SE524192C2 - Tool holders - Google Patents

Tool holders

Info

Publication number
SE524192C2
SE524192C2 SE0201688A SE0201688A SE524192C2 SE 524192 C2 SE524192 C2 SE 524192C2 SE 0201688 A SE0201688 A SE 0201688A SE 0201688 A SE0201688 A SE 0201688A SE 524192 C2 SE524192 C2 SE 524192C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
torque
tool holder
tool
holder according
rotatable
Prior art date
Application number
SE0201688A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0201688D0 (en
SE0201688L (en
Inventor
Bo Tillander
Lars Palm
Ingemar Ivarsson
Ingvar Karlsson
Original Assignee
Bo Tillander
Lars Palm
Ingemar Ivarsson
Ingvar Karlsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bo Tillander, Lars Palm, Ingemar Ivarsson, Ingvar Karlsson filed Critical Bo Tillander
Priority to SE0201688A priority Critical patent/SE524192C2/en
Publication of SE0201688D0 publication Critical patent/SE0201688D0/en
Priority to EP03738812A priority patent/EP1509149A1/en
Priority to PCT/SE2003/000914 priority patent/WO2003101322A1/en
Priority to AU2003246205A priority patent/AU2003246205A1/en
Publication of SE0201688L publication Critical patent/SE0201688L/en
Publication of SE524192C2 publication Critical patent/SE524192C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1613Component parts
    • A61B17/1626Control means; Display units
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/88Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/8875Screwdrivers, spanners or wrenches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/03Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety
    • A61B2090/031Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety torque limiting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension

Abstract

Present invention relates to a rotary tool holder comprising a holder for fixing a tool (6) and a moment defining and rotary detaching unit. The moment defining and rotary detaching unit comprises a magnetic based torque sensor (1), connected to a circuit that compares a first outgoing torque related signal with a second outgoing torque related, and/or produce a first and a second outgoing torque related signal. The tool holder is arranged to stop the rotation of the tool holder at a maximum achieved torque.

Description

524 192 2 . a n . .. ~~ n.. 524 192 2. a n. .. ~~ n ..

Det är tidigare känt med vrídåtdragare för benskruv. I SE 9000836-8 beskrivs en vridåtdragare för benskruv, som är utlösbar vid ett på förhand inställt vridmomentvärde.It is previously known with rotary tensioners for bone screw. SE 9000836-8 describes a torque tightener for bone screw, which is releasable at a preset torque value.

Vridåtdragaren innefattar en elmotor, en varvtalsnedväxlande enhet och en vridåtdragningsdel. Vridåtdragningsdelen är antingen anordnad vid motorns 5 kraftförsörjningsdel eller vid växellådan. I det första fallet är elmotorns energiförsörjningskrets bortbrytbar vid nämnda förutbestämda vridmomentvärde. I det andra fallet är vridåtdragningsdelen ansluten till den varvtalnedväxlande enheten, vid en frikopplingsdel, som är aktiverbar vid nämnda förutbestämbara vridmomentvärde. 10 WO 98/27886 beskriver ett kirurgiskt instrument innefattande verktyg för användning vid bland annat åtdragning av benskruv. Instrumentet kännetecknas av att det innefattar detekteringselement. Detekteringselementet sänder signaler beroende på vridmoment och vinkel hos verktyget till en displayenhet, vilken innefattar en datorenhet. Vridmomentets vinkelkurva kan avläsas och bildar sedan basen för bestämning av benvävnadens kvalitet. 15 I GB 2,021,022 beskrivs en mätanordning för mätning av vridmoment och vinkel vid åtdragning av benskruv.The rotary tightener comprises an electric motor, a speed-shifting unit and a rotary tightening part. The rotary tightening part is arranged either at the power supply part of the motor 5 or at the gearbox. In the first case, the energy supply circuit of the electric motor is breakable at said predetermined torque value. In the second case, the torque tightening member is connected to the speed shifting unit, at a disengagement member which is activatable at said predeterminable torque value. WO 98/27886 describes a surgical instrument comprising tools for use in, among other things, tightening bone bone. The instrument is characterized in that it comprises detection elements. The detecting element sends signals depending on the torque and angle of the tool to a display unit, which comprises a computer unit. The angular curve of the torque can be read and then forms the basis for determining the quality of the bone tissue. GB 2,021,022 describes a measuring device for measuring torque and angle when tightening a bone screw.

