Backen 6 der Zange 7 eingespannte Knochen Io aus dem Bereich der Platte 13 und nähert sich der in Fig. 4 angedeuteten Säge 15, die unter fortgesetzter Drehbewegung ein Knochenstück 16 vom Knochen Io abtrennt, das auf ein abgebrochen dargestelltes Transportband 17 fällt.

Ein im Bereich des Rinnenendes 2 angeordnetes Schaltelement 18 wird betätigt, sobald der Knochen Io bris auf ein Knochenreststück 19 verkürzt ist. Das Schaltelement 18 unterbricht den Antrieb für die Schließbewegung der Backen 6, so daß ein im Umlaufweg des Knochenreststückes 19 angeordnetes keilförmiges Abstreifelement 2o das nicht mehr eingespannte Knochenreetetück auf das Transportband 17 überführt.

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Claims

Patentansprücher

1.]Verfahren zum Erfassen und Führen eines langgestreckten Knochens, um diesen durch aufeinanderfolgende Sägeschnitte senkrecht zur Knochenlängsachse in einzelne scheibenförmige Knochenstücke zu zerteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochen zunächst durch eine gegen eine Stirnseite des Knochenendes ausgeübte, axial gerichtete Kraft mit einer Stirnseite seines gegenüberliegenden Endes gegen einen Anschlag geschoben u/ird_f worauf der Knochen in einem Abstand zum Anschlag durch radiale, senkrecht gegen die Knochenlängsachse gerichtete Kräfte erfaßt wird und sodann der Knochen durch eine im wesentlichen zu seiner Längsachse senkrechte Bewegung vom Anschlag befreit einem Sägeschnitt ausgesetzt wird, womit ein außerhalb der verbleibenden Einspannung liegendes, nunmehr freies Endstück vom Knochen abgetrennt wird, worauf schließlich die radial senkrecht gegen die Knqchenlängsachse gerichteten Einspannkräfte aufgehoben werden und dieser Verfahrenszyklus wiederholt wird.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Drehteller verteilt eine Anzahl Aufnahmerinnen (1) angeordnet ist, deren Längsachsen radial ausgerichtet sind, daß in jeder Aufnahmerinne (1) ein Vorschubstempel (3) geführt ist, mit dem ein Knochen (lo) taktweise durch die Rinne (1) radial nach außen gegen ein außerhalb des Drehtellers angeordnetes Anschlagelement preßbar ist, und daß am zum Außenrand des Drehtellers weisenden Endbereich (2) der Rinne (1) eine Zange (7) angeordnet ist, womit der Knochen (lo) eingespannt eine zum Drehteller tangential angeordnete Säge (15) passiert.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement .aus einer gegen die Wirkung von Federn (14) senkrecht zu ihrer Ebene verschiebbaren Platte (13) oder aus einer sich im Drehsinn des Drehtellers spiralförmig vom Außenrand des Drehtellers entfernenden, um eine zur Achse des Drehtellere parallele Achse verschwenkbar gehaltenen Leiste besteht, wobei der Projektionsabstand zwischen dem in Richtung des Drehsinnes des Drehtellers wegweisenden Ende der Platte (13) oder der Leiste und der Säge (15) mindestens so groß ist wie der maximale Durchmesser des Knochens (lo).

Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3_v dadurch gekennzeichnet _f daß jeder Vorschubstempel (3) durch eine an sich bekannte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Position der Rinne (1) in bezug auf das Anschlagelement hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist und auf der dem Knochen (lo) zugewandten Seite mit in die Stirnseite des Knochens (lo) eindringenden Stahlspitzen (4) ausgestattet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, daß der begrenzt verschieb- bzw. verschwenkbaren Platte (13) oder Leiste auf der dem Drehteller abgev/andten Seite ein Schaltelement zugeordnet ist, wodurch mittels an sich bekannter Steuermittel die Beaufschlagung des Vorschubstempels (3) unterbrechbar und die Schließbewegung der Zange (7) auslösbar ist.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnahmerinne (1) ein durch die Passage eines Knochenreststückes (19) betätigbares Schaltelement zugeordnet ist, mit dem ein Antrieb für die Schließbewegung der Zange (7) aus- und ein Antrieb für eine Ausstoßeinrichtung für das Knochenreststück (19) einschaltbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (7) aus zwei prismenförmigen, hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren

Backen (6) besteht, die je einen dreieckförmigen Ausschnitt (8) aufweisen,, der durch jeweils eine stumpfe» den Knochen (lo) zentrierende Unterkante (11) und jeweils eine scharfe oder gezahnte, den Knochen (lo) fixierende Oberkante (12) begrenzt ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Drehteller abgewandten Seite der Säge (15) geringfügig unter dem Niveau der Aufnahmerinnen (1) ein die abgesägten Knochenstücke (16) aufnehmendes, zu einem Auffangbehälter führendes', mit Querleisten bestücktes
Transportband (17) angeordnet ist.