DE4029676A1

DE4029676A1 - Zirkulaer oszillierende saege

Info

Publication number: DE4029676A1
Application number: DE4029676A
Authority: DE
Inventors: Hans Prof Dr Sachse; Rainer Dr Dr Sachse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: DE4029676C2; US5201749A

Description

Die Erfindung betrifft eine Säge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die vor allem für chirurgische Zwecke konzipiert ist, und die Merkmale der Patentansprüche hat.

Mit einem motorischen Antrieb versehene Handstücke sind im Bereich der Zahnmedizin und Chirurgie weit verbreitet, und normalerweise mit rotierenden Bohrern oder Fräsern versehen. Da diese Dentalhandstücke grazil gestaltet sind liegen sie gut in der Hand und können an schwer zugänglichen Stellen verwendet werden. Mit Fräsern lassen sich jedoch nur relativ breite Schnitte durchführen. Mit alternativ verwendeten Kreissägeblättern lassen sich dagegen extrem dünne Schnitte verwirklichen, aufgrund der Größe der Blätter können diese jedoch an schwer zugänglichen Stellen nicht verwendet werden, außerdem besteht aufgrund der Geometrie des Blattes immer ein gewisses Mindestverhältnis zwischen Tiefe und Länge des Schnittes. Ferner besteht auch hier, genauso wie bei Fräsern immer die Gefahr, daß das Instrument aus dem Schnitt "heraus läuft" und Gewebe erfaßt und aufgewickelt wird, was mit einem extremen Gewebstrauma verbunden ist.

Für chirurgische Zwecke sind auch bereits Stichsägen bekannt, bei denen in einem Handstück ein Getriebe angeordnet ist, welches eine Drehbewegung in eine oszillierende Bewegung umsetzt, mit welcher ein Sägeblatthalter angetrieben wird. (US-PS 36 42 002, DE-PS 24 00 696, DE-GM 76 07 384, DE-PS 35 00 445, DE-PS 24 00 508, EP 01 25 101 B1, DE 27 49 875). Handstücke dieser Art müssen bei hoher Präzision sehr kompakt und klein ausgeführt sein, um an schwer zugänglichen Arealen arbeiten zu können, anderseits sollen sie auch von Hilfskräften für Säuberung und Pflege leicht zerlegbar sein. Dies ist bei den oben aufgeführten Sägen mit Ausnahme der Säge nach DE 35 00 445 nicht der Fall, wobei auch bei dieser die Zerlegbarkeit nur sehr bedingt ge geben ist. Ferner sollte eine Säge für chirurgische Zwecke eine hohe Schnittleistung bei einer kühlen Zerspanung durch guten Spantransport und Kühlmittelzufuhr haben. Auch dies ist bei der in DE 35 00 445 genannten Säge nicht der Fall. Außerdem ist bei den regulären Stichsägen nur ein Schnitt senkrecht zur Achse des Sägeblattes möglich. Ein ver besserter Spantransport und bessere Kühlmittelzirkulation im Sägespalt und daraus resultierend eine höhere Schnitt leistung ist bei Pendelstichsägen gegeben, wie sie z. B. aus der EP 01 25 101 B1 oder der DE 24 00 508 bekannt sind. Aufgrund ihrer Größe ist erstere jedoch nicht an schwer zugänglichen Stellen zu verwenden, wenngleich ein sehr gutes Schnittverhalten zu erwarten ist. Bei beiden Sägen ist jedoch einerseits das Pendellager nicht vor Verschmutzungen geschützt, und anderseits kann cytotoxisches Schmiermittel und Lagerabrieb in die Wunde gelangen. Außerdem ist durch die gewählten Längenverhältnisse zwischen Excenter und Pendelschiebelager sowie zwischen Pendelschiebelager und Sägeblattspitze bei der Säge nach DE 24 00 508 ein Schnitt an der Spitze im Sinne eines Einstechens oder das Sägen mit über die Kante abgewinkelten Sägeblättern wie bei herkömmlichen Stichsägen nicht möglich.

