DE102018100168A1

DE102018100168A1 - Endoskopische Zange

Info

Publication number: DE102018100168A1
Application number: DE102018100168.1A
Authority: DE
Inventors: Dennis Bernhardt; Matthias Lentz
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2019-07-11

Abstract

Bei einer endoskopischen Zange mit einem am distalen Ende eines langestreckten Schaftes (1) angeordneten Zangenmaul, das eine gegenüber dem Schaft (1) feststehende Branche (3) und eine bewegliche Branche (4) aufweist, die um eine quer zur Erstreckungsrichtung des Schaftes (1) angeordnete Achse (7) schwenkbar an der feststehenden Branche (3) gelagert ist, ist die bewegliche Branche (4) mittels einer im Abstand zur Achse angeordneten Koppeleinrichtung (10, 11) mit dem distalen Endbereich (12) eines parallel zum Schaft (1) geführten langgestreckten Betätigungsgliedes (8) gekoppelt, wobei die Koppeleinrichtung (10, 11) an der beweglichen Branche (4) ein Loch (11) oder einen Zapfen (10) und an dem Betätigungsglied (8) einen Zapfen (10) oder ein Loch (11) in gegenseitigem Eingriff aufweist und wobei ein endseitig den Zapfen (10) oder das Loch (11) tragender ungeführter Abschnitt (12) des Betätigungsgliedes (8) biegbar ausgebildet und das Loch (11) als schräg oder quer zur Erstreckungsrichtung des Schaftes (1) ausgerichtetes Langloch (11) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine endoskopische Zange mit einer feststehenden und einer beweglichen Branche, welche von einem Betätigungsglied über eine Koppeleinrichtung angetrieben ist, die im Abstand zur Achse angeordnet ist.
Dabei kommt es bei der Längsbewegung des Betätigungsgliedes zu einer Querauslenkung an der Koppeleinrichtung, die aufgefangen werden muss.
Der Stand der Technik zeigt dazu zwei Wege.
Die US 2014/0135756 A1 zeigt als Betätigungsglied eine Stange die über den größten Teil ihrer Länge streng parallel zum Schaft geführt ist, um bei Druckübertragung über die Stange ein seitliches Ausbiegen zu verhindern. Im distalen Endbereich ist diese Stange jedoch ungeführt und kann daher seitlich ausbiegen. Am distalen Ende der Stange ist diese mit einem Zapfen in einem Loch der beweglichen Branche gelagert und kann deren seitlicher Schwenkbewegung unter Verbiegen der Stange folgen.
Dies ist eine sehr häufig angewendete Konstruktion die sich durch Einfacheit und Präzision bewährt hat aber auch erhebliche Nachteile aufweist. Insbesondere ist dies der hohe Verschleiß der Stange beim Eintritt von dem ungeführten Bereich in den geführten Bereich. Bei längerem Gebrauch unter hoher Kraftbelastung der Zange kann es zu Brüchen kommen.
Die andere bekannte Konstruktion auf diesem Gebiet ist in der US 5,919,206 gezeigt. Der Zapfen am distalen Ende des Betätigungsgliedes läuft hierbei nicht in einem Rundloch sondern in einem Langloch, das schräg zur Erstreckungsrichtung des Schaftes ausgerichtet ist. Bei Längsbewegung des Betätigungsgliedes lässt die Verschiebung des Zapfens im Langloch die Verschwenkung der beweglichen Branche zu. Dazu ist allerdings eine gute Führung des Zapfens in Erstreckungsrichtung des Schaftes erforderlich, die ein seitliches Ausweichen verhindert.
Auch diese zweite Konstruktionsweise hat Vorteile und wird häufig eingesetzt, weist jedoch auch erhebliche Nachteile auf, die wiederum im Verschleiß liegen, der bei der hohen Kraftbelastung solcher Zangen schnell zur Zerstörung führen kann.
Es liegen hier also im Stand der Technik zwei unterschiedliche Lösungswege für die Koppeleinrichtung vor, die beide im Wesentlichen dieselben, durch Verschleiß bedingten Problemen aufweisen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer endoskopischen Zange der eingangs beschriebenen Art den Verschleiß zu verringern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden wesentliche Merkmale der beiden zum Stand der Technik erwähnten Konstruktionen kombiniert. Es werden zwei Konstruktionen kombiniert, die beide dasselbe leisten, nämlich die Koppelung zwischen der Längsbewegung des Betätigungsgliedes und der Schwenkbewegung der beweglichen Branche. Dabei ergibt sich aber der Vorteil, dass durch die Kombination der beiden unterschiedlichen Möglichkeiten des seitlichen Bewegungsausgleiches beide Konstruktionen nur einen Teil des möglichen Bewegungsausgleiches leisten müssen. Dadurch werden die Reibungsbelastungen wesentlich verringert. Die seitliche Verbiegung des Betätigungsgliedes ist gegenüber einer Konstruktion bei der diese Verbiegung allein den seitlichen Ausgleich leisten müsste, wesentlich verringert. Die Verschiebung des Zapfens im Langloch ist gegenüber einer Konstruktion die nur mit Langloch und ohne Verbiegen arbeitet ebenfalls wesentlich verringert. Die mit der Erfindung vorgelegte kombinierte Konstruktion ergibt einen überraschenden Effekt hinsichtlich eines verringerten Verschleißes und somit einer größeren Sicherheit und längeren Lebensdauer.
Grundsätzlich kann das Langloch an der beweglichen Branche und der Zapfen am Betätigungsglied angeordnet sein oder auch umgekehrt. Die Variante gemäß Anspruch 2 mit dem Langloch an der beweglichen Branche ergibt jedoch konstruktive Vorteile insbesondere weil an der Branche mehr Platz für die Anordnung des Langloches zur Verfügung steht.
Vorteilhaft gemäß Anspruch 3 ist der biegbare Abschnitt des Betätigungsgliedes federelastisch biegbar ausgebildet.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zange mit geschlossenem Maul und
2 eine Darstellung der beweglichen Branche des in 1 dargestellten Maules in drei unterschiedlichen Öffnungsstellungen

