DE69723760T2

DE69723760T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Heissformen eines chirurgischen Nähfadenendes aus einem unbearbeiteten Nähfaden

Info

Publication number: DE69723760T2
Application number: DE69723760T
Authority: DE
Inventors: Bernd Haase; John J. Price; Kenneth J. Smith; Hal B. Woodrow
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-05-10
Also published as: EP1266627A2; CA2204839A1; EP1266627B1; DE69733849D1; EP1266627A3; CA2204839C; ZA974051B; AU708939B2; US5792181A; EP0806180A1; JPH1043191A; DE69723760D1; DE69733849T2; JP3989592B2; MX9703487A; AU2013497A; EP0806180B1; DE69733849T8

Description

Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum thermischen Formen eines chirurgischen Nähfadenendes aus einem Stück unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials.
Hintergrund der Erfindung
Als Stand der Technik sind verschiedene automatisierte Systeme zum Formen und Schneiden der Spitzen chirurgischen Nahtmaterials bekannt. Bei einer solchen Maschine sind Einrichtungen vorhanden, um gleichzeitig sechs getrennte Stränge von Nahtmaterial parallel vorzuschieben. Zugleich sind sechs unabhängige Spannvorrichtungen vorgesehen, um entsprechende parallele Abschnitte jedes dieser sechs Stränge unter einer vorgegebenen Spannung parallel zu halten. Nachdem eine vorgegebene Länge des Nahtmaterials durch Vorschubeinrichtung vorgeschoben worden ist, wird ein horizontaler Heizstab (senkrecht zu den sechs Nahtmaterialsträngen angeordnet) durch einen elektronisch gesteuerten Elektromagneten betätigt, welcher den Planarheizer für eine vorgegebene Rastzeit mit einer Seite der Nahtmaterialstränge in Kontakt bringt. Wenn die vorgegebene Rastzeit abgelaufen ist, zieht der Elektromagnet den Heizstab in seine Ausgangsposition zurück, und der der Hitze ausgesetzte (bzw. durch Hitze versteifte) Abschnitt des Nahtmaterials wird zu einer Schneidstation vorgeschoben. An der Schneidstation wird der durch Hitze versteifte Abschnitt des Nahtmaterials in seiner Mitte geschnitten, wodurch ein Nahtmaterial mit zwei versteiften Enden entsteht. Andere Mechanismen zur Formung sowie zum Schneiden von Nahtmaterialspitzen sind in den US-Patenten Nr. 4.832.025, 4.806.737 und 5.226.336 beschrieben. Das in diesen Patenten System nutzt eine berührungsfreie Konvektionsheizung, um Nahtmaterialspitzen zu formen.
EP-A-0 428 253 beschreibt ein Wärme-Anspitzverfahren sowie eine Vorrichtung, chirurgische Nähfäden zum Einfügen in die Kolben-Enden chirurgischer Nadeln vorzubereiten. Dieses Verfahren umfaßt das Spannen des Nähfadens, das Erwärmen eines Teiles des durch Wärme anzuspitzenden Nähfadens durch Anblasen diese Teiles mit heißer Luft so wie das Nachlassen der Spannung und Schneiden dieses Teiles des Nähfadens, um durch Wärme angespitzte Enden zu schaffen, welche den kleineren Druchmesser der gespannten Anordnung beibehalten. Die Vorrichtung umfaßt eine zylindrische Trommel, um welche der Nähfaden gewickelt ist, einen konkaven Kanal in der Trommel, um den Teil des zu erwärmenden Nähfadens zu begrenzen sowie Heißluftgebläse zur Erwärmung der begrenzten Bereiche des Nähfadens auf eine Temperatur zum Anspitzen mittels wärem.
Bekannte Systeme zum Formen und Schneiden der Spitzen chirurgischen Nahtmaterials weisen zwei Hauptnachteile auf. Zum ersten ergeben solche Systeme typischerweise eine Nahtmaterialspitze mit ungleichmäßigem Querschnitt. Zum zweiten schneiden solche Systeme die Nahtmaterialspitze in ungenauer Weise, wodurch sich ein Schnitt-Ende ergibt, welches eine unregelmäßige und verzerrte Form hat. Vom Herstellungs-Standpunkt aus sind Nahtmaterialspitzen mit ungleichmäßigem Querschnitt und/oder unregelmäßigen oder verzerrten Schnitt-Enden unter anderem deshalb unerwünscht, weil sich solche Nahtmaterialien schlecht in Nadeln einführen lassen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein automatisiertes System sowie ein Verfahren zur Herstellung chirurgischer Nähfäden mit Spitzen zu schaffen, welche im wesentlichen gleichmäßige Querschnitte haben.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein automatisiertes System sowie ein Verfahren zur Herstellung chirurgischer Nähfäden mit Spitzen zu schaffen, deren Enden präzise geschnitten sind.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den anschließenden Ansprüchen vollkommen verständlich werden bzw. bei der Realisierung der Erfindung erlernt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie sie Anspruch 1 beschrieben ist, ist ein Vorrichtung zum Heißformen eines chirurgischen Nähfadenendes an einem Stück eines unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens mit variablem Querschnitt vorgesehen. Die thermisch geformte Nähfadenspitze hat entlang einer Strecke vom chirurgischen Nähfadenende senkrecht zum Querschnitt einen allgemein gleichmäßigen Querschnitt hat und der variable Querschnitt entspricht einer Verteilung unterschiedlicher Querschnittsabmessungen entlang des Stückes unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens.
Ein erstes Heizwerkzeug hat eine erste Stirnfläche mit einer ersten Rille darin zur Aufnahme eines Teiles des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens und ein zweites Heizwerkzeug hat eine zweite Stirnfläche mit einer zweiten Rille darin. Die erste und die zweite Rille erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Achse. Mindestens ein mechanischer Antrieb ist zum Bewegen der ersten Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges zur zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges hin sowie zur Berührung der ersten und der zweiten Rille mit der Außenfläche des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens vorgesehen. Die erste und die zweite Rille begrenzen eine einzige Heizwerkzeugsöffnung, wenn die erste Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges auf der zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges positioniert ist. Die einzige Heizwerkzeugsöffnung hat einen konstanten Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse. Dieser konstante Querschnitt kleiner ist als die durchschnittliche Querschnittsabmessung, welche von der Verteilung wiedergeben wird und entspricht der Abmessung des allgemein gleichmäßigen Querschnittes.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ferner, wie in Anspruch 4 beschrieben, ein Verfahren zum Heißformen eines chirurgischen Nähfadenendes an einem Stück eines unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens mit variablem Querschnitt vorgesehen. Das chirurgische Nähfadenende hat entlang einer Strecke vom chirurgischen Nähfadenende senkrecht zum Querschnitt einen allgemein gleichmäßigen Querschnitt und der variable Querschnitt entspricht einer Verteilung unterschiedlicher Querschnittsabmessungen entlang des Stückes unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens. Das Stück des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials wird an einer Stelle zwischen einer ersten Rille in einer ersten Stirnfläche eines ersten Heizwerkzeuges und einer zweiten Rille in einer zweiten Stirnfläche eines zweiten Heizwerkzeuges positioniert, wobei sich die erste und die zweite Rille entlang einer gemeinsamen Achse parallel zu dem Stück des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens erstrecken. Nach dem Positionierungsschritt wird das Ende des chirurgischen Nähfadens durch Bewegen der ersten Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges zur zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges hin und durch die Berührung der ersten und der zweiten Rille mit der Außenfläche des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens für einen vorgegebenen Zeitraum geformt. Die erste und die zweite Rille begrenzen eine einzige Heizwerkzeugsöffnung mit einem konstanten Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse, wenn die erste Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges und der zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges anliegt. Der konstante Querschnitt ist kleiner als die von der Verteilung wiedergegebene durchschnittliche Querschnittsabmessung und entspricht der Abmessung des allgemein gleichmäßigen Querschnittes.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die Art und Weise, wie die oben erwähnten sowie weitere Ziele und Verteile der Erfindung erreicht werden, zu verdeutlichen, wird eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der bereits oben kurz beschriebenen Erfindung unter Bezugnahme auf eine spezielle Ausführungsform derselben, welche auch in den angefügten Zeichnungen dargestellt ist, herangezogen. Es versteht sich, daß diese Zeichnungen nur eine typische Ausführungsform der Erfindung beschreiben und daher nicht als ihren Schutzumfang begrenzend anzusehen sind. Die gegenwärtig als die beste angesehene Ausführungsform der Erfindung wird unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen mit zusätzlichen Einzelheiten und Details erläutert werden.
1 ist eine schematische Darstellung einer Maschine zum thermischen Formen und Schneiden chirurgischer Nahtmaterialien entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Darstellung einer Nahtmaterial-Anspitzstation entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die aus einem Paar einander gegenüberliegender Heizwerkzeuge besteht, dargestellt in ihrer zurückgezogenen Position.
3 ist eine perspektivische Darstellung der Nahtmaterial-Anspitzstation von 2, wobei sich eines der Heizwerkzeuge der Station in seiner zurückgezogenen. Position und das andere Heizwerkzeug der Station in seiner ausgefahrenen Position befindet.