Inget av de nämnda dokumenten tillhandahåller en skruvdragare som mäter moment och 20 som stannar, alternativt ger någon form av signal, som låter operatören veta när momentet mellan skruv och ben är som högst. En anordning med dessa egenskaper skulle öka kvaliteten i behandlingen av frakturer, i synnerhet hos äldre patienter med osteoporosrelaterade frakturer. 25 Skruvdragare och borrmaskiner med momentavkännare finns inte inom något område.None of the mentioned documents provides a screwdriver that measures torque and stops, or alternatively provides some form of signal, which lets the operator know when the torque between screw and bone is at its highest. A device with these characteristics would increase the quality of treatment for fractures, especially in elderly patients with osteoporosis-related fractures. 25 Screwdrivers and drills with torque sensors are not available in any area.

Inom industrin används rasterkopplingar, som gör att maskinen slirar vid överbelastning. I många av de tidigare konstruerade anordningarna för mätning av vridmoment används motorns strömförbrukning relativt vridningsvinkeln, den ingängade längden, för beräkning av vridmomentet. Detta är inte tillräckligt noggrant eftersom en dålig benstruktur innebär ':'¿ 30 att skruven roterar utan att förflytta sig. Detta medför att den ingängade längden registreras fel, vilket i sin tur medför att gängan förstörs. .få Genom föreliggande uppfinning uppnås att för ifrågavarande material tillämpliga och för z-H: handen varande maximala vridmomentet alltid uppnås. uppfinningen är därvid generell ' ff 35 och kan appliceras på alla typer av material, från skör biologisk vävnad till stålkvalitet.In industry, raster couplings are used, which cause the machine to slip when overloaded. In many of the previously designed devices for measuring torque, the current consumption of the motor relative to the angle of rotation, the input length, is used for calculating the torque. This is not accurate enough as a poor bone structure means that the screw rotates without moving. This causes the threaded length to be registered incorrectly, which in turn causes the thread to be destroyed. By means of the present invention it is achieved that the maximum torque applicable to the material in question and to the present Z-H: is always achieved. the invention is then general 'ff 35 and can be applied to all types of materials, from fragile biological tissue to steel grade.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH LÖSNINGEN AV PROBLEMET Ändamålet har varlt att lösa ovan beskrivna problem genom att åstadkomma en roterande I.. ' verktygshållare: 524 192 3 n ; - - . . . _ ._ a ~ vilken läser momentkurvan oberoende av verktygets storlek, längd och diameter, samt materialets struktur, benstruktur och liknande, o i vilken standardkomponenter kan användas, inga specialkonstruerade eller specialtillverkade komponenter behövs, 5 o vilken väl känner av belastningen, och ~ vilken kan användas både inom ortopedi, finmekanik och precisionsteknik.OBJECTS OF THE INVENTION AND THE SOLUTION OF THE PROBLEM The object has been to solve the problems described above by providing a rotating tool holder: 524 192 3 n; - -. . . which reads the torque curve regardless of the size, length and diameter of the tool, as well as the structure, bone structure and the like of the material, in which standard components can be used, no specially designed or custom-made components are needed, and which can feel the load, and which can be used in orthopedics, precision mechanics and precision technology.