Bei allen bisher genannten Sägen ist auch das Problem der Kühlung nicht, oder nur mit externen Schläuchen gelöst, was bei der Handhabung der Säge hinderlich ist, und durch Ver rutschen der Düse oft zu ungenügender Kühlmittelzufuhr mit daraus resultierendem Absterben des Knochens führt, und eine hygienische Reinigung sehr erschwert. Darüber hinaus kann ein Warmlaufen der Säge durch externe Kühlung nicht verhindert werde. Ferner besteht bei Sägen mit aufgestecktem Antrieb (Micromotor) immer die Gefahr, daß sich aufgrund der Vibrationen dieser auf der Säge dreht, wodurch es sehr leicht zu Schäden des Anschlußkabels kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Säge der art weiterzuentwickeln, daß bei ihr

- ein gutes Schnittverhalten in allen Richtungen der Ebene des Sägeblattes, auch mit abgewinkelten oder beliebig geformten Sägeblättern möglich ist
- eine excellente Abdichtung der beweglichen Teile und Lager
- eine adequate Innenkühlung zur sicheren Kühlmittelzufuhr und Verteilung sowie als Schutz vor Heißlaufen der Säge
- eine sehr einfache und schnelle Zerlegbarkeit für Pflege und Reparaturzwecke
- eine einfache und effiziente Reinigungs- und Sterilisier barkeit
- Schutz vor Rotation des Antriebs auf der Säge
- eine kostengünstige Fertigung bei sehr kompakter Ausführung

gleichzeitig vorhanden sind.

Diese Aufgaben werden bei einer Säge der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst: Die Unterbringung des Getriebegehäuses, welches aus den funktionellen Einheiten des Anflanschteiles, der Getriebe halbschalen sowie der Pendelschiebelagerhalterung besteht, in der Haltehülse gewährleistet einfachste Demontage durch Lösen nur einer Schraubverbindung, gleichzeitig werden damit an und abtriebsseitige Dichtungen fixiert, und somit eine hermetische Abdichtung der Säge erreicht, wodurch Verun reinigungen der Wunden als auch der empfindlichen Lager sicher vermieden werden. Durch die zirkuläre Oscillation des Sägeblattes sowie dessen Besetzung mit Zähnen, auch an der Stirn und Rückseite vermag die Säge in allen Richtungen der Sägeblattebene einen dünnen Schnitt anzulegen, wobei eine im Vergleich zu herkömmlichen Stichsägen gleicher Größe erheblich verbesserte Schnittleistung bei optimalem Span- und Kühlmitteltransport erreicht wird.

Aufgrund der gewählten Längenverhältnisse kann dabei auch mit über die Kante abgewinkelten Sägeblättern im Winkel zur Achse der Säge geschnitten werden, was an sehr schwer zu gänglichen Stellen von großem Vorteil ist, und ebenfalls bei keiner Säge bisher möglich war.

Durch die Wahl eines rechteckigen oder quadratischen Quer schnitts des Sägeblatthalters im Bereich des Pendelschiebe lagers kann darüberhinaus die Führungsfunktion auf das Sägeblatt verbessert, und Rotationskräfte auf das Excenter lager beim Auf- oder Festdrehen der Spannzange verhindert werden. Die antriebsseitige Dichtung bewirkt außer der hermetischen Abdichtung der Säge eine Dämpfung der trotz Gegenexcenter noch bestehenden Restschwingungen sowie die Rotation des Antriebs auf der festgehaltenen Säge. Diese Funktion wird vor allem aber auch von einem in der Halterille angebrachten Anschlagstop oder alternativ einer axialen Bohrung, in die ein entsprechender Zapfen des Antriebs greift übernommen. Als wichtige Funktionsverbesserung enthält die Säge auch eine intern geführte Wasserkühlung, die nicht nur das Sägeblatt über mehrere Düsen, sondern auch die Säge selbst kühlt. Das Kühlwasser wird dabei durch den Antrieb mit genormter Kühlflüssigkeitszuführung von innen, oder aber von außen mittels eines kleinen Schlauches zugeführt.

Durch die gewählte Konstruktionsform lassen sich die gewünschten Funktionseigenschaften in einer fertigungs technisch optimalen und leicht automatisierbaren, arbeits sparenden Weise erreichen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Abb. 1 und 2 dargestellt, und soll im Folgenden näher erläutert werden.

Es zeigen Abb. 1 eine Seitenansicht der längs in der Mitte aufgebrochenen Säge, und Abb. 2 eine Seitenansicht der Säge im selben Funktionszustand, wobei sie um 90° rotiert dargestellt ist.