4 ist eine weitere perspektivische Darstellung der Nahtmaterial-Anspitzstation von 2, wobei sich beide Heizwerkzeuge der Station in ihrer ausgefahrenen bzw. geschlossenen Position befinden.
Die 5 und 6 sind perspektivische Darstellungen der in den 2 bis 4 gezeigten, einander gegenüber liegenden Heizwerkzeuge.
7 ist eine Schnittansicht eines beispielhaften Stückes chirurgischen Nahtmaterials, das noch nicht mit den Heizwerkzeugen der in den 2 bis 4 dargestellten Heizstation in Berührung gekommen ist.
8 ist eine graphische Darstellung der statistischen Verteilung der Querschnitts-Durchmesser unbehandelten Nahtmaterials, wie es in 7 dargestellt ist.
9 ist ein Schnitt durch ein beispielhaftes Stück einer Spitze chirurgischen Nahtmaterials, welche mittels Heizwerkzeugen der in den 2 bis 4 dargestellten Heizstation entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung thermisch geformt wurde.
10 ist eine graphische Darstellung der statistischen Verteilung der allgemein gleichförmigen Querschnitts-Durchmesser in der in 9 dargestellten thermisch geformten Nahtmaterialspitze sowie des statistischen Zusammenhanges zwischen diesen allgemein gleichförmigen Spitzendurchmessern und den variablen Querschnitts-Durchmessern im Grundkörper eines entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Nahtmaterialstückes.
11 ist eine perspektivische Darstellung einer Nahtmaterial-Schneidstation entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bestehend aus einem Paar einander gegenüberliegender Schneidwerkzeuge, wobei sich eines der Schneidwerkzeuge in seiner zurückgezogenen Position und das andere in seiner ausgefahrenen Position befindet.
12 ist eine perspektivische Darstellung der Nahtmaterial-Schneidstation von 11 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich beide Schneidwerkzeuge in der Station in ihrer ausgefahrenen bzw. geschlossenen Position befinden.
13 ist eine perspektivische Darstellung der Nahtmaterial-Schneidstation von 12 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Position der Schneidwerkzeuge in der Station dargestellt ist, wenn sich eine Schneidklinge durch einen Querschnitt von thermisch geformtem chirurgischen Nahtmaterial bewegt, das sich in der Schneidstation befindet.
14 ist eine Schnittansicht, welche die Bauteile der Schneidstationen der 11 bis 13 zeigt.
15 ist eine perspektivische Explosivdarstellung der einander gegenüberliegenden, in den 12 und 13 dargestellten Schneidwerkzeuge.
16 ist eine Explosivdarstellung der einander gegenüberliegenden, in 15 dargestellten Schneidwerkzeuge von vorn.
17 ist eine Vorderansicht der Schneidwerkzeuge von den 15 und 16 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine Schnittansicht einer Nahtmaterial-Schneidstation entsprechend einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Stück eines thermisch geformten chirurgischen Nahtmaterials gleichzeitig an zwei verschiedenen Stellen geschnitten wird.
19 ist eine Seitenansicht der in 18 gezeigten Nahtmaterial-Schneidstation.
20 zeigt die Position der optischen Sensoren zur Überwachung der Bewegung der Heiz- und Schneidwerkzeuge in einer kombinierten Heiz- und Schneidstation entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 2 bis 4 und 11 bis 13 dargestellt ist.
21 ist eine Schnittansicht einer beweglichen Klammer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt in ihrem geschlossenen Zustand zum Greifen und Vorschieben des chirurgischen Nahtmaterials.
22 ist eine Schnittansicht einer beweglichen Klammer von 21 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt in ihrem offenen Zustand.
23 ist eine Schnittansicht einer stationären Klammer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt in ihrem geschlossenen Zustand zum Greifen des chirurgischen Nahtmaterials.
24 ist eine Schnittansicht einer stationären Klammer von 23 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dargestellt in ihrem offenen Zustand.
25 ist eine perspektivische Ansicht eines Systems zum Spannen eines Stückes chirurgischen Nahtmaterials entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine perspektivische Ansicht eines optischen Systems zum Feststellen von Knoten in dem das System durchlaufenden chirurgischen Nahtmaterials entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine weitere perspektivische Ansicht, welche einen Knoten zwischen der Lichtquelle und dem optischen Detektor des Knoten-Detektorsystems von 26 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist eine Schnitansicht der 27, welche einen Knoten zwischen der Lichtquelle und dem optischen Detektor des Knoten-Detektorsystems von 26 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
29 ist eine perspektivische Ansicht eines Nahtmaterial-Haltearmes entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher verwendet wird, um Nahtmaterialstücke herzustellen, deren Länge die Länge der Maschine von 1 überschreitet.
30 ist eine Schnittansicht, welche den Nahtmaterial-Haltearm von 29 in seiner zurückgezogenen Position zeigt.
31 ist eine Schnittansicht, welche den Nahtmaterial-Haltearm von 29 in seiner ausgefahrenen Position zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Einheit „mils" (Tausendstel Zoll) wird in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Zeichnungen wie folgt verwendet: 100 Tausendstel Zoll = 0.25 cm.
Funktion des Gesamtsystems
Nunmehr auf 1 Bezug nehmend ist eine Maschine 10 zum thermischen Formen und Schneiden chirurgischen Nahtmaterials entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Ein durchgehendes Stück unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 wird der Maschine 10 von einer Vorratsspule 100 zugeführt, auf welcher das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 aufgewickelt ist. Das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 wird mittels einer Spannbaugruppe 200 vorgeschoben, um im unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterial eine Spannung zu erzeugen. Dann durchläuft es ein Knoten-Detektorsystem 300, um festzustellen, ob das durchlaufende unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 an irgendeiner Stelle einen Knoten aufweist. Nach dem Durchlaufen des Knoten-Detektorsystems 300 wird das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial zu einer kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 vorgeschoben, wo (1) eine vorgegebene Länge des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 zu einem Stück chirurgischen Nahtmaterials mit Spitze geformt und (2) das chirurgische Nahtmaterial mit thermisch geformter Spitze geschnitten wird, wodurch ein fertiges chirurgisches Nahtmaterial 120, bestehend aus einem Hauptteil unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 mit einer thermisch geformten Spitze, die in einem abgeschnittenen Ende endet, erhalten wird.
Wie später ausführlicher erläutert werden wird, wird das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 mittels einer beweglichen Klammer 500 durch die Maschine 10 vorgeschoben. Die Klammer 500 ist mit einem Linear-Antrieb 550 gekoppelt, um die bewegliche Klammer 500 zwischen ihrer Start- bzw. Ausgangsposition 510 auf einer Seite der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 zu ihrer Endposition 512 auf der anderen Seite der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 zu bewegen. Die bewegliche Klammer 500 hat einen (geschlossenen) Greifzustand, der in 21 dargestellt ist und einen (offenen) Nicht-Greifzustand, der in 22 dargestellt ist. Entsprechend den von einer Steuerung 800 empfangenen Signalen ergreift die bewegliche Klammer 500 selektiv unbearbeitetes chirurgisches Nahtmaterial 110 und zieht es durch die Maschine 10, um die Herstellung bearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 120 zu ermöglichen. Zusätzlich zum Vorschub unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials durch die Maschine bewirkt die bewegliche Klammer 500 auch die anfängliche Positionierung und Ausrichtung des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 10 in der bzw. zur kombinierten Heiz- und Schneidstation 400.
Während der Funktion der Maschine 10 ergreift die bewegliche Klammer 500 zunächst das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 an der Ausgangsposition 510. Während die bewegliche Klammer 500 in ihrem geschlossenen bzw. Greifzustand verbleibt, wird sie als nächstes vom Linear-Antrieb 550 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512 bewegt. Wenn der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512 bewegt, zieht sie ein Stück des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 durch die kombinierte Heiz- uned Schneidstation 400 sowie durch die zwischen der Endposition 512 und der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 positionierte stationäre Klammer 600. In entsprechender Weise wie die bewegliche Klammer 500 hat auch die stationäre Klammer 600 einen geschlossenen bzw. Greifzustand, welcher in 23 dargestellt ist, sowie einen in 23 dargestellten offenen bzw. Nicht-Greifzustand. Wenn der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 von der Ausgangsposition 510 zur Endposition 512 überführt, befindet sich die stationäre Klammer 600 in ihrem offenen Zustand. Nachdem die bewegliche Klammer ihre Endposition 512 erreicht hat, ergreift bzw. umschließt die stationäre Klammer 600 das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110, das innerhalb der stationären Klammer 600 positioniert ist. Die Position der stationären Klammer 600 kann entlang der Länge der Maschine 10 eingestellt werden, um die Herstellung von Nahtmaterialien unterschiedlicher Länge zu ermöglichen.
