DE3902109A1 - Schneidinstrument, insbesondere skalpell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidinstrument, insbesondere ein Skalpell, mit einer austauschbar an einem Klingenträger­ teil befestigten Klinge.

Es ist bereits vorgeschlagen wor­ den, die Klinge dadurch zu aktivieren, daß man sie in Schwingungen versetzt. Zu diesem Zweck ist ein netz- oder batteriebetriebener mechanischer Schwingungserreger getrieb­ lich mit dem Klingenträgerteil verbunden. Es hat sich her­ ausgestellt, daß eine mechanische Ausbildungsweise dieser Art raum- und gewichtsaufwendig und außerdem stör- und ver­ schleißanfällig ist.

Außerdem ist bereits vorgeschlagen worden, ein Schneidin­ strument mittels eines elektromagnetischen Felds oder elek­ trodynamischen, piezoelektrischen oder magnetostriktiven An­ trieben zu aktivieren, wobei Hubzyklen zwischen 5 und 40 kHz, vorzugsweise zwischen 20 und 30 kHz empfohlen wer­ den, wie dies aus den US-PSen 30 76 904 und 30 86 288 sowie aus dem DE-GM 88 00 867 hervorgeht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik wird erfindungsgemäß ein Schneidinstrument, insbesondere Skalpell, mit einer aus­ tauschbar an einem mittels eines piezoelektrischen Antriebs aktivierten, Klingenträgerteil befestigten Schneidklinge vorgeschlagen, bei dem das Klingenträgerteil mittels eines federelastischen Verbindungsgliedes gegenüber dem Instrumen­ tenschaft schwingfähig ausgebildet und entgegen seiner Rück­ stellkraft durch einen piezoelektrischen Aktor in hochfre­ quente Schwingungen versetzbar ist. Dabei ist vorgesehen, daß der im Instrumentenschaft gelagerte piezoelektrische Aktor mit seiner schwingfähigen Stirnfläche unter Anpreß­ druck entgegen der Rückstellkraft des Klingenträgerteils an diesem anliegt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Klingenträgerteil als hebelartiger Schwingarm ausgebildet und mittels eines schmalen Steges mit dem Instrumentenschaft verbunden und in welch letzterem ein langgestreckt ausgebil­ deter piezoelektrischer Aktor in Längsrichtung verstellbar angeordnet ist, der mit seiner schwingenden Stirnfläche am Klingenträgerteil unter Druck entgegen dessen Rückstellkraft anliegt. Bei dieser Ausgestaltung versetzt der piezoelek­ trische Aktor entgegen der Rückstellkraft des elastisch federnd ausgebildeten Schwingarms das Klingenträgerteil in Schwingungen in der für den jeweiligen Anwendungsfall vorge­ sehenen Frequenz. Durch die Unterbringung des als langge­ strecktes Teil ausgebildeten Aktors im Instrumentenschaft wird ein leicht handhabbares Schneidinstrument geschaffen. Der Aktor ist im Instrumentenschaft in Längsrichtung ver­ stellbar, so daß der Anpreßkontakt und damit auch der Schwingungshub mit dem Klingenträgerteil justierbar ist.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildungsweise, bei der das Klingenträgerteil als hebelartiger Schwingarm ausgebildet und mittels eines schmalen Steges mit dem Instrumentenschaft verbunden und in welch letzterem ein langgestreckt ausgebil­ deter piezoelektrischer Aktor in Längsrichtung verstellbar angeordnet ist, der mit seiner schwingenden Stirnfläche am Klingenträgerteil unter Druck entgegen dessen Rückstellkraft anliegt.

Nach weiteren Merkmalen kann der piezoelektrische Aktor im Frequenzbereich zwischen 50 Hz und 10 kHz, mit einer Spannung zwischen 50 und 300 V und in einem Amplitudenschwingungs-De­ reich zwischen 5 und 30 µm arbeiten. Ferner kann er mittels eines Kabels mit einem Netzteil mit Generator in Verbindung stehen, wobei der letzterer ortsfest angeordnet oder aber im Instrumentenschaft zusammen mit Trockenbatterien als Ener­ giequelle untergebracht sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, mittels welchem die Merkmale der Erfindung an­ hand der nachfolgenden Erläuterungen weiter beschrieben sind.

Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schneidinstruments,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von unten gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt A-A′ gemäß Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt B-B′ gemäß Fig. 1.

Der Instrumentenschaft 1 weist in seinem vorderen Teil eine schlitzartige Ausnehmung 2 auf, durch welche er vom Klingen­ trägerteil 3 getrennt und lediglich durch den schmalen Steg 4 mit diesem verbunden ist. Durch diese Gestaltung besteht zwischen dem Klingenträgerteil 3 und dem Instrumentenschaft 1 lediglich eine elastisch-federnde Verbindung, durch welche gegen jede Auslenkung des Klingenträgerteils 3 eine Rück­ stellkraft wirksam wird.

Das Klingenträgerteil 3 besteht beim Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem vorderen flachen Halterungsteil 5, welches Befestigungsmittel für die Schneidklinge 6 aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind diese Befestigungsmittel Halte­ rungsleisten 7 und 8, zwischen die der Schneidklingenschaft 9 passend bzw. ein- oder beidseitig anliegend eingeschoben ist. Außerdem sind noch weitere Befestigungsmittel, wie Schrauben 10 und Justierstifte 11, vorgesehen. Es können auch andere gleich- oder ähnlich wirkende Befestigungsmittel verwendet werden.