Die dargestellte Säge befindet sich in einer rotations symetrischen Haltehülse (23), die sich abtriebsseitig verjüngt und mit Griffringen (34) versehen ist. Durch diese Halte hülse werden die Teile des Getriebegehäuses (d. h. das An flanschteil (20), die beiden Getriebehalbschalen (25) und die Pendelschiebelagerung (33)) mittels eines einzigen Gewindes (12) zusammengehalten, wobei genannte Teile durch Steckzapfen (51) gegen eine Verdrehung zueinander gesichert werden. Zwischen Haltehülse (23) und Pendelschiebelager halterung (22) bzw Anflanschteil (20) werden die an- und abtriebsseitigen gummielastischen Dichtungselemente (10) und (38) gehalten. Der Antrieb, der gängigerweise über einen Micromotor oder eine biegsame Welle mit normiertem Ansatz, über den auch die Kühlflüssigkeit axial zugeführt wird, erfolgt, greift dabei mit einem Zapfen in den Mitnehmer (14), der seinerseits über ein Langloch (16) und einen Dorn (17) die Antriebswelle (19) bewegt. Durch eine Feder (18) wird der Mitnehmer (14) dabei auf den Zapfen des Antriebs gedrückt. Gleichzeitig wird die Säge durch eine antriebsseitig ge normte Abzugsschutzvorrichtung (eine kleine Sperrklinke) die in die Halterille (11) eingreift, vor dem Abrutschen gesichert. Eine Rotation auf dem Antrieb wird neben der Dichtung (10) vor allem durch einen in der Halterille (11) befindlichen Anschlagsstop (50) verhindert.

Die Antriebswelle (19) wird dabei von zwei Lagern (21), deren Abstand durch eine Distanzhülse (22) gesichert wird, gehalten und hat am abtriebsseitigen Ende ein Kegelrad (24). Dieses treibt das erste Getriebezahnrad (27), und dieses wiederum das zweite Getriebezahnrad (32) an, auf dem sich ein Excenter (29) sowie ein Gegenexcenter (53) befinden. Diese Getriebezahnräder laufen mit ihren Achsen (26) in Lagern (52), die in den Getriebehalbschalen (25) eingebracht sind (Gleit oder Wälzlager). Über ein oder mehrere Excenterlager (31) wird dann der Sägeblatthalter bewegt, der auf der Abtriebs seite durch ein Pendelschiebelager (35) geführt ist. Dieses, typischerweise aus Sintermetall oder PTFE gefertigte zylin drische Lager wird seinerseits durch die Pendelschiebelager halterung (33) und seitlich durch die Haltehülse (23) ge halten. Der Sägeblatthalter (28) verläßt dann die Haltehülse (23) von der Dichtung (38) umgeben, bevor er in der Spann zange (40) endet. Das evtl. allseitig mit Zähnen besetzte Sägeblatt (42) kann darin ohne Zuhilfenahme von Werkzeug mit einer flügelmutterartigen Schraube (41), die auf einem Gewinde (39) der Spannzange (40) läuft, befestigt werden. Um eine sichere Kühlung des Sägblatts ohne externe Schlauch führung zu ermöglichen befindet sich in einer eingefrästen Nut des Getriebegehäuses (20, 25 und 33) eine dünne Kühl leitung (15), die ihr Wasser über eine ringförmige Nut (13) des Anflanschteils (20) erhält, und über eine Nut (36) der Pendelschiebelagerhalterung durch die in diesem Bereich perforierte Dichtung (38) an mehrere in der Haltehülse (23) integrierte Düsen (37) abgibt.

Aufgrund der durch diese Säge durchgeführten cirkulär oscillierenden Bewegung des Sägeblattes (42) kann dieses nicht nur eine längliche, sondern eine beliebige Formgebung (auch über die Kante abgewinkelt) haben. Ferner lassen sich anstelle des Sägeblattes (42) auch Feilen sehr gut betreiben.