Detta har lösts genom att den momentdefinierande och frigörande enheten omfattar en vridmomentsensor, som exempelvis kan vara magnetbaserad. vridmomentsensorn är 10 kopplad till en krets som jämför en första utgående momentrelaterad signal med en andra utgående momentrelaterad signal, och/eller producerar en första och en andra utgående momentrelaterad signal, och vilken vridmomentsensor vidare är anordnad att stoppa verktyghållarens rotation vid ett maximalt uppnått vridmoment. 15 KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande kommer uppfinningen att detaljerat beskrivas med hjälp av ett antal utföringsformer och med hänvisning till närslutna ritning, i vilken: Fig. 1 schematiskt visar den roterande verktygshållaren enligt uppfinningen från sidan och dess ingående delar, och 20 Fig. 2 visar en schematisk, illustrerande vridmomentkurva enligt uppfinningen.This has been solved in that the torque defining and releasing unit comprises a torque sensor, which can for example be magnet-based. the torque sensor is coupled to a circuit which compares a first output torque related signal with a second output torque related signal, and / or produces a first and a second output torque related signal, and which torque sensor is further arranged to stop the tool holder rotation at a maximum torque achieved. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING In the following, the invention will be described in detail by means of a number of embodiments and with reference to close-up drawing, in which: Fig. 1 schematically shows the rotating tool holder according to the invention from the side and its constituent parts, and Figs. 2 shows a schematic, illustrative torque curve according to the invention.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Uppfinningen innefattar en vridmomentsensor, exempelvis FAST Technology, i modifierat utförande, vilken i ritningen betecknas 1, en fast koppling 2, innefattande kilförband eller 25 liknande, en planetväxel 3, en motor 4 av DC eller AC-typ, en snabbväxelchuck 5, ett verktyg 6, vilket kan vara av olika slag, exempelvis borr, Skruvdragare, slip, fräs eller liknande, samt en brytare 7.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The invention comprises a torque sensor, for example FAST Technology, in a modified embodiment, which in the drawing is designated 1, a fixed coupling 2, comprising wedge joints or the like, a planetary gear 3, a motor 4 of DC or AC type, a quick gear chuck 5 , a tool 6, which can be of different types, for example a drill, screwdriver, grinder, cutter or the like, and a switch 7.

Anordningen enligt uppfinningen behöver ej vara motordriven, utan vridmomentsensorn 1 30 kan även kopplas till en manuellt handdriven verktygshållare. ,:_ vridmomentsensorn 1 som används i uppfinningen finns beskriven i dokumenten, WO ' 00/57150 och WO 00/58704. I WO 99/56099 beskrivs vidare en anordning för :ff vridmomentsensorn och i WO 98/52063 beskrivs en krets för vridmomentsensorn. Dessa Äff 35 patentskrifter är inkorporerade häri som referenser.The device according to the invention does not have to be motor-driven, but the torque sensor 1 can also be connected to a manually hand-operated tool holder. The torque sensor 1 used in the invention is described in the documents, WO '00/57150 and WO 00/58704. WO 99/56099 further describes a device for: the torque sensor and WO 98/52063 describes a circuit for the torque sensor. These Äff 35 patents are incorporated herein by reference.

;'"; Kretsen som beskrivs i WO 98/52063 är liknande den krets som används i föreliggande uppfinning och beskrivs därför inte närmare häri. 10 15 20 25 30 I: n oc: o en o 35 5 2 4 19 2 2"; "_'=_ šx: _ 5:." o n . ~ . .o n. ma. 4 Kretsen läser av ett alstrat magnetfält och producerar en signal som sedan jämförs med en tidigare signal. Signalerna tas om hand i en elektrisk styrkrets, i form av ett kontroilsystem, som i sin tur stoppar eller varnar när momentet ökar eller minskar. Den elektriska styrkretsen som används är ett återkopplat system som är byggt på ett så smidigt och minimalt sätt som möjligt. Signalernas inbördes storlek bestämmer frikopplíngen av det roterande momentet."" The circuit described in WO 98/52063 is similar to the circuit used in the present invention and is therefore not described further herein. 15 15 25 25 30 I: n oc: o en o 35 5 2 4 19 2 2 "; "_ '= _ šx: _ 5 :." o n. ~. .o n. ma. 4 The circuit reads an generated magnetic field and produces a signal which is then compared with a previous signal. The signals are handled in an electrical control circuit, in the form of a control system, which in turn stops or warns when the torque increases or decreases. The electrical control circuit used is a feedback system that is built in as smooth and minimal a way as possible. The relative magnitude of the signals determines the decoupling of the rotating torque.

Vridmomentsensorn 1 har mycket hög noggrannhet och känner väl av belastningen.The torque sensor 1 has a very high accuracy and senses the load well.

Belastningsmätningen görs som en momentmätning. Belastningsvärdet återkopplas sedan till kontrollsystemet. Idén enligt föreliggande uppfinning bygger på att man magnetiskt kodar den i Vridmomentsensorn 1 ingående axeln, mellan chuck 5 och planetväxel 3.The load measurement is made as a torque measurement. The load value is then fed back to the control system. The idea according to the present invention is based on magnetically coding the shaft included in the Torque Sensor 1, between chuck 5 and planetary gear 3.

