DE3311228C2 - - Google Patents

Description

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 Knochen­ stücke 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 Fest­ halten außerordentlich. Ganz besonders lassen sich Knochenreststücke beim weiteren Zersägen nur unter großem Kraftaufwand und höchster Achtsamkeit unfallfrei hand­ haben. 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 30 20 768 ist bereits eine als Kreissäge ausgebildete Knochensäge bekannt, bei der eine vom Sägeblatt durchdringbare Auflageplatte um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Außerhalb der Arbeits­ stellung wird die Auflageplatte der bekannten Säge durch eine Feder in einer Position gehalten, in der die Spitzen der Zähne des Sägeblattes nicht über die Ober­ fläche 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 Auf­ lageplatte 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 Fest­ halten 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 Knochen­ endes 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 gestellen Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, so zu verfahren, daß der Knochen zunächst durch eine gegen eine Stirnseite des Knochenendes ausge­ übte, 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 einerends gehalten und andererends gegen die Anschlagplatte geschoben und gelangt dadurch in die zum Abtrennen eines Knochenstücks vorgesehene Sägeposition.

Sodann wird der Knochen zusätzlich in der Nähe des abzu­ trennenden 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 Säge­ schnitt wird 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, womit 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 darin bestehen, daß auf einem Drehteller verteilt eine Anzahl Aufnahmerinnen angeordnet ist, deren Längsachsen radial ausgerichtet sind, daß in jede 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, und daß am zum Außenrand des Drehtellers weisenden Endbereich der Rinne eine Zange angeordnet ist, wobei 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 er­ reichten Position fest, während der Drehteller sich weiterbewegt 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 Vor­ richtung besteht das Anschlagelement aus einer gegen die Wirkung von Federn senkrecht zu ihrer Ebene verschieb­ baren Platte oder aus einer sich im Drehsinn des Dreh­ tellers spiralförmig vom Außenrand des Drehtellers entfernenden, um eine zur Achse des Drehtellers parallele Achse verschwenkbar gehaltenen Leiste, wobei der Projektionsabstand zwischen dem in Richtung des Drehsinns des Drehtellers wegweisenden Ende der Platte oder der Leiste und der Säge mindestens so groß ist wie der maximale Durchmesser des Knochens.

Durch die Ausgestaltung wird der Knochen während seines Vorschubes einerends gehalten und andererends gegen die Anschlagplatte geschoben 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 Über­ stand 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 Anschlagelements und der Säge mindestens so groß ist wie der zu erwartende maximale Durchmesser eines Knochens, kommt das vorstehende 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 erfindungsgemäßen 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 Stahl­ spitzen 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 Vorschub­ stempel 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 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 Vor­ schubstempel beaufschlagende Hydraulikpumpe ausschaltet und den Antrieb für eine die Zange betätigende Hydraulik­ pumpe einschaltet. Ebenso kann aber auch das Schalt­ element 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 Knochenreststückes 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 Ausgestaltung kann bereits unmittelbar nach der Durchführung des letzten Säge­ schnittes 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 einge­ schaltet wird.

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 Ausbildung der Zange liegt der Knochen zunächst auf den stumpfen Unterkanten der Backenausschnitte auf und kann sich beim Gegeneinander­ fahren 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 sicher in einen Auffangbehälter außerhalb des Gefahrenbereichs der Säge, wobei ein Untertrum des Transportbandes so dicht über eine hori­ zontale Platte geführt werden kann, daß die Querleisten über die Oberfläche der Platte schleifen und auf diese Weise insoweit das anfallende Sägemehl gegen die Förder­ richtung der Knochenstücke abtransportieren und gegebenen­ falls 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 erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufnahmerinne in einem horizontalen Querschnitt,
1a eine Zange in einer Ansicht,
1b die Aufnahmerinne gemäß Fig. 1 in einem vertikalen Querschnitt,

Fig. 2 und 2a bis Fig. 5 und 5a die Teile gemäß Fig. 1 und 1a in verschiedenen Positionen.

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

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 7 bilden.