1 zeigt eine erfindungsgemäße endoskopische Zange in einem Ausführungsbeispiel, dass sehr stark schematisiert dargestellt ist, um die wesentlichen Komponenten klarer erläutern zu können.
Ein langgestreckter Schaft 1 trägt an seinem in der Figur dargestellten distalen Ende einen Zangenkopf 2 mit einem Zangenmaul, dass aus einer feststehenden Branche 3 und einer beweglichen Branche 4 gebildet ist.
Die feststehende Branche 3 ist am Schaft 1 befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die feststehende Branche 3 an ihrem proximalen Ende mit Haken 5 ausgebildet, die z.B. in der dargestellten Weise am Schaft 1 eingehakt sind. Es sind an dieser Stelle auch andere Verbindungsmöglichkeiten wie z.B. Schraubverbindungen möglich.
Die bewegliche Branche 4 ist mit einem Auge 6 auf einer Achse 7 gelagert, die an der feststehenden Branche 3 befestigt ist. Damit werden Schwenkbewegungen der beweglichen Branche 4 ermöglicht, wie sie in 2 dargestellt sind. 2 zeigt die bewegliche Branche 4 in drei Schwenkstellungen und die Achse 7, die die dargestellte Schwenkbewegung ermöglicht.
1 zeigt weiter ein Betätigungsglied 8, dass als dünne Stange oder Draht ausgebildet ist und in einer zentralen Bohrung 9 des Schaftes 1 längsverschiebbar gelagert ist. Sie ist dabei in dieser Bohrung 9 gegen seitliche Auslenkungen geschützt und kann daher nicht nur zur Übertragung von Zugkräften sondern auch zur Übertragung von Druckkräften belastet werden ohne dabei seitlich auszubeulen.
Am distalen Ende des Betätigungsgliedes 8 ist dieses seitlich zu einem Zapfen 10 umgeformt, der in einem Loch in dem proximalseitigen Schenkel der beweglichen Branche 4 eingreift. Dieses Loch ist, wie 1 zeigt als Langloch 11 ausgebildet, welches schräg zur Erstreckungsrichtung des Schaftes 1, also schräg zur Bohrung 9 angeordnet ist.
Wäre der Zapfen 10 an der Stelle, an der er in 1 dargestellt ist, in einem Rundloch in der beweglichen Branche 4 gelagert und würde er nun durch das Betätigungsglied 8 angetrieben, so ergäbe sich eine Bewegung des Zapfens 10 auf einer Kreisbahn um die Achse 7. Diese Kreisbahn würde eine seitliche Auslenkung des Zapfens 10 gegenüber der Mittellinie des Schaftes 1 ergeben.
Wäre das Betätigungsglied 8 eine starre Stange, so würde diese bei Betätigung der Zange brechen müssen. Ist die Stange aber in dem distalen Endteil 12 biegbar ausgebildet, so wie dies die 1 zeigt, dann kann sie die seitliche Auslenkung des Zapfens 10 zulassen, wie dies 1 zeigt.
Die in 1 dargestellte Koppeleinrichtung zwischen der beweglichen Branche 4 und dem Betätigungsglied 8, würde dann der Konstruktion der US 2014/0135756 A1 entsprechen. Sie hätte den erheblichen Nachteil sehr starker Reibbeanspruchung an der Stelle, an der das Betätigungsglied 8 in das distale Ende des Schaftes 1 eintritt.
Um dieses Problem zu mildern, ist der Zapfen 10 bei der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Konstruktion nicht in einem Rundloch sondern in dem Langloch 11 gelagert. Die dargestellte Koppeleinrichtung zwischen der beweglichen Branche 4 und dem Betätigungsglied 8 wirkt daher auch im Sinne der Konstruktion der US 5,919,206 und lässt seitliche Ausgleichsbewegungen in dem Langloch zu.
Die erfindungsgemäße Konstruktion, die in 1 dargestellt ist, verbindet die beiden geschilderten Konstruktionsweisen. Die Betätigung der beweglichen Branche 4 durch Längsbewegung des Betätigungsgliedes 8 führt zwar, wie 1 zeigt, ebenfalls zu einer seitlichen Auslenkung des Zapfens 10 und somit zu Reibungsbelastungen im Bereich des Eintrittes des Betätigungsgliedes 8 in den Schaft 1, jedoch stark verringert durch das Langloch 11, dass zusätzlich Seitenbewegungen des Zapfens 10 zulässt.
Muss sich der Zapfen 10 bei einer Schwenkbewegung der beweglichen Branche 4 sehr weit seitlich auswandern, so kann dazu sowohl das Endstück 12 des Betätigungsgliedes 8 seitlich federnd nachgeben, als auch die Bewegung des Zapfens 10 im Langloch 11 diese Seitenbewegung ermöglichen. Dadurch lässt sich die seitliche Abbiegung im Bereich des Endstückes 12 verringern und es lässt sich auch die Schiebebewegung des Zapfens 10 im Langloch 11 verringern was insgesamt zu starker Verringerung von Reibungsschäden führt.
Das Langloch 11 kann unter dem schrägen Winkel von etwa 45° gegenüber der Bohrung 9 ausgebildet sein, wie das 1 zeigt, kann aber auch z.B. quer zur Bohrung 9 ausgerichtet sein.
Alternativ zur in 1 dargestellten Ausführungsform kann auch das Langloch 11 am distalen Ende des Betätigungsgliedes 8 angeordnet sein und der Zapfen 10 an der beweglichen Branche.
In der in 1 dargestellten Stellung der Koppeleinrichtung befindet sich der Zapfen 10 an dem von der Achse 7 entfernten Ende des Langloches 11. In diese Stellung wird er beim geschlossenem Zangenmaul, wie es in 1 dargestellt ist, durch Zug an dem Betätigungsglied 8 in Richtung des in 1 darstellten Pfeiles gezwungen. Wenn diese Kraft endet, kann das gemäß 1 stark abgebogene Endstück 12 wieder etwas zurückfedern.
Der Schaft 1 kann je nach Anwendungsgebiet starr oder flexibel ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Schaft
2: Zangenkopf
3: feststehende Branche
4: bewegliche Branche
5: Haken
6: Auge
7: Achse
8: Betätigungsglied
9: Bohrung
10: Zapfen
11: Langloch
12: Endstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2014/0135756 A1 [0004, 0023]
US 5919206 [0006, 0024]