Wie in 2 dargestellt, weist die kombinierte Heiz- und Schneidstation 400 ein Paar einander gegenüberliegender Heizwerkzeuge 402 und 404 sowie ein Paar einander gegenüberliegender Schneidwerkzeuge 450 und 452 auf. Die einander gegenüberliegenden Heizwerkzeuge 402 und 404 haben einen offenen und einen geschlossenen Zustand. In entsprechender Weise haben die einander gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge 450 und 452 ebenfalls einen offenen und einen geschlossenen Zustand. Wenn der Linear-Antrieb 550, wie oben beschrieben, die bewegliche Klammer 500 von der Ausgangsposition 510 zur Endposition 512 überführt, befinden sich sowohl die einander gegenüberliegenden Heizwerkzeuge 402 und 404 als auch die einander gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge in der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 in ihren offenen Stellungen. Nachdem die bewegliche Klammer ihre Endposition 512 erreicht und die stationäre Klammer 600 ein innerhalb derselben positioniertes unbearbeitetes chirurgisches Nahtmaterial 110 ergriffen bzw. umschlossen hat, bewegen sich die Heizwerkzeuge 402 und 404 aus ihrem offenen Zustand in ihren geschlossenen Zustand, um ein angespitztes chirurgisches Nahtmaterial vorgegebener Länge herzustellen. Die Arbeitsweise der Heizwerkzeuge 402 und 404 wird später unter Bezugnahme auf die 2 bis 10 mit weiteren Einzelheiten erläutert werden. Nachdem die Heizwerkzeuge 402 und 404 aus ihrem offenen in ihren geschlossenen Zustand bewegt wurden, löst die bewegliche Klammer 500 ihren Griff am unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterial 110, und während sich die bewegliche Klammer 500 in ihrem offenen bzw. Nicht-Greifzustand befindet, bewegt der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 aus ihrer Endposition 512 in ihre Ausgangsposition 510, wo die bewegliche Klammer 500 ein nächstes Stück unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 einklemmt.
Nachdem die einander gegenüberliegenden Heizwerkzeuge 402 und 404 über eine vorgegebene Zeit in ihrem geschlossenen Zustand verblieben sind, bewegen sich die Heizwerkzeuge 402 und 404 von ihrem geschlossenen in ihren offenen Zustand und geben dadurch eine vorgegebene Länge von zwischen den einander gegenüberliegenden Heizwerkzeugen 402 und 404 befindlichem, angespitzten chirurgischen Nahtmaterial frei. Während das angespitzte chirurgische Nahtmaterial zwischen den offenen Heizwerkzeugen 402 und 404 verbleibt, bewegen sich die einander gegenüberliegenden Schneidwerkzeuge 450 und 452 aus ihrem offenen Zustand in ihren geschlossenen Zustand, um eine vorgegebene Länge des angespitzten chirurgischen Nahtmaterials vorzugsweise an einem Punkt in der Nähe der Mitte dieser Länge des angespitzten chirurgischen Nahtmaterials, das von den Heizwerkzeugen 402 und 404 geformt wurde, „abzukneifen" bzw. eng zu umfassen. Während sich die Schneidwerkzeuge 450 und 452 in ihrer geschlossenen Position befinden, wird eine Schneidklinge 408 an einem Punkt in der Nähe der Schneidwerkzeuge 450 und 452 durch einen Querschnitt des angespitzten chirurgischen Nahtmaterials bewegt, wodurch ein thermisch geformtes, geschnittenes Spitzen-Ende des chirurgischen Nahtmaterials erhalten wird.
Danach werden die Schneidwerkzeuge 450 und 452 aus ihrer geschlossenen Position in ihre offene Position bewegt, und die stationäre Klammer 600 gibt das chirurgische Nahtmaterial aus ihrem Griff frei. Wenn sich die stationäre Klammer 600 öffnet und das zuvor ergriffene chirurgische Nahtmaterial freigibt, fällt ein fertigbearbeiteter Nahtmaterial-Faden 120 mit einer thermisch behandelten und geschnittenen Spitze infolge der Schwerkraft auf einen an der stationären Klammer 600 befestigten Arm. Vor dem Zeitpunkt, zu dem die Schneidwerkzeuge 450 und 452 aus ihrer geschlossenen in ihre offene Position bewegt werden, greift bzw. umschließt die bewegliche Klammer 500 das chirurgische Nahtmaterial an der Ausgangsposition 510, und der oben beschriebene Vorgang wird dann vorzugsweise wiederholt, um weitere fertigbearbeitete chirurgische Nahtmaterial-Fäden 120 herzustellen. Da die Spanneinrichtung 200 eine Spannkraft auf das in der Maschine 10 befindliche chirurgische Nahtmaterial 110 ausübt, ist es wichtig, daß die bewegliche Klammer 500 das chirurgische Nahtmaterial an der Ausgangsposition 510 ergreift bzw. umschließt, bevor die Schneidwerkzeuge 450 und 452 aus ihrer geschlossenen Position in ihre offene Position bewegt werden, um zu verhindern, daß die Spannbaugruppe 200 das herabhängende Ende des durch die Klinge 480 abgeschnittenen chirurgischen Nahtmaterials in umgekehrter Richtung hinter die Ausgangsposition zurückzieht, wenn die Schneidwerkzeuge 450 und 452 geöffnet werden.
Das in der Maschine 10 zur Herstellung fertigbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 120 verwendete unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 kann aus jeglichem geflochtenen thermoplastischen Nahtmaterial, wie beispielsweise aus einem geflochtenen Polyestermaterial oder einem Polyamid- oder einem Polyolefin-Nahtmaterial, bestehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die weiter unten ausführlicher beschrieben werden wird, ist das in der Maschine 10 verwendete geflochtene unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 aus einem Polyethylen-Terephtalat hergestellt, wie es von der Firma Ethicon, Inc. unter der Marke Ethibond^® Excel^® vertrieben wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Simatic-Steuerung, Modell TI435, hergestellt von Siemens, als Implement-Steuerung 800 verwendet. Vorzugsweise ist eine Bediener-Schnittstelle an die Steuerung 800 gekoppelt.
Die Arbeitsweise der Heizwerkzeuge
Wie oben erwähnt, bewirken die Heizwerkzeuge 402 und 404 in der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 eine thermische Formung eines vorgegebenen Stückes der chirurgischen Nahtmaterialspitze aus dem in der Station 400 positionierten unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterial 110, nachdem die bewegliche Klammer 600 das in der stationären Klammer 600 positionierte unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 ergriffen bzw. umschlossen hat. Während der Funktion der Heizwerkzeuge 402 und 404 wird das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 ausgerichtet und fest positioniert in der Station 400 mittels der stationären Klammer 600, die sich auf einer Seite der Station 400 befindet, sowie durch die Spannrolle 514, die sich auf einer entgegengesetzten Seite der Station 400 befindet, aufgespannt. Weiterhin wird während der Funktion der Heizwerkzeuge 402 und 404 das in der Station 400 gespannte unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 durch das Spannsystem 200 mit einer voreingestellten Spannung gespannt.
Die 2 bis 4 zeigen drei Ansichten der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400. Jede der Ansichten illustriert die Position der Heizwerkzeuge 402 und 404 an einem bestimmten Punkt während des Nahtmaterial-Anspitz-Zyklus. Unter Bezugnahme auf 2 ist eine perspektivische Ansicht der Station 400 dargestellt, bei welcher sich die Heizwerkzeuge 402 und 404 beide in ihrer zurückgezogenen bzw. offenen Position befinden. 2 zeigt die Position der Heizwerkzeuge 402 und 404, wenn die bewegliche Klammer 500 ihre Endposition 512 erreicht hat und die stationäre Klammer 600 das in ihrem Bereich befindliche unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 ergreift bzw. umschließt. Nachdem die bewegliche Klammer 500 ihre Endposition 512 erreicht und die stationäre Klammer 600 das in ihrem Bereich befindliche unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 ergriffen bzw. umschlossen hat, bewegt ein Hauptzylinder 406 (gesteuert von der Steuerung 800) das Heizwerkzeug 404 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 3 zeigt die Position der Heizwerkzeuge 402 und 404 nachdem der Hauptzylinder 406 das Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Wenn das Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position bewegt wird, wird ein Querschnittsteil des in der Station 400 aufgespannten Nahtmaterials 110 in einer Rille bzw. einem Kanal 405 (dargestellt in 6) im Heizwerkzeug 404 aufgenommen. An den Enden des Heizwerkzeuges 404 ist ein Paar V-förmiger Führungen 404a und 404b befestigt, um die Führung des unbearbeiteten Nahtmaterials 110 in der Rille 405 während dieses Schrittes zu erleichtern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranlaßt der Hauptzylinder 406 die Rille 405 des Heizwerkzeuges 404 zu einer geringfügigen Überschreitung der (bzw. zum Durchlauf durch die) Mittellinie des in der Station 400 aufgespannten unbearbeiteten Nahtmaterials 110, um sicherzustellen, daß mindestens ein Teil des Querschnittes des unbearbeiteten Nahtmaterials 110 tatsächlich in der Rille 405 aufgenommen wird.