Principen medger trådlös överföring mellan axel och efterföljande elektroniksystem.The principle allows wireless transmission between the shaft and subsequent electronic systems.

Anordningen känner av drivaxelns belastning under hög hastighet, vilket kräver ett snabbt och noggrant mätförlopp. Mätning av moment enligt uppfinningen ger mycket snabba och exakta värden och kan utföras vid varvtal upp till 100000 varv/minut, vilket är nödvändigt då operatören i vissa fall behöver kunna stoppa verktyget 6 på bråkdelar av en sekund.The device senses the load of the drive shaft at high speed, which requires a fast and accurate measuring process. Measurement of torque according to the invention gives very fast and accurate values and can be performed at speeds up to 100,000 rpm, which is necessary as the operator in some cases needs to be able to stop the tool 6 in fractions of a second.

Uppfinningen är speciellt konstruerad för medicinsk användning där stor noggrannhet krävs, men är även användbar inom andra områden som kräver stor noggranhet, såsom exempelvis inom finmekanik och precisionsteknik.The invention is specially designed for medical use where high accuracy is required, but is also useful in other areas that require high accuracy, such as in fine mechanics and precision technology.

Verktyget 6 kan utgöras av ett borr, en skruvdragare, en slip, en fräs eller liknande roterande verktyg. De två huvudanvändningssätten anordningen enligt uppfinningen är konstruerad för, är följande: 1. Vid idragnlng av skruv i olika benstrukturer i samband med Ortopediska operationer. Då krävs ett kontrollsystem som hela tiden kontrollerar benstrukturens hållfasthet och vid behov larmar eller stoppar. Om inget larm avges fortsätter dragningen tllls inställt takvärde uppnås. 2. Vid borrning av hål, i vilka skruvarna ska skruvas i som sammanhållande element mellan skelettdelar och förstärkningsdetaljer. Även vid denna operation kontrolleras borrmotståndet och anordningen enligt uppfinningen larmar eller stoppar vid behov. Vid genomborrning av skelettdelar minskar momentet och borret snabbstoppas för att minimera risken för skador på underliggande blodkärl, nerver och vävnader.The tool 6 can be a drill, a screwdriver, a grinder, a cutter or similar rotating tool. The two main uses the device according to the invention is designed for, are the following: 1. When screwing in different bone structures in connection with Orthopedic operations. This requires a control system that constantly checks the strength of the bone structure and, if necessary, alarms or stops. If no alarm is sounded, the traction continues until the set ceiling value is reached. 2. When drilling holes in which the screws are to be screwed in as a cohesive element between skeletal parts and reinforcement parts. Also in this operation, the drilling resistance is checked and the device according to the invention alarms or stops if necessary. When piercing skeletal parts, the torque is reduced and the drill is stopped quickly to minimize the risk of damage to the underlying blood vessels, nerves and tissues.

Hastigheten hos skruvdragaren eller borrmaskinen är steglös, varvid operatören bestämmer hastigheten. Motoraxelns varvtal ligger runt 15 000-16 000 varv/minut, vilket a so: u o oo n oo oooo o oo n ø oo to 10 15 20 25 30 35 o n "o o . a - - a . . ,", _"_ _00 M < - - ~ .. o _ - n n - n s . . _ ° ß o n a .- U - - - . n. a . o _ _: :»-~ a . ..- .. . . - . c : z ,- , _ _ _ _ a p s . I ' ~ ~ an n.. 5 sedan växlas upp eller ner medelst en planetväxel. Planetväxeln har en fast ner- eller uppkoppling, som väljs efter behov. Det utgående varvtalet beror på valet av planetväxel. varvtalet kan sedan varieras inom den akuella planetväxelns område.The speed of the screwdriver or drill is stepless, with the operator determining the speed. The speed of the motor shaft is around 15,000-16,000 rpm, which a so: uo oo n oo oooo o oo n ø oo to 10 15 20 25 30 35 on "oo. A - - a..,", _ "_ _00 M <- - ~ .. o _ - nn - ns.. _ ° ß ona .- U - - -. N. A. O _ _:: »- ~ a. ..- .... -. c: z, -, _ _ _ _ aps. I '~ ~ an n .. 5 is then shifted up or down by means of a planetary gear. The planetary gear has a fixed down or connection, which is selected as required. The outgoing speed depends on the choice. The speed can then be varied within the range of the current planetary gear.