Wie die Fig. 1a bis 5a zeigen, weisen die Backen 6 drei­ eckförmige Ausschnitte 8 auf, die zusammen ein quadratisches, in seinen Querschnittsabmessungen veränderliches Maul 9 bilden, womit ein in die Aufnahmerinne 1 eingebrachter langgestreckter Knochen 10 radial zu seiner Längsachse einspannbar ist.

Unterkanten 11 des Mauls 9 sind stumpf ausgebildet und erlauben dem Knochen 10, 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 10.

Die Backen 6 der Zange 7 werden durch einen nicht dar­ gestellten Antrieb gegeneinanderbewegt. Dieser Antrieb wird dadurch eingeschaltet, daß eine als Anschlagelement ausgebildete, in Fig. 3 dargestellte Platte 13 durch eine Verschiebung des Knochens 10 gegen die Wirkung von Federn 14 um einen einstellbaren Betrag zurückgeschoben wird und beim Erreichen der vorgesehenen Endposition ein nicht dargestelltes Schaltelement für den Antrieb betätigt. Gleichzeitig wird der Antrieb des Vorschubstempels 3 ab­ geschaltet.

Durch die fortgesetzte Drehbewegung des Drehtellers gelangt der zwischen den Stahlspitzen 4 des Vorschub­ stempels 3 und den Backen 6 der Zange 7 eingespannte Knochen 10 aus dem Bereich der Platte 13 und nähert sich der in Fig. 4 angedeuteten Säge 15, die unter fort­ gesetzter Drehbewegung ein Knochenstück 16 vom Knochen 10 abtrennt, das auf ein abgebrochen dargestelltes Transport­ band 17 fällt.

Ein im Bereich des Rinnenendes 2 angeordnetes Schalt­ element 18 wird betätigt, sobald der Knochen 10 bis auf ein Knochenreststück 19 verkürzt ist. Das Schalt­ element 18 unterbricht den Antrieb für die Schließ­ bewegung der Backen 6, so daß ein im Umlaufweg des Knochenreststückes 19 angeordnetes keilförmiges Abstreif­ element 20 das nicht mehr eingespannte Knochenreststück 19 auf das Transportband 17 überführt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Erfassen und Führen eines langgestreckten Knochens, um diesen durch aufeinanderfolgende Säge­ schnitte 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 gegenüber­ liegenden 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.

2. 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 Vorschub­ stempel (3) geführt ist, mit dem ein Knochen (10) taktweise durch die Rinne (1) radial nach außen gegen ein außerhalb des Drehtellers angeordnetes Anschlagelement preßbar ist, und daß am zum Außen­ rand des Drehtellers weisenden Endbereich (2) der Rinne (1) eine Zange (7) angeordnet ist, womit der Knochen (10) eingespannt eine zum Drehteller tangential angeordnete Säge (15) passiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement aus einer gegen die Wirkung von Federn (14) senkrecht zu ihrer Ebene verschieb­ baren Platte (13) oder aus einer sich im Drehsinn des Drehtellers spiralförmig vom Außenrand des Dreh­ tellers entfernenden, um eine zur Achse des Drehtellers 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 (10).

4. Vorrichtng nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorschubstempel (3) durch eine an sich bekannte Steuereinrichtung in Abhängig­ keit von der Position der Rinne (1) in bezug auf das Anschlagelement hydraulisch oder pneumatisch betätig­ bar ist und auf der dem Knochen (10) zugewandten Seite mit in die Stirnseite des Knochens (10) ein­ dringenden 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 abgewandten Seite ein Schaltelement zugeordnet ist, wodurch mittels an sich bekannter Steuermittel die Beaufschlagung des Vorschub­ stempels (3) unterbrechbar und die Schließbewegung der Zange (7) auslösbar ist.

6. 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 prismen­ förmigen, hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Backen (6) besteht, die je einen dreieckförmigen Ausschnitt (8) aufweisen, der durch jeweils eine stumpfe, den Knochen (10) zentrierende Unterkante (11) und jeweils eine scharfe oder gezahnte, den Knochen (10) fixierende Oberkante (12) begrenzt ist.

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