Nachdem der Hauptzylinder 406 das Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position bewegt hat, treibt ein Nehmerzylinder 408 (gesteuert von der Steuerung 800) das Heizwerkzeug 402 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 4 zeigt die Position der Heizwerkzeuge 402 und 404 nachdem der Nehmerzylinder 408 das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Wenn das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt wird, dann wird der Querschnittsteil des Nahtmaterials 110, der zuvor noch nicht in der Rille 405 aufgenommen worden war, nunmehr in der Rille bzw. im Kanal 403 (dargestellt in 5) im Heizwerkzeug 402 aufgenommen. Nachdem der Nehmerzylinder 408 das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position bewegt hat, befindet sich die Stirnfläche 405a des Heizwerkzeuges 404 an der Stirnfläche 403a des Heizwerkzeuges 402 und liegt an dieser an. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kraft, welche der Nehmerzylinder 408 aufbringt, um das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position zu überführen, geringer als die Kraft, welche der Hauptzylinder 406 aufbringt, um das Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position zu überführen. Die Anwendung einer verminderten Kraft durch den Nehmerzylinder 406 stellt sicher, daß die Position des Heizwerkzeuges 404 nicht verändert wird, wenn das Heizwerkzeug 402 mit dem Heizwerkzeug 404 in Berührung gebracht wird, wie es in
4 dargestellt ist. Nachdem die Stirnflächen 403a und 405a zusammengebracht wurden und die Heizwerkzeuge 402 und 404 das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 „eingeschlossen" haben, wie es in 4 dargestellt ist, bleiben die Heizwerkzeuge 402 und 404 über eine vorgegebene Rastzeit in ihrer geschlossenen bzw. ausgefahrenen Position. Danach öffnen die Zylinder 406 und 408 die Heizwerkzeuge 402 und 404, indem sie diese zurück in ihre anfängliche zurückgezogene Position bringen, wodurch ein vorgegebenes Stück thermisch geformten chirurgischen Nahtmaterials zwischen den einander gegenüberliegenden, geöffneten Heizwerkzeugen 402 und 404 gespannt ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden die Querschnitte der Rillen 403 und 405 jeweils einen Halbkreis, so daß sie, wenn die Stirnflächen 403a und 405a miteinander in Berührung gebracht werden, wie es in 4 dargestellt ist, eine einzelne zylindrische Öffnung mit Kreisquerschnitt (nachfolgend als „Heizwerkzeug-Querschnitt" bezeichnet) bilden, wobei der Querschnitt senkrecht zur Achse der zylindrischen Öffnung verläuft. Die Achse der aus den Rillen 403 und 405 gebildeten zylindrischen Öffnung verläuft parallel zu dem Stück des chirurgischen Nahtmaterials 110 entlang der x-Achse (dargestellt in den 2 bis 4). Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des Heizwerkzeug-Querschnittes stets kleiner als der durchschnittliche Querschnitt des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110, das von der Vorratsspule 100 zugeführt wird. Indem der Durchmesser des Heizwerkzeug-Querschnittes kleiner als der durchschnittliche Querschnitt des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 gemacht wird, wird durch die vorliegenden Erfindung sichergestellt, daß die Rillen 403 und 405 beide das Nahtmaterial 110 während des Nahtmaterial-Anspitzvorganges berühren und Druck darauf ausüben. Die Spannung, welche von der Spannbaugruppe 200 auf das unbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 110 übertragen wird, verhindert ein Abkneifen oder Einschnüren des Nahtmaterials während des Nahtmaterial-Anspitzvorganges.
Nun wird auf 7 Bezug genommen, wo ein Querschnitt eines beispielhaften Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 dargestellt ist, das noch nicht mit den Heizwerkzeugen 402 und 404 der Station 400 in Berührung gekommen ist. Das unbearbeitete Nahtmaterial 110 (wie in 7 dargestellt) wird verwendet, um noch nicht angespitzte Teile des Nahtmaterials erfindungsgemäß zu formen. Das unbearbeitete Nahtmaterial 110 besteht aus einer Vielzahl von Fäden 112, deren jeder aus mehreren Strängen oder Fäden 114 aufgebaut ist. Da das unbearbeitete Nahtmaterial 110 geflochten ist, ist der Querschnitt nicht gleichmäßig rund. Im Gegenteil variiert der Durchmesser des Querschnittes des unbearbeiteten Nahtmaterials 110 in Abhängigkeit vom Ort des gemessenen Durchmessers. Daher haben die drei beispielhaften Durchmesser 117, 118 und 119 des in 7 dargestellten Nahtmaterials 110, deren jeder durch den Massenmittelpunkt 116 des Querschnittes verläuft, alle unterschiedliche Werte. 8 zeigt eine graphische Darstellung der statistischen Verteilung der variablen Durchmesser, ermittelt an dem unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterial 110 von 7, und speziell der variablen Durchmesser, wie sie an einem unbearbeiteten chirurgischem Nahtmaterial Größe 0 der Marke Ethibond^® Excel^® gefunden wurden. Wie in 8 dargestellt, ist für ein gegebenes Stück unbearbeiteten chirurgischen Nahtmaterials 110 ein durchschnittlicher Querschnitts-Durchmesser (D_AVG), ein erster Standardabweichungs-Querschnitts-Durchmesser (D_sd1), der eine Standardabweichung unter D_AVG liegt und ein zweiter Standardabweichungs-Querschnitts-Durchmesser (D_sd2), der zwei Standardabweichungen unter D_AVG liegt, angegeben.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des von den Rillen 403 und 405 gebildeten Heizwerkzeug-Querschnittes eine Konstante, die kleiner ist als der D_AVG-Wert für das unbearbeitete Nahtmaterial 110; bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des von den Rillen 403 und 405 gebildeten Heizwerkzeug-Querschnittes eine Konstante, die gleich dem der D_sd1-Wert für das unbearbeitete Nahtmaterial 110 ist und bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des von den Rillen 403 und 405 gebildeten Heizwerkzeug-Querschnittes eine Konstante, die gleich dem D_sd2-Wert für das unbearbeitete Nahtmaterial 110 ist.
Nun wird auf 9 Bezug genommen, wo ein Querschnitt 122 eines beispielhaften Stückes einer Spitze chirurgischen Nahtmaterials dargestellt ist, welche durch die Heizwerkzeuge 402 und 404 der Station 400, die oben in Verbindung mit den 2 bis 4 erläutert wurde, thermisch geformt worden ist. Der in 9 gezeigte beispielhafte Querschnitt wurde unter Verwendung eines Heizwerkzeug-Querschnittes mit einem konstanten Durchmesser geformt bzw. fertigbearbeitet, der gleich dem D_sd2-Wert des unbearbeiteten Nahtmaterials 110 ist, welches zu Beginn der Station 400 zugeführt wird. Als ein Ergebnis der Tatsache, daß der Durchmesser des Heizwerkzeug-Querschnittes kleiner war als der Wert D_AVG für das unbearbeitete Nahtmaterial 110, wurde dieses unbearbeitete Nahtmaterial 110 während des thermischen Hitze-Anspitzvorganges durch die Heizwerkzeuge 402 und 404 berührt. Die Berührung der Heizwerkzeuge 402 und 404 mit dem unbearbeiteten Nahtmaterial 110 während des thermischen Hitze-Anspitzvorganges in Verbindung mit der Tatsache, daß das Nahtmaterial 110 während dieses Vorganges unter Spannung steht, bewirkt, daß das von den Heizwerkzeugen 402 und 404 berührte Nahtmaterial 110 zusam mengepreßt wird, wodurch sich einen „Rundung" derjenigen Fäden (wie beispielsweise der Fäden 124) ergibt, welche am Außenrand des Querschnittes 122 angeordnet sind. Als ein Ergebnis dieser „Rundung" der Fäden am Außenumfang erhält der Querschnitt 122 einen allgemein gleichmäßigen Durchmesser. Im Gegensatz zu den variablen Durchmessern des Querschnittes des unbearbeiteten Nahtmaterials 110, wie es in 7 dargestellt ist, sind die Durchmesser des Querschnittes 122 allgemein, ungeachtet der Lage des gemessenen Durchmessers, konstant. Daher sind auch die drei beispielhaft gemessenen Durchmesser 126, 127 und 128 des in 9 dargestellten Querschnittes 122, welche alle durch den Massenmittelpunkt 129 verlaufen, alle auch gleich groß. Die Tabellen I, II und III zeigen die Querschnitts-Durchmesser von Nahtmaterialien der Größen 0,2/0 und 3/0, welche aus unbearbeiteten Ethibond^®Excel^®-Nahtmaterialien hergestellt wurden und deren Spitzenteile durch die Heizwerkzeuge 402 und 404 (mit dem konstanten Querschnitts-Durchmesser mit dem Wert D_sd2 des unbearbeiteten Nahtmaterials) entsprechend der vorliegenden Erfindung geformt wurden. Wie diese Tabellen zeigen, ergibt die vorliegende Erfindung Spitzenteile (110a) mit einem Querschnitt, welcher sowohl einen kleineren Durchmesser hat als auch gleichmäßiger ist (d. h. eine kleinere Standardabweichung hat) als die unbearbeiteten Nahtmaterial-Hauptteile (110b), die solchen Spitzenteilen benachbart sind.