Bezugszeichenliste

10: Antriebsseitige Dichtung
11: Halterille
12: Gewinde
13: Nut für Kühlwasser
14: Mitnehmer
15: Kühlleitung
16: Langloch im Mitnehmer
17: Dorn in der Antriebswelle
18: Druckfeder
19: Antriebswelle
20: Anflanschteil
21: Antriebswellenlager
22: Antriebswellenlagerdistanzhülse
23: Haltehülse
24: Kegelrad
25: Getriebehalbschalen
26: Getriebezahnradachsen
27: Getriebezahnrad 1
28: Sägeblatthalter
29: Excenter
31: Excenterlager
32: Getriebezahnrad 2
33: Pendelschiebelagerhalterung
34: Griffringe
35: Pendelschiebelager
36: Nut für Kühlwasser, abtriebsseitig
37: Kühlwasserdüsen
38: Abtriebsseitige Dichtung
39: Spannzangengewinde
40: Spannzange
41: Spannzangenmutter
42: Sägeblatt
50: Anschlagstoff in der Halterille
51: Steckzapfen
52: Getriebezahnradlager
53: Gegenexcenter

Claims

1. Zirkulär oscillierende Säge in einem schlanken Getriebe gehäuse, mit einem über ein Getriebe bewegten Excenter, welcher unmittelbar einen Sägeblatthalter antreibt, der ebenfalls im Gehäuse untergebracht ist, abtriebsseitig in einem Pendelschiebelager geführt ist, und an seinem Ende eine Haltevorrichtung für ein leicht auswechselbares Säge blatt hat, dadurch gekennzeichnet daß:

- das vorzugsweise zylindrische Getriebegehäuse zumindest im Abschnitt des Excenters zwei- oder mehrteilig ist, wobei die Teile steck- oder schraubbar miteinander verbindbar sein können,
- das Getriebegehäuse von einer Haltehülse fest passend umgeben ist, welche die Getriebegehäuseteile in Position hält,
- sich zwischen Haltehülse und Getriebegehäuse abtriebs seitig eine gummielastische Schutzdichtung befindet,
- die Säge mit einer, in eine in das Getriebegehäuse ge frästen Nut eingelegten, intern geführten Kühlung versehen ist, die mit in der Haltehülse integrierten Spritzdüsen verbunden ist,
- der Sägeblatthalter im Bereich des Pendelschiebelagers einen rechtwinkligen Querschnitt hat,
- der Abstand vom Excenter zum Pendelschiebelager und der Abstand vom Pendelschiebelager zur Sägeblattspitze etwa gleich groß sind,
- die Säge mit einem Anschlagstop in der Halterille des An flanschteiles gegen Rotation auf dem (genormten) Antriebs element gesichert ist.

2. Säge nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich auch an der Antriebsseite ein gummielastisches Dichtelement befindet.

3. Säge nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Sägeblatthalter im Bereich des Pendelschiebelagers einen quadratischen Querschnitt hat.

4. Säge nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Sägeblatthalter im Bereich des Pendelschiebelagers einen runden Querschnitt hat.

5. Säge nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Getriebegehäuseteile (Anflanschteil, Getriebehalb schalen, Pendelschiebelagerhalterung) als lose Teile in die Haltehülse eingeschoben werden, und mittels eines einzigen Gewindes am einen Ende des Anflanschteiles sicher und fest fixiert werden können.

6. Säge nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Haltehülse nur bis zum Übergang Getriebehalbschalen- Anflanschteil reicht, und mit letzterem mittels eines einzigen Gewindes direkt verschraubt ist, sodaß die Getriebehalbschalen und die Pendelschiebelagerhalterung fixiert werden.

7. Säge nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Abstände zwischen Excenter und dem Pendelschiebelager sowie dem Pendelschiebelager und der Spitze des Sägeblattes unterschiedlich groß sind.

8. Säge nach Anspruch 1 bis 6, sowie nach DE 37 14 237 A1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sägeblatthalter über zwei Excenter geführt wird.

9. Säge nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kühlung extern befindet.

10. Säge nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Anflanschteil eine axiale Bohrung befindet, die über einen axialen Zapfen des Antriebs zum Schutz vor Rotation greift.

11. Säge nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Haltehülse antriebsseitig eine Bohrung be findet, in der ein Schlauchansatz für die Kühlflüssigkeit eingebracht ist. Diese Bohrung befindet sich in gleicher Höhe wie eine von zwei Dichtungen umgebene Nut in dem Getriebegehäuse, von der aus die interne Kühlleitung ge speist wird.