Planetväxeln 3 i föreliggande uppfinning har en fast nedväxling som regleras medelst brytaren 7. Vid borrning används företrädesvis ett varvtal på cirka 250 varv/minut och vid iskruvnlng används ett varvtal på cirka 100 till 200 varv/minut. Vid borrning kan exempelvis antalet varv/minut varieras mellan cirka 10 till 250 varv/minut, vilket operatören reglerar medelst brytaren 7.The planetary gear 3 in the present invention has a fixed downshift which is regulated by means of the switch 7. When drilling, a speed of about 250 rpm is preferably used and when screwing in the ice, a speed of about 100 to 200 rpm is used. When drilling, for example, the number of revolutions / minute can be varied between about 10 to 250 revolutions / minute, which the operator regulates by means of the switch 7.

Olika typer av borr, skruvar och övriga verktyg används beroende på benvävnaden. Vad det gäller skruvar används kortiala skruvar vid normal/frisk benvävnad och spongösa skruvar vid benskörhet, osteoporos.Different types of drills, screws and other tools are used depending on the bone tissue. In the case of screws, cortical screws are used for normal / healthy bone tissue and spongy screws for osteoporosis.

Den momentdefinierande och frlgörande enheten omfattar vridmomentsensor 1. Kretsen till vilken vridmomentsensorn 1 är kopplad jämför en första utgående momentrelaterad signal med en andra utgående momentrelaterad signal, och/eller producerar en första och en andra utgående momentrelaterad signal. vridmomentsensorn 1 avlämnar en vridmomentsignal (v) som datorenheten läser av vid tiden to. Vid tiden to avläser datorenheten en ny signal som vridmomentsensorn avlämnar.The torque defining and monitoring unit comprises torque sensor 1. The circuit to which the torque sensor 1 is connected compares a first output torque related signal with a second output torque related signal, and / or produces a first and a second output torque related signal. the torque sensor 1 outputs a torque signal (v) which the computer unit reads at time to. At time two, the computer unit reads a new signal which the torque sensor delivers.

Datorenheten jämför sedan de momentrelaterade signalerna, vid to och to. Så länge Av är positivt, vilket i ritningen betecknas a, får instrumentet fortsatt strömförsörjning, men så fort Av är lika med noll, vilket i ritningen betecknas b, eller när Av är negativt, vilket i ritningen betcknas c, bryts strömmen. Datorenheten avläser hela tiden nya momentvärden. Efter att momentvärdena vid to och t, har jämförts, jämförs momentvärdena vid to och t; , to och t, och så vidare. På detta sätt är vridmomentsensor 1 anordnad att stoppa verktyghållarens rotation vid ett maximalt uppnått vridmoment, alltså när Av är lika med noll, vilket i ritningen betecknas b. Det är alltså tänkt att strömmen ska brytas direkt när Av är lika med noll. Om kurvan blir negativ mycket snabbt och mätningarna inte görs tillräckligt ofta, så att datorenheten missar när Av är lika med noll, bryts strömmen när Av är negativt, vilket i ritningen betecknas c.The computer unit then compares the torque-related signals, at two and two. As long as Av is positive, which in the drawing is denoted a, the instrument continues to supply power, but as soon as Av is equal to zero, which in the drawing is denoted b, or when Av is negative, which in the drawing is denoted c, the current is interrupted. The computer unit constantly reads new torque values. After the torque values at to and t, have been compared, the torque values at to and t are compared; , to and t, and so on. In this way, the torque sensor 1 is arranged to stop the rotation of the tool holder at a maximum torque achieved, i.e. when Av is equal to zero, which in the drawing is denoted b. It is thus intended that the current be broken immediately when Av is equal to zero. If the curve becomes negative very quickly and the measurements are not made often enough, so that the computer unit misses when Av is equal to zero, the current is interrupted when Av is negative, which in the drawing is denoted c.