Tabelle I Messungen des Spitzen- und Hauptteil-Durchmessers von Nahtmaterial der Größe 0
Tabelle II Messungen des Spitzen- und Hauptteil-Durchmessers von Nahtmaterial der Größe 2/0
Tabelle III Messungen des Spitzen- und Hauptteil-Durchmessers von Nahtmaterial der Größe 3/0
Die 10 zeigt eine graphische Darstellung der statistischen Verteilung der allgemein gleichmäßigen Querschnitts-Durchmesser, wie sie bei der thermisch geformten, in 9 dargestellten Nahtmaterialspitze gefunden wurden und auch in der obigen Tabelle I beispielhaft aufgeführt sind. Wie in 10 dargestellt, hat die Nahtmaterialspitze, welche mittels der Heizwerkzeuge nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, einen allgemein gleichmäßigen Querschnitts-Durchmesser, der zum Querschnitt des Heizwerkzeuges (in diesem Falle D_sd2) zentriert und kleiner ist als der D_AVG-Wert des entsprechenden unbearbeiteten Nahtmaterials 110, welches der Station 400 zugeführt wird und den nicht angespitzten Hauptteil des fertigen Nahtmaterials bildet.
Da der bei der vorliegenden Erfindung angewandte Heizwerkzeug-Querschnitt in Abhängigkeit von dem D_AVG-Wert des unbearbeiteten, der Maschine 10 zugeführten Nahtmaterials 110 variiert, sind die Heizwerkzeuge 402 und 404 an den Heizrohrstücken 410 bzw. 412 durch abnehmbare Schrauben 414 befestigt, wodurch es für einen Operator möglich wird, die in der Station 400 verwendeten Heizwerkzeuge 402 und 404 in Abhängigkeit von der Größe des verwendeten Nahtmaterials 110 auszutauschen. Ein Thermoelement 415 ist an jedem der Rohrstücke 410 bzw. 412 angebracht und zwecks Überwachung der Aufheizung der abnehmbaren Heizwerkzeuge 402 und 404 an die Steuerung 800 angeschlossen. Daher wird der Operator für Nahtmaterial 110 mit größerem Durchmesser Heizwerkzeuge 402 und 404 mit größerem Querschnitt verwenden als diejenigen Werkzeuge aufweisen, die zur thermischen Formung der Spitzen von Nahtmaterial mit kleinerem Durchmesser verwendet werden. In der nachfolgenden Tabelle IV sind die bevorzugten Heizwerkzeug-Querschnitts-Durchmesser aufgeführt, die zur thermischen Formung der Spitzen von verschiedenen Größen unbearbeiteten geflochtenen Nahtmaterials aus Polyethylen-Terepthalat verwendet werden, welches von der Firma Ethicon, Inc. unter der Marke Ethibond^® Excel^® vertrieben wird. In der nachstehenden Tabelle IV sind auch die bevorzugten Temperaturen aufgeführt, auf welchen die Heizwerkzeuge 402 und 404 während des Hitze-Anspitzvorganges gehalten werden sollen sowie die bevorzugten Spannungen, welche auf die Nahtmaterialien während des Hitze-Anspitzvorganges ausgeübt werden sollten und schließlich die bevorzugten Rastzeiten, während derer die Heizwerkzeuge 402 und 404 um das unbearbeitete Nahtmaterial 110 herum während des Hitze-Anspitzvorganges geschlossen gehalten werden sollten.
Tabelle IV
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Heizwerkzeuge 402 und 404 aus Stahl hergestellt und mit einer nichtklebenden Substanz beschichtet, wie beispielsweise Teflon^® oder Nedox^®, hergestellt von der Firma General Magnaplate, um das Lösen des Nahtmaterials aus den Rillen 403 und 405 zu erleichtern, wenn die Heizwerkzeuge 402 und 404 geöffnet werden. Obwohl bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der von den Rillen 403 und 405 gebildete Querschnitt eine runde Form hat, ist es für den Fachmann wohl selbstverständlich, daß die Heizwerkzeug-Querschnitte auch andere Formen umschließen können, welche ebenfalls in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Arbeitsweise der Schneidwerkzeuge
Nachdem die Zylinder 406 und 408 die Heizwerkzeuge 402 und 404 geöffnet und in ihre zurückgezogene Ausgangsposition gebracht haben, wodurch ein vorgegebenes Stück der thermisch geformten Spitze des chirurgischen Nahtmaterials, das zwischen den einander gegenüberliegenden offenen Heizwerkzeuge 402 und 404 aufgespannt ist, freigelegt wurde, treten die Schneidwerkzeuge 450 und 452 der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 in Funktion, um das thermisch geformte Stück der Spitze des chirurgischen Nahtmaterials zu schneiden. Wenn die vorliegende Erfindung zur Herstellung fertigbearbeiteter „doppelt armierter" Nahtmaterial-Fäden (d. h. Nahtmaterialien mit Nadeln an beiden Enden) angewandt wird, dann wird das thermisch geformte Stück der Spitze des chirurgischen Naht materials in seiner Mitte geschnitten. Anderenfalls wird das thermisch geformte Stück des chirurgischen Nahtmaterials vorzugsweise in der Nähe seines Endes geschnitten. Zu Beginn der Funktion der Schneidwerkzeuge 450 und 452 verbleibt das in der Station 400 gespannte chirurgische Nahtmaterial in der gleichen Position, die es während des oben beschriebenen Vorganges des thermischen Anspitzens eingenommen hat. Daher bleibt das chirurgische Nahtmaterial entlang der X-Achse positioniert und ausgerichtet. Weiterhin bleibt das in der Station 400 aufgespannte chirurgische Nahtmaterial zu Beginn der Funktion der Schneidwerkzeuge 450 und 452 auch mit der gleichen Spannung gespannt, die während des oben beschriebenen thermischen Anspitzvorganges benutzt wurde.
Die 11 bis 13 zeigen drei weitere Ansichten der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400. Jede der Ansichten illustriert die Position der Schneidwerkzeuge 450 und 452 sowie der Schneidklinge 480 an einem bestimmten Punkt des Nahtmaterial-Schneidzyklus. Während des oben beschriebenen thermischen Anspitz-Zyklus verbleiben beide Schneidwerkzeuge 450 und 452 in ihren offenen bzw. zurückgezogenen Positionen. Als Folge der Öffnung der Heizwerkzeuge 402 und 404 am Ende des thermischen Anspitz-Zyklus überführt ein Hauptzylinder 460 (gesteuert von der Steuerung 800) das Schneidwerkzeug 450 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. 10 zeigt die Position der Schneidwerkzeuge 450 und 452 nachdem der Hauptzylinder 460 das Schneidwerkzeug 450 in dessen ausgefahrene Position überführt hat. Wenn das Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position bewegt wird, wird ein Querschnitt des in der Station 400 gespannten thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a in einer Rille bzw. einem Kanal 451 (dargestellt in den 15 und 16) im Schneidwerkzeug 450 aufgenommen. Ein Paar Vförmiger Führungen (nicht dargestellt) können an den Enden des Schneidwerkzeuges 450 befestigt sein, um die Führung des thermisch angespitzten Materials 110a in die Rille 451 hinein zu verbessern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranlaßt der Hauptzylinder 460 die Rille 451 im Schneidwerkzeug 450 zu einem geringfügigen Überfahren der Stelle des in der Station 400 gespannten thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a, um sicherzustellen, daß der ganze thermisch angespitzte Teil des Nahtmaterials 110a tatsächlich in der Rille 451 aufgenommen wird (wie es in 17 dargestellt ist).