Ferner ist das Klingenträgerteil 3 mit einer Funktionsfläche 16 versehen, an welcher die schwingende Stirnfläche 19 des piezoelektrischen Aktors 14 unter Druck entgegen der Rück­ stellkraft des Klingenträgerteils 3 anliegt. Diese verbrei­ terte Funktionsfläche 16 läuft in ein Aufnahme-Rückenteil 17 für die Schneidklinge 6 aus, an welcher letztere anliegt, so daß die Schwingungsstöße durch den Aktor 14 von dieser Flä­ che unmittelbar auf die Schneidklinge 6 übertragen werden, ohne daß die Befestigungsmittel 10, 11 diesen Stoßbeanspru­ chungen ausgesetzt werden. Durch dieses Aufnahme-Rückenteil 17 wird zusammen mit den Halterungsleisten 7 und 8 ein Auf­ nahmebett für den Schneidklingenschaft 9 gebildet.

In seinem oberen Teil ist der Instrumentenschaft 1 zu einem Aktor-Aufnahmeteil 12 verbreitert, in welchem in einer Auf­ nahmebohrung 13 der piezoelektrische Aktor 14 eingesetzt ist. Mittels einer Anstellschraube 15 mit einem Feingewinde kann der piezoelektrische Aktor 14 in Längsrichtung ver­ stellbar festgelegt werden, um auf diese Weise den Anpreß­ druck der Aktor-Stirnfläche 19 im Ruhezustand auf die Funk­ tionsfläche 16 des Klingenträgerteils 3 einzustellen und auch damit den Amplitudenschwingungsbereich bzw. aktiven Hub zu bestimmen. Die Energieversorgung des piezoelektrischen Aktors 14 ist im Ausführungsbeispiel mittels des dünnen Kabels 18 ermöglicht. In nicht dargestellter Weise kann die Anstellschraube 15 mittels einer Kontermutter oder auf ande­ re Weise gesichert oder sie kann durch ein anderes ähnlich wirkendes Feststellmittel für den piezoelektrischen Aktor 14 ersetzt sein.

Bezugszeichenliste:

 1 Instrumentenschaft
 2 schlitzartige Ausnehmung
 3 Klingenträgerteil
 4 Steg
 5 flaches Halterungsteil
 6 Schneidklinge
 7 Halterungsleiste
 8 Halterungsleiste
 9 Schneidklingenschaft
10 Schrauben
11 Justierungsstifte
12 Aktor-Aufnahmeteil
13 Aufnahmebohrung
14 piezoelektrische Aktor
15 Anstellschraube
16 Funktionsfläche
17 Aufnahme-Rückenteil
18 dünnes Kabel
19 schwingende Stirnfläche

Claims (11)

1. Schneidinstrument, insbesondere Skalpell, mit einem In­ strumentenschaft und einer austauschbar an einem Klin­ genträgerteil befestigten Schneidklinge, welches mit einem piezoelektrischen Antrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Klingenträgerteil mittels eines federelastischen Verbindungsgliedes gegenüber dem Instrumentenschaft schwing­ fähig ausgebildet und entgegen seiner Rückstellkraft durch einen piezoelektrischen Aktor in hochfrequente Schwingungen versetzbar ist.

2. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der im Instrumentenschaft gelagerte piezoelek­ trische Aktor mit seiner schwingfähigen Stirnfläche unter Anpreßdruck entgegen der Rückstellkraft des Klingenträger­ teils an diesem anliegt.

3. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als federelastische Elemente des Verbindungs­ gliedes Schraubenfedern, Gummifedern, Tellerfedern oder, Torsionsfedern oder Flachstabfedern dienen.

4. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Klingenträgerteil (3) als hebelartiger Schwingarm ausgebildet und mittels eines schmalen Steges (4) mit dem Instrumentenschaft (1) verbunden und in welch letzterem ein langgestreckt ausgebildeter piezoelektrischer Aktor (14) in Längsrichtung verstellbar angeordnet ist, der mit seiner schwingenden Stirnfläche (19) am Klingenträger­ teil (3, 16) unter Druck entgegen dessen Rückstellkraft an­ liegt.

5. Schneidinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß im Klingenträgerteil (3) ein Aufnahmebett für den Schneidklingenschaft (9) geformt ist, der aus einem Auf­ nahme-Rückenteil (17) und- Halterungsleisten (7, 8) besteht.

6. Schneidinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der piezoelektrische Aktor (14) im Frequenz­ bereich zwischen 50 Hz und 10 kHz arbeitet.

7. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, der piezoelektrische Aktor mit einer Spannung zwi­ schen 50 und 300 V arbeitet.

8. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der piezoelektrische Aktor im Amplitudenschwin­ gungs-Bereich zwischen 5 und 30 µm arbeitet.

9. Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der piezoelektrische Aktor mittels eines Kabels (18) mit einem Netzteil und einem an diesem angeschlossenen Generator in Verbindung steht.

10. Schneidinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Netzteil mit Generator ortsfest angeordnet und mittels eines dünnen flexiblen Kabels mit dem Instrumen­ tenschaft (1) in Verbindung steht.

11. Schneidinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Generator im Instrumentenschaft (1) zu­ sammen mit Trockenbatterien oder einer dgl. Energiequelle angeordnet ist.