I ett första utföringsexempel stannar verktyget 6 direkt när vridmomentet minskar, vid en negativ momentförändring, utan att man behöver se eller lyssna till en larmsignal och sedan agera utefter den. När verktyget stannar, gör, enligt en utföringsform, en signal eller liknande operatören uppmärksam på detta. 10 15 20 25 30 35 n ~ ~ . .n 524 192 ="s"I=..="s=" ;";. 6 I ett andra utföringsexempel aktiveras kontrollsystemets felvaringssystem när vridmomentet minskar. Felvarningssytemet innefattar en Iarmenhet, vilken larmenhet ger operatören möjlighet att bedöma nödvändigheten av att ingripa. Larmet skall vara stegrande relativt avvikelsen och vara av typen ljud, ljus, vibration eller liknande.In a first embodiment, the tool 6 stops immediately when the torque decreases, in the event of a negative torque change, without having to see or listen to an alarm signal and then act along it. When the tool stops, according to one embodiment, a signal or similar alert the operator to this. 10 15 20 25 30 35 n ~ ~. .n 524 192 = "s" I = .. = "s ="; "; 6 In a second embodiment, the control system fault warning system is activated when the torque decreases. The fault warning system comprises an alarm unit, which alarm unit allows the operator to assess the necessity of intervention. The alarm shall be increasing relative to the deviation and be of the type sound, light, vibration or the like.

Principen innebär att förändringar i vridmotstånd ger motsvarande förändringar i signalstyrka. Ett ljud ökar respektive minskar i volym, ett knäppande ljud ökar respektive minskar l frekvens och så vidare. Larm kan även ges i form av vibration, via avläsning på en dataskärm, i form av en ljussignal eller liknande. Överföringen kan ske visuellt, med en summer, en öronsnäcka eller liknande system.The principle means that changes in torsional resistance give corresponding changes in signal strength. A sound increases or decreases in volume, a clicking sound increases or decreases in frequency and so on. Alarms can also be given in the form of vibration, via reading on a computer screen, in the form of a light signal or the like. The transfer can be done visually, with a buzzer, an earphone or similar system.

Det föreligger en rad olika parametrar som påverkar beräkningen av det maximala momentet som ligger till grund för när kontrollsystemet ska stoppa eller utlösa larm. I synnerhet gängans stigning, verktygets (gängans) stigning kontra antalet varv, verktygets diameter och längd, materialet alternativt kvaliteten på benstrukturen, olika spänningar i materialet/benvävnaden, verktygets hastighet i förhållande till stigningen på verktyget och liknande. Exempelvis är momentbehovet för föreliggande uppfinning vid följande skruv = :ia 4mm, 80-120 Ncm skruv = cp 8mm, 2,4 Nm skruvdiametrar; skruv = cp 12mm, 4,5 Nm De olika stora momenten beror bland annat på tldskravet, det vill säga hur lång tid det maximalt får ta innan kontrollsystemet stannar verktyget eller larmar operatören. Denna tid kan definieras på olika sätt.There are a number of different parameters that affect the calculation of the maximum torque that is the basis for when the control system is to stop or trigger alarms. In particular the pitch of the thread, the pitch of the tool (thread) versus the number of turns, the diameter and length of the tool, the material or the quality of the bone structure, different stresses in the material / bone tissue, the tool's speed in relation to the pitch of the tool and the like. For example, the torque requirement for the present invention at the following screw =: ia 4mm, 80-120 Ncm screw = cp 8mm, 2.4 Nm screw diameters; screw = cp 12mm, 4.5 Nm The different torques depend, among other things, on the tld requirement, ie how long it may take before the control system stops the tool or alerts the operator. This time can be defined in different ways.

Enligt en utföringsform deflneras en längsta tid, exempelvis om verktyget måste stanna på en tiondelssekund eller mindre, s en tiondelssekund.According to one embodiment, a maximum time is defined, for example if the tool must stop for one tenth of a second or less, then one tenth of a second.

Enligt en ytterligare utföringsform definieras tiden relaterat till antalet varv det maximalt får ta innan verktyget stannar, exempelvis 1/4 varv.According to a further embodiment, the time is defined related to the maximum number of revolutions it may take before the tool stops, for example 1/4 revolutions.