Nachdem der Hauptzylinder 460 das Schneidwerkzeug 450 in eine ausgefahrene Position bewegt hat, überführt ein Nehmerzylinder 462 (ebenfalls von der Steuerung 800 gesteuert) das Schneidwerkzeug 452 aus seiner zurückgezogenen in seine ausgefahrene Position. Die 12 zeigt die Position der Schneidwerkzeuge 450 und 452, nachdem der Nehmerzylinder 462 das Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position bewegt hat. Nachdem der Nehmerzylinder 462 das Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position überführt hat, liegt die Stirnfläche 451a des Schneidwerkzeuges 450 an der Stirnfläche 453a des Schneidwerkzeuges 452 an. Das Schneidwerkzeug 452 weist einen quadratischen Vorsprung (oder eine Warze) 453 auf, welcher) in der Rille 451 aufgenommen wird, wenn die Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die vom Nehmerzylinder 462 aufgebrachte Kraft, um das Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position zu überführen, geringer als die Kraft, welche vom Hauptzylinder 460 aufgebracht wird, um das Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position zu überführen. Die Anwendung der verminderten Kraft durch den Nehmerzylinder 462 stellt sicher, daß die Position des Schneidwerkzeuges 450 nicht beeinflußt wird, wenn das Schneidwerkzeug 452 mit dem Schneidwerkzeug 450 in Berührung gebracht wird, wie dies in 12 dargestellt ist. Nachdem die Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht wurden und die Schneidwerkzeuge 450 und 452 das thermisch angespitzte Nahtmaterial 110a „umschlossen" haben, wie es in 17 dargestellt ist, wird die Klinge 480 durch den Nehmerzylinder 462 in einer Richtung senkrecht zur x-Achse durch das thermisch angespitzte Nahtmaterial hindurch bewegt, wodurch dieses thermisch angespitzte Nahtmaterial 110a an einem Punkt in der Nähe der Schneidwerkzeuge 450 und 452 durchgeschnitten wird, wodurch ein fertigbearbeitetes Nahtmaterial 120 mit einem Hauptteil aus unbearbeitetem Nahtmaterial 110 und einem thermisch geformten Spitzenteil entsteht, der am geschnittenen Ende endet. 13 zeigt die Positionen der Schneidwerkzeuge 450 und 452, wenn die Schneidklinge 480 das thermisch angespitzte Nahtmaterial durchschneidet, und 14 zeigt die Nähe der Schneidklinge 480 zu den Schneidwerkzeugen 450 und 452, welche während des Schneidvorganges beibehalten wird. Im Anschluß an das Durchtrennen des thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a öffnen die Zylinder 460 und 462 die Schneidwerkzeuge 450 und 452 und bringen diese in ihre anfänglichen zurückgezogenen Positionen zurück. Wie oben erwähnt, ergreift bzw. umschließt die bewegliche Klammer 500 das chirurgische Nahtmaterial 110 in der Ausgangsposition vor dem Öffnen der Schneidwerkzeuge 450 und 452 am Ende des Schneidzyklus, um die Spannbaugruppe 200 daran zu hindern, das frei hängende Ende 110b des durch die Klinge 480 geschnittenen chirurgischen Nahtmaterials in umgekehrter Richtung hinter die Ausgangsposition zurückzuziehen, wenn die Schneidwerkzeuge 450 und 452 geöffnet werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Querschnitte der Rille 451 und des Vorsprunges 453 derart bemessen, daß die Rille 451 und der Vorsprung 453 beim Zusammenbringen der Stirnflächen 451a und 453a, wie es in 17 dargestellt ist, eine einzige, entlang der x-Achse ausgerichtete Schneidöffnung mit einem Querschnitt senkrecht zur x-Axchse bilden (der nachfolgend als „Schneidwerkzeug-Querschnitt" bezeichnet werden wird. Somit ist die Achse der von der Rille 450 und dem Vorsprung 452 gebildeten Schneidwerkzeug-Öffnung parallel zu dem Stück thermisch angespitzten chirurgischen Nahtmaterials 220a entlang der x-Achse ausgerichtet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser „d" (dargestellt in 17) des Schneidwerkzeug-Querschnittes immer kleiner als der Durchmesser des zur thermischen Formung der Spitze des Nahtmaterials 110a Heizwerkzeug-Querschnittes. Indem der Durchmesser des Schneidwerkzeug-Querschnittes kleiner gemacht wird als der Durchmesser des Heizwerkzeug-Querschnittes stellt die vorliegende Erfindung sicher, daß die Rille 451 und der Vorsprung 453 das während des Nahtmaterial-Schneidvorganges zwischen den Schneidwerkzeugen 450 und 452 positionierte thermisch angespitzte Nahtmaterial 110a nicht nur berührt, sondern sicher gehalten bzw. eingequetscht wird. Durch das sichere Halten bzw. Einquetschen des thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a an einem Punkt unmittelbar neben der Stelle, wo die Klinge 480 das Nahtmaterial 110a durchschneidet, liefert der Schneidmechanismus entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Nahtmaterial mit einem präzise geschnittenen Ende, was unter anderem das spätere Einsetzen des geschnittenen Endes in eine Nadel erleichtert.
Alternativer bevorzugter Schneidwerkzeug-Mechanismus
Das im Zusammenhang mit den 11 bis 17 beschriebene Schneidwerkzeug-System ist vorteilhaft für die Herstellung einseitig armierter Nahtmaterialien, bei denen nur an einem Ende eine Nadel angebracht ist. Für manche chirurgische Eingriffe sind jedoch doppelt armierte Nahtmaterialien erforderlich, bei denen an jedem Ende eine Nadel angebracht ist. Um Nahtmaterial herzustellen, welches zur Herstellung doppelt armierter Nahtmaterial-Fäden verwendet werden kann, ist es wichtig, an beiden Ende des Nahtmaterials präzise Schnitte durchzuführen, so daß jedes der Enden des Nahtmaterials in eine Nadel eingeführt werden kann. Ein alternatives Schneidwerkzeug-System 900, wie es in den 18 und 19 dargestellt ist, kann an Stelle des in den 11 bis 17 dargestellten Schneidwerkzeug-Systems zur Herstellung fertig bearbeiteter Nahtmaterial-Fäden 120 angewandt werden, deren beide Enden präzise geschnitten sind.
Das System 900 funktioniert im wesentlichen in der gleichen Weise wie das unmittelbar zuvor beschriebene System mit der Ausnahme, daß beim System 900 der Hauptzylinder 460 gleichzeitig ein Paar aus zwei Schneidwerkzeugen 902 und 904 aus ihren zurückgezo genen in ihre ausgefahrenen Positionen überführt, wobei der Nehmerzylinder 462 zugleich ein Paar aus zwei Schneidwerkzeugen 906 und 908 aus ihren zurückgezogenen in ihre ausgefahrenen Positionen überführt und zugleich zwei Schneidklingen 910 und 912 durch zwei getrennte Querschnitte des thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a bewegt. Dabei sind die Schneidwerkzeuge 902 und 904 im wesentlichen mit dem Schneidwerkzeug 450 und die Schneidwerkzeugen 906 und 908 im wesentlichen mit dem Schneidwerkzeug 452 identisch. Während der Funktion des Systems 900 überführt zuerst der Hauptzylinder 460 gleichzeitig die Schneidwerkzeuge 902 und 904 aus ihren zurückgezogenen in ihre ausgefahrenen Positionen. Wenn die Schneidwerkzeuge 902 und 904 in ihre ausgefahrenen Positionen bewegt werden, wird ein separater Querschnitt des in der Station 400 gespannten thermisch angespitzten Nahtmaterials in einer Rille 451 eines jeden der Schneidwerkzeuge 902 und 904 aufgenommen. Als nächstes überführt der Nehmerzylinder 462 die Schneidwerkzeuge 906 und 908 gleichzeitig aus ihren zurückgezogenen in ihre ausgefahrenen Positionen. Nachdem der Nehmerzylinder 462 die Schneidwerkzeuge 906 und 908 in ihre ausgefahrenen Positionen überführt hat, legen sich die Stirnflächen 451a der Schneidwerkzeuge 902 und 904 an die Stirnflächen 453a der Schneidwerkzeuge 906 und 908 an. Nachdem beide Sätze von Stirnflächen 451a und 453a zusammengebracht wurden und die Schneidwerkzeuge 902, 904, 906 und 908 ihre jeweiligen Querschnitte thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a „eingeschlossen" haben, werden die Klingen 910 und 912 mittels des Nehmerzylinders 462 gleichzeitig in einer Richtung senkrecht zur x-Achse durch die zwei Querschnitte des thermisch angespitzten Nahtmaterials 110a bewegt und scheren dabei das thermisch angespitzte Nahtmaterial 110a an zwei Punkten in unmittelbarer Nähe der Schneidwerkzeuge 906 und 908 ab, was zwei präzise geschnittene Nahtmaterial-Enden ergibt. Im Anschluß an das Schneiden des Nahtmaterials 110a öffnen die Zylinder 460 und 462 die Schneidwerkzeuge 902, 904, 906 und 908 in dem sie diese zurück in ihre zurückgezogenen Anfangspositionen bringen.
Optisches Sensor-Kontrollsystem
Der Zustand bzw. die Position (d. h. offen oder geschlossen) der beweglichen Klammer 500 sowie der stationären Klammer 600, sowohl der Heizwerkzeuge 402 und 404 und der Schneidwerkzeuge 450 und 452 als auch die Bewegung und die Position der Hauptzylinder 406 und 460, der Nehmerzylinder 408 und 462, des Linear-Antriebes 550, der Schneidklinge 480 und der Spannbaugruppe 200 werden durch eine Steuerung 800 überwacht und gesteuert. 20 zeigt die Positionen einiger optischer Sensoren, welche an die Steuerung 800 angeschlossen sind und welche die Positionen der Heizwerkzeuge 402 und 404 sowie der Schneidwerkzeuge 450 und 452 während der Funktion der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 überwachen und überprüfen. Im einzelnen sind vorgesehen: optische Sensoren 801 und 802 zur Überwachung und Überprüfung, ob sich das Heizwerkzeug 404 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position befindet; optische Sensoren 803 und 804 zur Überwachung und Überprüfung, ob sich das Heizwerkzeug 402 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position befindet; ein optischer Sensor 805 zur Überwachung und Überprüfung, ob sich das Schneidwerkzeug 450 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position befindet und ein optischer Sensor 806 zur Überwachung und Überprüfung, ob sich das Schneidwerkzeug 452 in seiner ausgefahrenen oder zurückgezogenen Position befindet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird es die Steuerung 800 dem Hauptzylinder 406 nicht gestatten, das Heizwerkzeug 404 in seine ausgefahrene Position zu überführen, wenn nicht die Sensoren 805 und 806 anzeigen daß sich die Schneidwerkzeuge 450 und 452 in ihrer zurückgezogenen Position befinden; die Steuerung 800 wird dem Nehmerzylinder 408 nicht gestatten, das Heizwerkzeug 402 in seine ausgefahrene Position zu überführen, wenn nicht die Sensoren 805 und 806 anzeigen daß sich die Schneidwerkzeuge 450 und 452 in ihrer zurückgezogenen Position befinden und die Sensoren 801 und 802 zugleich anzeigen, daß sich das Heizwerkzeug 404 in seiner ausgefahrenen Position befindet; die Steuerung 800 wird dem Zylinder 460 nicht gestatten, das Schneidwerkzeug 450 in seine ausgefahrene Position zu überführen, wenn nicht die Sensoren 801, 802, 803 und 804 anzeigen daß sich die Heizwerkzeuge 402 und 404 in ihrer zurückgezogenen Position befinden und die Steuerung 800 wird dem Zylinder 462 nicht gestatten, das Schneidwerkzeug 452 in seine ausgefahrene Position zu überführen, wenn nicht die Sensoren 801, 802, 803, 804 und 805 anzeigen daß sich die Heizwerkzeuge 402 und 404 in ihrer zurückgezogenen Position befinden und das Schneidwerkzeug 450 sich in seiner ausgefahrenen Position befindet. Die 21 und 22 zeigen die Position eines optischen Sensors 807, welcher an die Steuerung 800 angeschlossen ist und den Zustand (offen oder geschlossen) der beweglichen Klammer 500 überwacht und überprüft. Die 23 und 24 zeigen die Position eines optischen Sensors 808, welcher an die Steuerung 800 angeschlossen ist und den Zustand (offen oder geschlossen) der stationären Klammer 500 überwacht und überprüft.