Claims

Endoskopische Zange mit einem am distalen Ende eines langestreckten Schaftes (1) angeordneten Zangenmaul, das eine gegenüber dem Schaft (1) feststehende Branche (3) und eine bewegliche Branche (4) aufweist, die um eine quer zur Erstreckungsrichtung des Schaftes (1) angeordnete Achse (7) schwenkbar an der feststehenden Branche (3) gelagert ist, wobei die bewegliche Branche (4) mittels einer im Abstand zur Achse angeordneten Koppeleinrichtung (10, 11) mit dem distalen Endbereich (12) eines parallel zum Schaft (1) geführten langgestreckten Betätigungsgliedes (8) gekoppelt ist, wobei die Koppeleinrichtung (10, 11) an der beweglichen Branche (4) ein Loch (11) oder einen Zapfen (10) und an dem Betätigungsglied (8) einen Zapfen (10) oder ein Loch (11) in gegenseitigem Eingriff aufweist und wobei ein endseitig den Zapfen (10) oder das Loch (11) tragender ungeführter Abschnitt (12) des Betätigungsgliedes (8) biegbar ausgebildet und das Loch (11) als schräg oder quer zur Erstreckungsrichtung des Schaftes (1) ausgerichtetes Langloch (11) ausgebildet ist.
Endoskopische Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (11) an der beweglichen Branche (4) angeordnet ist.
Endoskopoptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der biegbare Abschnitt (12) federelastisch biegbar ausgebildet ist.