Enligt en ytterligare utföringsform definieras tiden enligt ett antal förbestämda fasta lägen, exempelvis markeras tio olika siffror på ett varv, varvid operatören kan ställa in vid vilken markering verktyget ska stanna och således hur snabbt verktyget stannar.According to a further embodiment, the time is defined according to a number of predetermined fixed positions, for example ten different digits are marked on a revolution, whereby the operator can set at which marking the tool should stop and thus how fast the tool stops.

Föreliggande uppfinning har nu beskrivits med hjälp av några utföringsexempel och det bör förstås att olika modifieringar och kompletteringar kan göras inom ramen för uppfinningen så som den definierats i de närslutna patentkraven.The present invention has now been described by means of some embodiments and it should be understood that various modifications and additions may be made within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 5 2 4 19 2 "rf _ f. 21:. = o. »nu 7 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 5 2 4 19 2 "rf _ f. 21 :. = o.» Nu 7 PATENTKRAV 1. Roterbar verktygshållare innefattande en hållare för flxering av ett verktyg (6) samt en momentdeflnierande och rotationsfrlgörande enhet, kännetecknad av att den momentdefinierande och rotationsfrigörande enheten omfattar en magnetbaserad vridmomentsensor (1), kopplad till en krets som jämför en första utgående momentrelaterad signal med en andra utgående momentrelaterad signal, och/eller producerar en första och en andra utgående momentrelaterad signal, och är anordnad att stoppa verktyghållarens rotation vid ett maximalt uppnått vridmoment.A rotatable tool holder comprising a holder for axing a tool (6) and a torque defining and rotation releasing unit, characterized in that the torque defining and rotation releasing unit comprises a magnet-based torque sensor (1), connected to a circuit comparing a first output torque related signal with a second output torque related signal, and / or produces a first and a second output torque related signal, and is arranged to stop the rotation of the tool holder at a maximum torque reached. 2. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktyg (6) utgörs av en skruvåtdragare.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool (6) consists of a screw tightener. 3. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktyg (6) utgörs av en borr.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool (6) consists of a drill. 4. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktyg (6) utgörs av en slip.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool (6) consists of a grinder. 5. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktyg (6) utgörs av en fräs.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool (6) consists of a cutter. 6. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktyg (6) används vid ortopedi.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool (6) is used in orthopedics. 7. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktygshållare är manuellt handdriven roterbart anordnad.Rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool holder is manually operated rotatably arranged. 8. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktygshållare är motordrlven roterbart anordnad. 524 192 =_.=š:::_ , n a» Ino 8A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool holder is rotatably arranged by the motor drive. 524 192 = _. = Š ::: _, n a »Ino 8 9. Roterbar verktygshållare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda verktygshållare är anordnad att trådlöst överföra nämnda momentrelaterade signaler mellan axel och efterföljande elektroniska krets.A rotatable tool holder according to claim 1, characterized in that said tool holder is arranged to wirelessly transmit said torque-related signals between shaft and subsequent electronic circuit.
SE0201688A 2002-06-03 2002-06-03 Tool holders SE524192C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0201688A SE524192C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Tool holders
EP03738812A EP1509149A1 (en) 2002-06-03 2003-06-03 Tool holder
PCT/SE2003/000914 WO2003101322A1 (en) 2002-06-03 2003-06-03 Tool holder
AU2003246205A AU2003246205A1 (en) 2002-06-03 2003-06-03 Tool holder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0201688A SE524192C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Tool holders

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0201688D0 SE0201688D0 (en) 2002-06-03
SE0201688L SE0201688L (en) 2003-12-04
SE524192C2 true SE524192C2 (en) 2004-07-06

Family

ID=20288064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0201688A SE524192C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Tool holders