Nahtmaterial-Spannsystem
Nunmehr auf 25 Bezug nehmend, ist eine perspektivische Ansicht des Systems 200 zum Spannen eines Stückes chirurgischen Nahtmaterials 110 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 200 weist ei ne Spannspule 202 auf, welche eine Breite, ein Gewicht und einen Kreisumfang 204 senkrecht zur Breite der Spule hat. Die Spannspule 202 hat auf ihrem Umfang 204 eine Rille 206 zur Aufnahme des chirurgischen Nahtmaterials 110. Das Spannsystem 200 weist auch eine Bahn 208 auf, die aus einem Paar Schlitze 208a und 208b gebildet wird, die sich parallel entlang der Bahn 208 erstrecken. Die Bahn 208 und die Schlitze 208a und 208b sind vorzugsweise entlang einer ausschließlich vertikalen Achse angeordnet, obwohl bei alternativen Ausführungsformen (nicht dargestellt) die Bahn 208 und die Schlitze 208a und 208b auch entlang einer Achse verlaufen können, welche sowohl horizontale als auch vertikale Komponenten enthält. Die Schlitze 208a und 208b haben die Funktion, die Spannspule 202 während der Funktion des Systems aufzunehmen und entlang der Spur 208 zu führen. Die Länge der Spur 208 ist vorzugsweise senkrecht zur Breite der Spannspule 202 ausgerichtet.
Während der Funktion des Systems 200 hängt die Spannspule 202, gehalten vom chirurgischen Nahtmaterial 110, vertikal in den Schlitzen 208a und 208b. Während die Spannspule 202 in vertikaler Richtung in den Schlitzen 208a und 208b durch das chirurgische Nahtmaterial 110 aufgehängt ist, übt die Spannspule 202 eine entsprechende Spannkraft auf das Nahtmaterial 110 aus, welche gleich der Hälfte des Spulengewichtes ist. Um die auf das Nahtmaterial 110 bei der Funktion des Systems 200 ausgeübte Kraft zu variieren, können zusätzliche Gewichte 210 auf einen Spulenarm, der sich vom Mittelpunkt der Spule aus erstreckt, aufgesetzt oder wieder abgenommen werden.
Wenn sich die oben beschriebene bewegliche Klammer 500 in ihrem Greifzustand befindet und sich von ihrer Ausgangsposition 510 zur ihrer Endposition 512 bewegt, dann wird das in der Bahn gespannte Nahtmaterial 110 vorwärts durch die Station 400 und die stationäre Klammer 600 der Maschine 10 gezogen. Wenn das Nahtmaterial durch die bewegliche Klammer 500 vorwärts durch die Maschine gezogen wird, wird die Spannspule 202 in der Bahn 208 nach oben gezogen. Jedoch bleibt die vom System 200 auf das Nahtmaterial 110 ausgeübte Spannkraft unabhängig von der vertikalen Position der Spannspule 202 in der Bahn 208 konstant gleich dem halben Gewicht der Spule 202. Ein an die Steuerung 800 angeschlossener optischer Sensor 212 ist dazu vorgesehen, festzustellen, ob die Zugwirkung der beweglichen Klammer 500 die Spule innerhalb der Bahn 208 über die Höhe des Sensors 212 hinaus gezogen hat. Wenn der optischen Sensor 212 feststellt, daß die Spannspule 202 nach oben über die Position des Sensor 212 hinaus gezogen wurde, veranlaßt die Steuerung 800 einen mit der Vorratsspule 100 gekoppelten Motor (nicht dargestellt), unbearbeitetes Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule abzuwickeln. Wenn weiterhin unbearbeitetes Nahtmaterial 110 von der Vorratsspule 100 abgewickelt wird, bewegt sich die Spannspule 202 in der Bahn 208 nach unten. Bei der bevorzugten Ausführungsform setzt die Steuerung 800 das Abwickeln unbearbeiteten Nahtmaterials 110 von der Vorratsspule 100 fort, bis die Spannspule 202 unter das Niveau des optischen Sensors 212 abfällt.
In der Nähe des Bodens der Bahn 208 ist ein Sensor 214 vorgesehen, um festzustellen, ob das chirurgische Nahtmaterial 110 gerissen ist oder dessen Spannung in der Maschine 10 abgefallen ist. Während der normalen Funktion fällt die Spannspule 202 nicht unter das Niveau des optischen Sensors 212 ab. Ein Riß des Nahtmaterials 110 oder ein Abfall der Spannung in der Maschine 10 hingegen wird vom Sensor 214 signalisiert, wenn dieser Sensor 214 feststellt, daß die Spannspule 202 unter sein Niveau gefallen ist.
Obwohl das Spannsystem 200 in Verbindung mit dem Spannen chirurgischen Nahtmaterials besprochen wurde, versteht es sich für den Fachmann von selbst, daß das Spannsystem 200 zum Spannen jeglicher Art von Fäden oder Garn angewandt werden kann.
Knoten-Detektorssystem
Nunmehr auf die 26 und 27 Bezug nehmend sind zwei perspektivische Ansichten eines optischen Detektorsystems 300 dargestellt zur Feststellung von Knoten im chirurgischen Nahtmaterial 110, welches das System 300 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchläuft. Das Knoten-Detektorsystem 300 weist eine optische Lichtquelle 302 auf, um eine Lichtebene 304 auf einen optischen Lichtdetektor 306 zu richten, wenn sich chirurgisches Nahtmaterial 110 zwischen beiden befindet (dargestellt in 28). Die optische Lichtquelle 302 besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Lichtleitfasern 302a, deren Endflächen entlang der optischen Ebene 304 ausgerichtet sind. Die Steuerung 800 ist an den Ausgang des optischen Lichtdetektors 306 angeschlossen, um die Signale desselben zu verarbeiten und zu bestimmen, ob das zwischen der Lichtquelle 302 und dem Lichtdetektor 306 befindliche Nahtmaterial 110 einen Knoten aufweist. Im einzelnen wird die Amplitude eines Schattens 308, der von dem Nahtmaterial 110 auf den Lichtdetektor 306 geworfen wird, mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleichen, und die Steuerung 800 stellt fest, ob das Nahtmaterial 110 zwischen der Lichtquelle 302 und dem Lichtdetektor 306 einen Knoten aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform entspricht der bei diesem Vergleich verwendete vorgegebene Schwellwert der Amplitude eines Schattens 308a, den ein knotenfreier Abschnitt des Nahtmaterials 110 auf den optischen Lichtdetektor 306 wirft. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt die Steuerung 800 die Existenz eines Knotens im Nahtmaterial 110, wel ches das System 300 durchläuft, allein aus der Amplitude des Schattens fest, den das Nahtmaterial 110 auf den Lichtdetektor wirft und zwar, wenn diese Amplitude die Amplitude eines knotenfreien Abschnittes des Nahtmaterials 110 um mindestens 30% überschreitet.
Obwohl das Knoten-Detektorsystem 300 in Verbindung mit der Feststellung von Knoten in chirurgischem Nahtmaterial beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann von selbst, daß das Knoten-Detektorsystem 300 auch zur Feststellung von Knoten jeglicher Art von Fäden oder Garn verwendet werden kann.
Modus für Nahtmaterial-Fäden größerer Länge
Obwohl bei dem oben beschriebenen Verfahren die Maschine 10 benutzt wurde, um fertigbearbeitetes chirurgisches Nahtmaterial 120 herzustellen, dessen Länge kleiner war als die Länge des Linear-Antriebes 550, kann die Maschine 10 auch in einem Modus zur Herstellung von Nahtmaterial größerer Länge betrieben werden, der nachfolgend beschrieben werden wird, um fertigbearbeitete Nahtmaterial-Fäden herzustellen, deren Länge größer ist als diejenige des Linear-Antriebes 550. Wie in 1 und auch in den 29 bis 31 dargestellt, ist ein Nahtmaterial-Haltearm 700 an der Maschine 10 befestigt und zum Halten des Nahtmaterials bei der Herstellung von Nahtmaterial-Fäden größerer Länge vorgesehen. Der Nahtmaterial-Haltearm 700 weist einen End-Abschnitt 704 auf, der zylindrisch mit je einem seitlichen Bund 702 und 703 ausgebildet ist. Ein Betätigungselement 705 ist mit der Steuerung 800 verbunden und überfährt den Endabschnitt 704 zwischen seiner zurückgezogenen Position (dargestellt in den 29 und 30) und seiner ausgefahrenen Position (dargestellt in 31). Wenn die Maschine 10 im Modus für Nahtmaterial größerer Länge läuft, hält das Betätigungselement 705 den Endabschnitt 704 in seiner ausgefahrenen Position und ansonsten in seiner zurückgezogenen Position.
Während der Funktion der Maschine 10 im Modus zur Herstellung von Nahtmaterial größerer Länge greift bzw. umschließt die bewegliche Klammer 500 zuerst das unbearbeitete Nahtmaterial 110 an der Ausgangsposition 510. Während die bewegliche Klammer 500 in ihrem geschlossenen bzw. Greifzustand verbleibt, überführt der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512. Wenn der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 aus ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512 überführt, dann zieht die bewegliche Klammer 500 ein Stück des unbearbeiteten Nahtmaterials 110 durch die kombinierte Heiz- und Schneidstation 400 und durch die stationäre Klammer 600. Nachdem die bewegliche Klammer 500 ihre Endposition 512 erreicht hat, ergreift bzw. umschließt die stationäre Klammer 600 das in ihrem Bereich befindliche unbearbeitete Nahtmaterial 110. Dann gibt die bewegliche Klammer 500 das unbearbeitete Nahtmaterial 110 aus ihrem Griff frei und ermöglicht es dem zuvor von der beweglichen Klammer 500 ergriffenen Nahtmaterial 110, auf den Endabschnitt 705 zu fallen, wo es gehalten wird. Während die bewegliche Klammer 500 in ihrem offenen bzw. Nicht-Greifzustand ist, überführt der Linear-Antrieb 550 die bewegliche Klammer 500 aus ihrer Endposition 512 in ihre Ausgangsposition 510, wo die bewegliche Klammer 500 wiederum das unbearbeitete Nahtmaterial 110 in der Ausgangsposition 510 ergreift bzw. umschließt. Nachdem die bewegliche Klammer 500 das unbearbeitete Nahtmaterial 110 an der Ausgangsposition 510 zum zweiten Mal ergriffen hat, öffnet die stationäre Klammer 600. Während die bewegliche Klammer 500 in ihrem geschlossenen bzw. Greifzustand und die stationäre Klammer 600 in ihrem offenen Zustand verbleiben, bewegt der Linear-Antrieb 550 wiederum die bewegliche Klammer 500 von ihrer Ausgangsposition 510 in ihre Endposition 512. Nachdem die bewegliche Klammer 500 ihre Endposition 512 zum zweiten Male erreicht hat, ergreift bzw. umschließt die stationäre Klammer 600 wiederum das in ihrem Bereich befindliche unbearbeitete Nahtmaterial 110.
Nachdem das unbearbeitete Nahtmaterial 110 durch die bewegliche Klammer 500, wie oben beschrieben, „doppelt gezogen" wurde, funktionieren die Heizwerkzeuge 402 und 404 und die Schneidwerkzeuge 450 und 452 in der kombinierten Heiz- und Schneidvorrichtung 400, wie oben beschrieben, um ein Stück angespitzten Nahtmaterials in der Station thermisch zu formen und zu schneiden, wie es oben beschrieben wurde. Nachdem sich im Anschluß an das Schneiden der Nahtmaterial-Spitze die Schneidwerkzeuge 450 und 452 aus ihrer geschlossenen in ihre offen Position bewegt haben, gibt die stationäre Klammer 600 das chirurgische Nahtmaterial aus ihrem Griff frei. Wenn die stationäre Klammer 600 öffnet und das zuvor ergriffene chirurgische Nahtmaterial freigibt, fällt ein fertigbearbeiteter Nahtmaterial-Faden 120 mit thermisch geformter und geschnittener Spitze infolge der Schwerkraft auf einen an der stationäre Klammer 600 befestigten Arm. Da die bewegliche Klammer 500 das Nahtmaterial 110 zweimal gezogen hat, bevor anschließend in der kombinierten Heiz- und Schneidstation 400 die Nahtmaterialspitze thermisch geformt und geschnitten wurde, hat das erhaltene, im Modus zur Herstellung längeren Nahtmaterials fertigbearbeitete chirurgische Nahtmaterial 120 eine Länge, welche größer ist als die Länge des Linear-Antriebes 550.
Es versteht sich ferner von selbst, daß, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, dem Fachmann zahlrei che Abwandlungen beim Aufbau und bei den Verfahrensschritten möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den verschiedenen angefügten Ansprüchen aufgeführt ist.

Claims

Vorrichtung (10) zum Heißformen eines chirurgischen Nähfadenendes an einem Stück eines unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) mit variablem Querschnitt, wobei das chirurgische Nähfadenende entlang einer Strecke vom chirurgischen Nähfadenende senkrecht zum Querschnitt einen allgemein gleichmäßigen Querschnitt hat und der variable Querschnitt aus einer Verteilung unterschiedlicher Querschnittsabmessungen entlang des Stückes unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens besteht und die Vorrichtung umfaßt: (A) ein erstes Heizwerkzeug (402) mit einer ersten Stirnfläche (403a) und einer ersten Rille (403) darin zur Aufnahme eines Teiles des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens; (B) ein zweites Heizwerkzeug (404) mit einer zweiten Stirnfläche (405a) und einer zweiten Rille (405) darin, wobei sich die erste und die zweite Rille (403, 405) entlang einer gemeinsamen Achse erstrecken; (C) mindestens einen mechanischen Antrieb (408) zum Bewegen der ersten Stirnfläche (403a) des ersten Heizwerkzeuges (402) zur zweiten Stirnfläche (405a) des zweiten Heizwerkzeuges (404) zur Berührung der ersten und der zweiten Rille (403, 405) mit der Außenfläche des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110), wobei die erste und die zweite Rille (403, 405) eine einzige Heizwerkzeugsöffnung begrenzen, wenn die erste Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges auf der zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges positioniert ist und (D) wobei die einzige Heizwerkzeugsöffnung einen konstanten Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat und dieser konstante Querschnitt kleiner ist als die durchschnittliche Querschnittsabmessung der Verteilung und der Abmessung des allgemein gleichmäßigen Querschnittes entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welcher weiterhin umfaßt: (E) eine Einrichtung (600) zum Positionieren und Ausrichten des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) an einer Stelle zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche (403a, 405a) entlang der gemeinsamen Achse (x).
Vorrichtung nach Anspruch 2, welcher weiterhin umfaßt: (F) eine Steuerung (800), die mit dem mindestens einen mechanischen Antrieb (408, 406) gekoppelt ist, um diesem zu signalisieren, das erste und das zweite Heizwerkzeug (402, 404) nach einem vorgegebenen Zeitraum, nachdem das erste und das zweite Heizwerkzeug um das Stück unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) geschlossen wurden, diese wieder zu öffnen.
Verfahren zum Heißformen eines chirurgischen Nähfadenendes an einem Stück eines unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) mit variablem Querschnitt, wobei das chirurgische Nähfadenende entlang einer Strecke vom chirurgischen Nähfadenende senkrecht zum Querschnitt einen allgemein gleichmäßigen Querschnitt hat und der variable Querschnitt aus einer Verteilung unterschiedlicher Querschnittsabmessungen entlang des Stückes unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens besteht, mit den folgenden Schritten: (A) Positionieren des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) an einer Stelle zwischen einer ersten Rille (403) in einer ersten Stirnfläche (403a) eines ersten Heizwerkzeuges (402) und einer zweiten Rille (405) in einer zweiten Stirnfläche (405a) eines zweiten Heizwerkzeuges (404), wobei sich die erste und die zweite Rille (403, 405) entlang einer gemeinsamen Achse (x) parallel zu dem Stück des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) erstrecken und (B) Formen des chirurgischen Nähfadenendes nach dem Positionierungsschritt durch Bewegen der ersten Stirnfläche (403a) des ersten Heizwerkzeuges (402) zur zweiten Stirnfläche (405a) des zweiten Heizwerkzeuges (404) zur Berührung der ersten und der zweiten Rille (403, 405) mit der Außenfläche des Stückes des unbearbeiteten chirurgischen Nähfadens (110) für einen vorgegebenen Zeitraum, der ausreicht, um das chirurgische Nähfadenende heißzuformen, wobei die erste und die zweite Rille (403, 405) eine einzige Heizwerkzeugsöffnung begrenzen, wenn die ersten Stirnfläche des ersten Heizwerkzeuges auf der zweiten Stirnfläche des zweiten Heizwerkzeuges positioniert ist; wobei die einzige Heizwerkzeugsöffnung einen konstanten Querschnitt senkrecht zur gemeinsamen Achse hat und dieser konstante Querschnitt kleiner ist als die durchschnittliche Querschnittsabmessung der Verteilung und der Abmessung des allgemein gleichmäßigen Querschnittes entspricht.