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1509149A1 (en)
AU (1) AU2003246205A1 (en)
SE (1) SE524192C2 (en)
WO (1) WO2003101322A1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047232A1 (en) * 2004-09-29 2006-04-06 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Tool with signal generator
WO2007047983A2 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Graham John W Method and system for temporary skeletal anchorage in orthodontics
EP1834597B1 (en) * 2006-03-09 2015-08-26 Brainlab AG Surgical instrument comprising load feedback
EP3649969A1 (en) 2008-06-26 2020-05-13 Smart Medical Devices, Inc. Depth controllable and measurable medical driver devices
CN101579250B (en) * 2009-06-18 2010-08-11 北京科技大学 Intelligent control device of surgical electric drill
WO2011123703A1 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Smart Medical Devices, Inc. Depth controllable and measurable medical driver devices
EP2731517A2 (en) * 2011-07-11 2014-05-21 Medical Vision Research & Development AB Status control for electrically powered surgical tool systems
CN103006289B (en) * 2013-01-12 2014-08-13 青岛理工大学 Axial force controllable surgical bone drill with abrasive grain bit
EP3021767B1 (en) * 2013-07-19 2018-12-12 Pro-Dex Inc. Torque-limiting screwdrivers
CN112294439A (en) 2015-06-16 2021-02-02 柯惠Lp公司 Robotic surgical system torque sensing
WO2017139674A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Smart Medical Devices, Inc. Driving devices and methods for determining material strength in real-time
CN114404015A (en) 2016-06-07 2022-04-29 普罗德克斯有限公司 Torque limiting device
US11279008B2 (en) 2018-07-05 2022-03-22 Stryker European Operations Holdings, LLC Automatic screw driver with screw cartridge
CN110801262A (en) * 2018-08-06 2020-02-18 大连七颗星医疗器械有限公司 Automatic stop electric bone drill with monitoring function
US11090128B2 (en) 2018-08-20 2021-08-17 Pro-Dex, Inc. Torque-limiting devices, systems, and methods
WO2023072480A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 Atlas Copco Industrial Technique Ab Detecting tightening tool performance deterioration

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3214889A1 (en) * 1982-04-22 1983-10-27 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart MEASURING VALVE FOR TORQUE AND / OR TURNING ANGLE MEASUREMENT, ESPECIALLY ON MOTOR DRIVEN SCREWDRIVERS
DE3445958A1 (en) * 1984-12-17 1986-06-26 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Electric screwdriver/nut-runner with an electric motor
SE464960B (en) * 1990-03-09 1991-07-08 Nobelpharma Ab PENDANT CARRIERS FOR BENCH ANCHOR OR IMPLANT ELEMENT / TOOLS
GB9709710D0 (en) * 1997-05-13 1997-07-02 Fet Electronics Ltd Conditioner circuit for torque sensor
GB9906735D0 (en) * 1999-03-23 1999-05-19 Fet Applic Limited Magnoelastic transducers

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003246205A1 (en) 2003-12-19
SE0201688D0 (en) 2002-06-03
SE0201688L (en) 2003-12-04
EP1509149A1 (en) 2005-03-02
WO2003101322A1 (en) 2003-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE524192C2 (en) Tool holders
CN201152938Y (en) Control system suitable for using in power tool
EP1454713B1 (en) Fastening apparatus and method
JP5694481B1 (en) Motor control device for detecting abnormality of power transmission part between main shaft and motor
JP2010247277A (en) Wireless data transmitting/receiving system
JPS61109669A (en) Electronic torque-wrench
JP2021510612A (en) Replaceable battery unit for surgical power tools
US20210394344A1 (en) Systems and methods for detecting anvil position using a relief feature
JPS60186354A (en) Synthetic load converter
AU2019263254A1 (en) Powered surgical drill having transducer assembly including at least two rotation sensor devices for use in determining bore depth of a drilled hole
Girardin et al. A new method for detecting tool wear and breakage in milling
WO2000055585A8 (en) Method and apparatus for monitoring rotating machinery and estimating torque therein
JP2005238418A (en) Electric screw driver having torque detecting function, and torque control system using electric screw driver having torque detecting function
JP5081013B2 (en) Biaxial kneading extruder and load torque calculation method in biaxial kneading extruder
JP2001009750A (en) Information offering method at screw fastening work time
JPH0985587A (en) Detecting device and method for cutting state of rotational cutting tool
JPH07248270A (en) Signal processing device and state detector for cutting tool
JPH08261858A (en) Torque transducer measuring apparatus
WO2024009826A1 (en) Power tool system
JPH08298798A (en) Torque control method
JPH01301018A (en) Torque detector for tapping machine
US20240139916A1 (en) Impact tool including an electronic clutch
Musa How I improvised an external fixator to manage open fractures
JPH07100735A (en) Sensor for drill and drill condition monitor using the same
JP4317932B2 (en) Torque detection device

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed