DE2304666A1

DE2304666A1 - DEVICE WITH COMPRESSED AIR DRIVE

Info

Publication number: DE2304666A1
Application number: DE19732304666
Authority: DE
Inventors: John E Barnett
Original assignee: Stryker Corp
Current assignee: Stryker Corp
Priority date: 1973-01-31
Filing date: 1973-01-31
Publication date: 1974-08-01
Also published as: DE2304666C2

Description

Vorrichtung mit Druckluftantrieb Die Erfindung bezieht sich allgemein auf druckluftbetriebene Vorrichtungen, die dazu dienen, ein chirurgisches Instrument mit hoher Drehzahl rotieren zu lassen, insbesondere auf eine Art von Instrumenten, die schwenkbar mit Versorgungsleitungen für den Motor treibendes Druckgas verbindbar sind und bei denen der Motor ein selbständiges Bauteil bildet und leicht aus einem als Handgriff dienenden Schutzgehäuse herausnehmbar ist. Pneumatic Driven Apparatus The invention relates generally to compressed air-operated devices that are used to operate a surgical instrument rotating at high speed, especially on some type of instrument which can be pivotably connected to supply lines for the compressed gas driving the engine and in which the engine forms an independent component and easily out of one Serving as a handle protective housing is removable.

Druckluftbetriebene chirurgische Instrumente haben inzwischen weite Verbreitung gefunden, beispielsweise wegen der hohen Drehzahlen, die sich mit den gegenüber Elektromotoren verhältnismässig kleinen Druckluftmotoren erzielen lassen. Um auch weiterhin die elektrische Stromversorgung auszunutzen, ist es üblich gewesen, ein chirurgisches Instrument über ein langes biegsames Kabel anzutreiben, das an den Elektromotor angeschlossen ist. Jedoch war die Verwendung über Kabel oder mit Druckluftmotor angetriebener motorbetriebener chirurgischer Instrumente dadurch etwas beeinträchtigt, daß die Freizügigkeit in der Bewegung des Handgriffs oder des Teils fehlte, das der Arzt anfaßt0 Natürlich kommt eine Schwenkbewegung des Handgriffs nicht in Betracht, wenn der Drehantrieb durch ein biegsames Kabel erfolgt, weil damit wegen des von dem Kabel abgegebenen Drehmoments der gesamte Handgriff sich in den Händen des Benutzers drehen könnte. Darüber hinaus ist es, um die hohen Drehzahlen zu erreichen, die für chirurgische Instrumente erforderlich sind, erforderlich, komplizierte und sehr kostspielige Getriebeanordnungen vorzusehen, in denen Antriebskraft vergeudet werden muß, um hohe Drehzahlen hervorzubringen.Surgical instruments powered by compressed air are now vast Found widespread, for example because of the high speeds that deal with the Compared to electric motors, relatively small compressed air motors can be achieved. To continue the electrical To exploit power supply, It has been common practice to use a surgical instrument over a long flexible cord to drive, which is connected to the electric motor. However, the use was Motorized surgical powered by cable or air motor Instruments somewhat affected by the fact that freedom of movement in movement The handle or the part the doctor is touching was missing. Of course one will come Swivel movement of the handle is not considered when the rotary drive is through a flexible cable takes place because with it because of the torque given off by the cable the entire handle could rotate in the user's hands. Furthermore it is in order to achieve the high speeds that are required for surgical instruments are necessary to provide complicated and very expensive gear arrangements, where motive power must be wasted to produce high speeds.

Andererseits ist bislang keine ausführbare Anordnung angegeben worden, die eine freie Drehbewegung des Handgriffs gegenüber den das zum Betreiben des Druckluftmotors erforderliche Druckgas heran führenden Leitungen erlaubt.On the other hand, no executable arrangement has been given so far, the one free rotary movement of the handle compared to the one for operating the air motor required lines leading to pressurized gas allowed.

Im übrigen wird es auch wegen der Verunreinigungsgefahr als gefährlich betrachtet, die Luft aus dem Motor in den Operationsbereich abströmen zu lassen. Daher waren mindestens zwei Leitungen erforderlich, wenn man einen Druckluftmotor als Drehantrieb in einem Operationsraum verwenden wollte.Incidentally, it is also considered dangerous because of the risk of contamination considered venting the air from the engine into the operating area. Hence, at least two lines were required when considering an air motor wanted to use it as a rotary drive in an operating room.

Da Druckluftmotoren für chirurgische Zwecke mit verhältnismässig kleinen Abmessungen hergestellt werden können, sind auch die umlaufenden Teile und die Lagerungen verhältnismässig klein und erfordern aus diesem Grunde gelegentliche Reparatur oder Austausch. Wenn auch ein Druckluftmotor in einer Weise ausgeführt werden kann, die ihn nicht überaus kompliziert erscheinen läßt, so weist er doch mit enger Toleranz einzupassende Verschleißteile auf, die eine sofortige Instandsetzung, vor allem bei kurzfristiger Meldung, nur unter Schwierigkeiten durchzuführen gestatten. Wenn ein Arzt eine Operation durchführt und der Druckluftmotor dabei ausfällt, reicht im allgemeinen die verfügbare Zeit nicht aus, um einen Monteur heranzurufen, einen üblichen Druckluftmotor auszubauen und ihn wieder betriebsbereit zu machen, bevor der Patient erheblichen gesundheitlichen Schaden erleidet. Ausserdem ist ein für derartige Instandsetzungsarbeiten ausgebildeter Fachmann im allgemeinen nicht ohne weiteres zu erreichen.Since air motors for surgical purposes with relatively small Dimensions that can be produced are also the rotating parts and the bearings relatively small and therefore require occasional Repair or replacement. Albeit an air motor executed in some way which does not make him appear extremely complicated, he nevertheless knows wear parts that have to be fitted with a tight tolerance and that require immediate repair, Especially in the case of short-term reports, only allow them to be carried out with difficulty. If a doctor performs an operation and the air motor fails, that's enough generally do not run out of time to call a fitter, one dismantle the usual air motor and make it operational again before the patient suffers considerable damage to health. There is also a for Such repair work is generally not without a trained specialist to achieve further.

Um die genannten Schwierigkeiten zu umgehen, hat man in grossen Krankenhäusern üblicherweise mehrere vollständige Instrumente vorrät gehalten, die den Handgriff mit darin befindlichem und an Druckluftleitungen angeschlossenem Motor umfaßten; die Leitungen können leicht an eine Druckluftquelle angeschlossen werden. Dieses Vorgehen ist aber aus wirtschaftlichen Gründen für den einzelnen Arzt oder eine kleine Klinik nicht möglich.In order to circumvent the difficulties mentioned, one has in large hospitals Usually several complete instruments are kept in stock that make up the handle with motor located therein and connected to compressed air lines; the lines can easily be connected to a source of compressed air. This For economic reasons, however, the procedure is for the individual doctor or a doctor small clinic not possible.

Somit ergibt sich für die Erfindung als erste Aufgabe: die Entwicklung eines chbirurgischen Instruments, das von einem Druckluftmotor angetrieben wird, der schnell und leicht aus einem Gehäuse herausgenommen werden kann, das mit Druckluftzu- und -ableitungsschläuchen verbunden ist und mit Führungs- und Schutzeinrichtungen für ein Werkzeug, etwa einer Führung für einen Bohrer zu verbinden ist.The first task for the invention is thus development a surgical instrument powered by an air motor which can be removed quickly and easily from a housing that is supplied with compressed air and drainage hoses and with guiding and protective devices for a tool, such as a guide for a drill is to be connected.

Lin weiteres Erfindungsziel ist die Entwicklung einer derartigen Vorrichtung, bei der der Druckluftmotor als Bauteilpaket vorliegt, das leicht aus der Vorrichtung herausgenommen und ohne grosse Kosten in eine zentrale Reparaturwerkstatt geschickt werden kann, wo es repariert und/oder wo Teile ausgetauscht werden können; das Motorpaket selbst kann zu einem Preis geliefert werden, der es dem einzelnen Arzt möglicht macht, einen oder zwei Ersatzmotoren im Vorrat zu halten und der Austausch ist so einfach, daß der Arzt den Motor ebenso schnell auswechseln kann wie er nach der heutigen Praxis die gesamte Anordnung vertauscht.Another aim of the invention is to develop such a device, in which the air motor as Component package is present that easily taken out of the device and at no great cost to a central repair shop can be sent where it can be repaired and / or where parts can be replaced; the engine package itself can be supplied at a price that suits the individual Doctor makes it possible to keep one or two spare motors in stock and replace them is so simple that the doctor can change the motor as quickly as he can after in today's practice, the entire arrangement is reversed.

Ein drittes Erfindungsziel ist die Entwicklung einer Vorrichtung der oben angegebenen Art, ausgestattet mit einem von dem Arzt zu benutzenden Handgriff, der schwenkbar mit den Zu- und Ableitungsschläuchen derart verbunden ist, daß der Arzt den Handgriff in jede beliebige erforderliche Stellung verdrehen kann, um eine Operation auszuführen, und ohne dabei das Drehmoment überwinden zu müssen, das durch das Verdrillen der Leitungen hervorgerufen wird.A third object of the invention is to develop an apparatus of the type specified above, equipped with a handle to be used by the doctor, which is pivotally connected to the inlet and outlet hoses in such a way that the The doctor can twist the handle to any required position Perform operation without having to overcome the torque that by the twisting of the lines is caused.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemässen, druckluftbetriebenen, mit der Hand führbaren Vorrichtung; Fig. 2 ist ein perspektivisches Zerlegbild dieser Vorrichtung; Fig. 3 gibt einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 wieder und zeigt auch Teile der Zu- und Ableitungs schläuche; Fig. 4 ist ein längs der Linie IV-IV in Fig. 3 geführter Schnitt; Fig. 5 zeigt einen längs der Linie V-V inFig. 3 geführten Schnitt unter Fortlassung des äusseren Motorgehäuses; Fig. 6 stellt als Zerlegbild in perspektivischer Ansicht das Motorpaket dar; Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5; Fig. 8 ist ein Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 5; Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 5; Fig.10 stellt eine Seitenansicht eines Teils des Druckluftmotors dar und Fig.ll stellt ebenfalls eine Seitenansicht des in Fig.10 gezeichneten Druckluftmotorteils, jedoch in eine andere Lage gedreht, dar.Fig. 1 shows a side view of the inventive, compressed air operated, hand-operated device; Fig. 2 is an exploded perspective view of the same Contraption; FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG and also shows parts of the inlet and outlet hoses; Fig. 4 is a along the Line IV-IV in FIG. 3 is a section; Fig. 5 shows a longitudinal the line V-V in Fig. 3 guided section omitting the outer motor housing; 6 shows the engine package as a disassembled image in a perspective view; Fig. Fig. 7 is a section along the line VII-VII in Fig. 5; Fig. 8 is a longitudinal section the line VIII-VIII in Fig. 5; Fig. 9 is a section along the line IX-IX in Fig. 5; Fig.10 shows a side view of part of the air motor and Fig.ll also represents a side view of the compressed air motor part shown in FIG. but rotated into a different position.

Eine druckluftbetriebene, von Hand geführte Vorrichtung 10, mit der ein chirurgisches Instrument in sehr schnelle Umdrehung versetzt werden soll, besteht aus einem Rohrgehäuse mit einem zentralen Hohlzylinder 11, durch den eine Mittelöffnung 12 führt und dessen Enden mit Aussengewinden 13 und 14 versehen sind. Die Aussenseite des zentralen Hohlzylinders ist bei 16 gerändelt, damit die Hand des Benutzers einen gleitsicheren Griff findet. In dem Hohlzylinder 11 ist eine Ringschulter 17 vorgesehen, die eine Öffnung 18 definiert, deren Durchmesser kleiner als die durch den Hohlzylinder 11 führende Öffnung 12 ist.A compressed air operated, hand-operated device 10, with the a surgical instrument is to be made to rotate very rapidly from a tubular housing with a central hollow cylinder 11 through which a central opening 12 leads and the ends of which are provided with external threads 13 and 14. The outside of the central hollow cylinder is knurled at 16 so that the user's hand one non-skid grip finds. An annular shoulder 17 is provided in the hollow cylinder 11, which defines an opening 18, the diameter of which is smaller than the through the hollow cylinder 11 leading opening 12 is.

Nach vorn ragt über das Gewinde 13 des Hohlzylinders 11 ein zylindrischer Fortsatz 19 (Fig. 2) hinaus. Auf einem Durchmesser einander gegenüber liegende Seiten des zylindrischen Fortsatzes 19 weisen Abflachungen 21 und 22 auf, an denen ein Schraubenschlüssel oder ein anderes W Skzeug angesetzt werden kann, um die noch zu erläuternden weiteren Teile der Vorrichtung zusammenzusetzen.A cylindrical one projects forward over the thread 13 of the hollow cylinder 11 Extension 19 (Fig. 2) also. Sides opposite each other on a diameter of the cylindrical extension 19 have flats 21 and 22 on which a Wrenches or other tools can be attached to the still to be explained to assemble further parts of the device.

Eine zylindrische, hohle Verkleidung 23 besitzt eine zentrale Bohrung 24, an deren einem Ende ein Innengewinde vorgesehen ist, das auf das Aussengewinde 13 am vorderen Ende des zentralen Hohlzylinders 11 geschraubt werden kann. Zwischen dem Verkleidungsrohr 23 und dem Hohlzylinder 11 befindet sich ein Dichtungsring 26, der den Austritt von Verunreinigungen aus dem Inneren des Hohlzylinders 11 und dem zylindrischen Fortsatz 19 verhindert.A cylindrical, hollow casing 23 has a central bore 24, at one end of which an internal thread is provided which connects to the external thread 13 can be screwed to the front end of the central hollow cylinder 11. Between the casing pipe 23 and the hollow cylinder 11 is a sealing ring 26, the leakage of impurities from the interior of the hollow cylinder 11 and the cylindrical extension 19 prevented.

Bei dieser speziellen Ausführungsform ist die Aussenseite des Verkleidungsrohres 23 bei 27 gerändelt, um die Griffigkeit der Vorrichtung zu verbessern.In this special embodiment, the outside of the casing pipe is 23 knurled at 27 to improve the grip of the device.

Eine becherartige Abschlußkappe 31 besitzt eine zylindrische Wand 32 mit zwei Abflachungen 33 und 34 (Fig. 1) auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten; dort kann beim Zusammenbau der Vorrichtung 10 ein Werkzeug angesetzt werden. Die Innenseite der Zylinderwand 32 weist ein Innengewinde 36 auf, in das das Gewinde 14 des zentralen Hohlzylinders geschraubt werden kann. Der Durchmesser der Aussenseite der Wand 32 ist an deren rückwärtigem Ende verkleinert und mit einem Aussengewinde 37 versehen. Die Abschlußwand 38 der Abschlußkappe 31 ist von einer mit Innengewinde versehenen Koaxialbohrung 39 durchbrochen. Um die Gewindeöffnung 39 sind mehrere glatte Bohrungen 41, im vorliegenden Fall (Nach Fig. 4) vier Bohrungen, vorgesehen.A cup-like end cap 31 has a cylindrical wall 32 with two flats 33 and 34 (Fig. 1) on diametrically opposite one another Pages; a tool can be used there when assembling the device 10. The inside of the cylinder wall 32 has an internal thread 36 into which the thread 14 of the central hollow cylinder can be screwed. The diameter of the outside the wall 32 is reduced in size at its rear end and has an external thread 37 provided. The end wall 38 of the end cap 31 is one with an internal thread provided coaxial bore 39 broken through. Around the threaded opening 39 are several smooth holes 41, in the present case (according to Fig. 4) four holes, intended.

In die Gewindebohrung 39 ist ein mit Aussengewinde versehener Nippel 42 geschraubt, durch den eine Koaxialbohrung 43 führt. In das hintere Ende der Bohrung 1+3 ist eine Steckschlüsselausnehmung 44 gearbeitet, in die ein Steckschlüssel eingeführt werden kann. Der Nippel 42 kann auf diese Weise verdreht und seine axiale Lage gegenüber der Abschlußkappe 31 eingestellt werden.In the threaded hole 39 is a nipple provided with an external thread 42 screwed through which a coaxial bore 43 leads. In the back end of the hole 1 + 3 a socket wrench recess 44 is worked into which a socket wrench is inserted can be. The nipple 42 can be rotated in this way and its axial position opposite the end cap 31 can be adjusted.

Ein Druckluftmotor 46 (Fig. 2und 5) besitzt ein zylindrisches Gehäuse 47 mit einer durchlaufenden Koaxialbohrung 48; am vorderen Ende des Gehäuses 47 springt ein Ringflansch 49 radial nach innen vor und bildet eine axiale Öffnung 51. Eine becherförmige Lagerhalterung 52 weist eine Ausnehmung 53 auf, die ein Lager 54 aufnehmen kann. Die Abschlußwand 56 der Lagerhalterung 52 besitzt eine Koaxialöffnung 57, in der die Motorwelle 55 gleitend umlaufen kann.An air motor 46 (Figs. 2 and 5) has a cylindrical housing 47 with a through-going coaxial bore 48; at the front end of the housing 47 an annular flange 49 protrudes radially inward and forms an axial opening 51. A cup-shaped bearing holder 52 has a recess 53 which holds a bearing 54 can accommodate. The end wall 56 of the bearing holder 52 has a coaxial opening 57, in which the motor shaft 55 can slide around.

Die becherförmige Lagerausnehmung 52 sitzt am vorderen Ende des zylindrischen Gehäuses, so daß der Aussenring 58 des Lagers 54 sich gegen den Flansch 49 legt. Die Öffnung 59 in dem Innenring 61 verläuft koaxial zu der Öffnung 57.The cup-shaped bearing recess 52 sits at the front end of the cylindrical Housing, so that the outer ring 58 of the bearing 54 rests against the flange 49. The opening 59 in the inner ring 61 runs coaxially to the opening 57.

In dem zylindrischen Gehäuse 1+7 befindet sich eine Zylinderhülse 62, die gegen die Abschlußwand 56 geschoben wird. Die Zylinderhülse 62 wird von einer exzentrischen Zylinderbohrung 63 durchzogen. Am hinteren Ende der Hü1-se 62 befindet sich eine axial verlaufende Öffnung 66 (Fig. 5), in der ein Richtstift 67 steckt.In the cylindrical housing 1 + 7 there is a cylinder sleeve 62, which is pushed against the end wall 56. The cylinder sleeve 62 is of an eccentric cylinder bore 63 traversed. At the rear end of the sleeve 62 there is an axially extending opening 66 (Fig. 5), in the an alignment pin 67 is inserted.

Eine Längsnut 68 in der Aussenseite der Hülse 62 bildet zusammen mit der Innenseite des Gehäuses 47 einen Einlaßkanal. Mehrere radial verlaufende Einlaßöffnungen - hier sind zwei Einlaßöffnungen 69 gezeichnet - stellen die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 68 und der Zylinderbohrung 63 her. Eine zweite Längsnut 71 (Fig. 11) in der Aussenseite der Hülse 62, mit Abstand in Umfangsrichtung von dem Einlaßkanal 68 definiert einen Aus laßkanal, der mehr als 90° (Fig. 8) der Hülse umgreift. Eine Anzahl radial verlaufender Auslaßöffnungen 72 stellt die Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 71 und der Zylinderbohrung 63 her. Der Einlaßkanal 68 und der Auslaßkanal 71 reichen vom hinteren Ende der Hülse 62 bis an Stellen, die Abstand von dem vorderen Hülsenende haben.A longitudinal groove 68 in the outside of the sleeve 62 forms together with the inside of the housing 47 has an inlet channel. Several radially extending inlet openings - here two inlet openings 69 are drawn - provide the connection between the inlet port 68 and the cylinder bore 63. A second longitudinal groove 71 (Fig. 11) in the outside of the sleeve 62, at a distance in the circumferential direction from the inlet channel 68 defines an outlet channel from which more than 90 ° (Fig. 8) engages around the sleeve. One Number of radially extending outlet openings 72 provides the connection between the Outlet channel 71 and the cylinder bore 63 ago. The inlet port 68 and the outlet port 71 extend from the rear end of the sleeve 62 to points which are spaced from the front Have sleeve ends.

Ein Rotor 76 besteht aus einem Korpus 77 mit einer Anzahl radialer Öffnungen und Längsschlitze 78. Die Motorwelle 55 verläuft von dem Korpus 77 aus nach vorn und ist mit einem Gewinde 81 an ihrem vorderen Ende versehen. Ein koaxialer Lagerzapfen 82 sitzt fest auf dem hinteren Ende des Korpus 77.A rotor 76 consists of a body 77 with a number of radial Openings and longitudinal slots 78. The motor shaft 55 extends from the body 77 towards the front and is provided with a thread 81 at its front end. A coaxial Bearing pin 82 is firmly seated on the rear end of the body 77.

Der Rotor 76 wird von der Zylinderbohrung 63 in der Hülse 62 aufgenommen und die Welle 55 greift durch die von dem Innenring 61 des Lagers 54 gebildete Öffnung 59.The rotor 76 is received by the cylinder bore 63 in the sleeve 62 and the shaft 55 engages through the opening formed by the inner ring 61 of the bearing 54 59.

Ein Abstandsring 83 umgibt die Welle 55 zwischen dem Innenring 61 des Lagers 54 und dem Korpus 77, und der Abstandsring 83 ist breiter als die Wand 56 der Lagerhalterung 52.A spacer ring 83 surrounds the shaft 55 between the inner ring 61 of the bearing 54 and the body 77, and the spacer ring 83 is wider than the wall 56 of the bearing bracket 52.

Jeder Radialschlitz 78 in den Korpus nimmt gleitend verschiebbar eine dünne Schaufel 84 aus Micarta (Glimmerpreßstoff ) auf Leinenbasis auf. Jede Schaufel 84 kann sich radial nach aussen verlagern, wenn der Rotor 76 in Drehung versetzt wird, so daß jede Schaufel 84 sich gegen die Wand der die Zylinderbohrung 63 aufweisenden Hülse 62 legt. Ein becherförmiger Lagerkäfig 86 weist eine zylindrische Wand 87 und eine Abschlußwand 88 mit einer koaxialen Öffnung 89 auf. Der Käfig 86 nimmt ein Lager 92 auf und orientiert dieses so, daß die Öffnung 93 in dem Innenring 94 koaxial zu dem Zylindergehäuse 47 und der Öffnung 89 verläuft. Der Lagerzapfen 82 an dem Rotor 76 legt sich in die Öffnung 93 in dem Innenring 94, so daß der Rotor 76 in der Hülse 62 um eine Achse drehbar angeordnet ist, die koaxial zu der Bohrung 48 in dem Gehäuse 47 verläuft. Die Radialschlitze 78 ziehen sich axial durch das vordere und das hintere Ende des Korpus 77, aber die Schaufeln 84 sind so lang, daß sie sich mit dem Rotor frei bewegen und von den benachbarten Wänden der Lagerhalterungen 52 und 86 nicht berührt werden.Each radial slot 78 in the body slidably receives one thin shovel 84 made of micarta (molded mica ) on a linen basis on. Each vane 84 can shift radially outward when the rotor 76 is rotated so that each vane 84 rests against the wall of the cylinder bore 63 having sleeve 62 sets. A cup-shaped bearing cage 86 has a cylindrical Wall 87 and an end wall 88 with a coaxial opening 89. The cage 86 takes a bearing 92 and orientates it so that the opening 93 in the inner ring 94 runs coaxially with the cylinder housing 47 and the opening 89. The journal 82 on the rotor 76 lies in the opening 93 in the inner ring 94, so that the rotor 76 is rotatably arranged in the sleeve 62 about an axis which is coaxial with the bore 48 runs in the housing 47. The radial slots 78 extend axially through the front and rear ends of the body 77, but the blades 84 are so long that they move freely with the rotor and from the adjacent walls of the bearing supports 52 and 86 are not touched.

In der Vorderfläche des Lagerkäfigs 86 ist eine axiale Öffnung 96 vorgesehen, die den hinteren Teil des Richtstifts 67 aufnimmt. Ein Luftabschluß 97 liegt zwischen einer Nut in der Rückseite des Lagerkäfigs 86 und schließt den Raum 91 ab, in dem sich das Lager 92 befindet.There is an axial opening 96 in the front surface of the bearing cage 86 provided, which receives the rear part of the alignment pin 67. An exclusion of air 97 lies between a groove in the rear of the bearing cage 86 and closes the Room 91, in which the warehouse 92 is located.

In der Rückfläche des Lagerkäfigs 86 befindet sich nahe dem äusseren Rand eine axial verlaufende Bohrung 98, die einen Richtstift 99 aufnimmt.In the rear surface of the bearing cage 86 is located near the outer one Edge an axially extending bore 98 which receives an alignment pin 99.

In die Aussenfläche des Lagerkäfigs 86 ist eine axial verlaufende Nut geschnitten, die zusammen mit der Wand des Gehäuses 47 einen Einlaßkanal 101 bildet (Fig. 10), der mit dem Einlaßkanal 68 längs der Hülse 62 in axialer Richtung fluchtet. Eine Längsnut in dem Lagerkäfig 86 bildet einen Ausoaßkanal 102, der in Umfangsrichtung Abstand von dem Einlaßkanal 101 hat. Bei dieser speziellen Ausführungsform befindet sich eine Rippe 103 zentrisch angeordnet längs des Kanals 102, um die Radialbewegung des Lagerkäfigs 86 zu verhindern.In the outer surface of the bearing cage 86 is an axially extending Groove cut, which together with the wall of the housing 47 an inlet channel 101 forms (Fig. 10), the with the inlet channel 68 along the sleeve 62 aligned in the axial direction. A longitudinal groove in the bearing cage 86 forms an outlet channel 102, which is spaced from the inlet channel 101 in the circumferential direction. On this particular one Embodiment there is a rib 103 arranged centrally along the channel 102 to prevent radial movement of the bearing cage 86.

Im rückwärtigen Ende des Motorgehäuses 47 ist ein zylindrisches Luftverteilerorgan 104 angeordnet, in dessen Vorderfläche eine exzentrische Öffnung 105 vorgesehen ist, die das hintere Ende des Richtstifts 99 aufnimmt.In the rear end of the motor housing 47 is a cylindrical air distribution member 104 arranged, in the front surface of which an eccentric opening 105 is provided which the rear end of the alignment pin 99 receives.

Das Verteilerorgan 104 wird von einer Koaxialbohrung 106 durchzogen, deren hinteres Ende 107 aufgeweitet ist. Eine Radialnut 108 (Fig. 7 und 9) in der Vorderseite des Organs 104 stellt die Verbindung zwischen der zentralen Bohrung 106 und dem Einlaßkanal 101 in dem Lagerkäfig 86 her; der Kanal 101 fluchtet mit dem Einlaßkanal 68 in der Hülse 62. Eine Nut 111 in der Umfangsfläche des Verteilerelements 104 mündet in den Kanal 72 und damit in den Kanal 71.The distributor member 104 is traversed by a coaxial bore 106, the rear end 107 of which is widened. A radial groove 108 (Figs. 7 and 9) in the The front of the organ 104 provides the connection between the central bore 106 and the inlet channel 101 in the bearing cage 86; the channel 101 is aligned the inlet channel 68 in the sleeve 62. A groove 111 in the circumferential surface of the manifold element 104 opens into the channel 72 and thus into the channel 71.

Wenn alle bislang beschriebenen Bauteile in das Gehäuse 47 der Druckluftmotoranordnung 46 eingesetzt sind, kann das hintere Ende des Gehäuses 47 etwa bei 112 verformt werden, um die gesamte Anordnung in dem Gehäuse 1+7 festzulegen.When all components described so far in the housing 47 of the air motor assembly 46 are inserted, the rear end of the housing 47 can be deformed approximately at 112 to define the entire arrangement in the housing 1 + 7.

Nötigenfalls kann ein Ansatzstück 113 (Fig. 5) für die Motorwelle mit einer mit Innengewinde versehenen Bohrung 114 in ihrem hinteren Ende auf die Welle 55 an dem Rotor 76 geschraubt werden. Das Ansatzstück 113 kann so aufgeschraubt werden, daß sein rückwärtiges Ende gegen die Vorderkante des Innenrings 61 des Lagers 54 stößt. In eine Queröffnung am vorderen Ende der Welle wird ein Stift 116 gesteckt, der zum Anschliessen eines Werkzeugs 117, etwa eines Bohrers dient.If necessary, an extension piece 113 (FIG. 5) for the motor shaft with an internally threaded bore 114 in its rear end to the Shaft 55 can be screwed to the rotor 76. The extension piece 113 can be screwed on be that its rear end towards the Front edge of the inner ring 61 of the bearing 54 abuts. In a transverse opening at the front end of the shaft is a Pin 116 inserted, which is used to connect a tool 117, such as a drill serves.

Die Druckluftmotoranordnung 46 wird in die Mittelöffnung 12 des Hohlzylinders 11 geschoben, wobei das Ansatzstück 113 der Welle in den Verkleidungszylinder 23 ragt. Ein Werkzeug 117 mit einem Schaft 118 mit gegabeltem Endteil 119 kann auf den Stift 116 am vorderen Ende des Wellenansatzstücks 113 gesteckt werden, wobei der Stift zwischen den Flanken des gegabelten Endstücks 119 gehalten wird.The air motor assembly 46 is inserted into the central opening 12 of the hollow cylinder 11, with the end piece 113 of the shaft in the fairing cylinder 23 protrudes. A tool 117 with a shank 118 with a forked end portion 119 can on the pin 116 are inserted at the front end of the shaft extension piece 113, wherein the pin is held between the flanks of the forked end piece 119.

Der Nippel 42 kann in axialer Richtung gegenüber der Abschlußkappe 31 eingestellt werden, damit das vordere Ende des Nippels die aufgeweitete Wand 107 des Luftverteilerorgans 104 berührt0 Die Schulter 17 in dem zentralen Hohlzylinder 11 verhindert eine Vorwärtsbewegung der Druckluftmotoranordnung 1+6 innerhalb des Hohlzylinders 11, und der Nippel 1+2 unterbindet die Rückwärtsbewegung des Motors. Ausserdem kann man den Nippel 1+2 dichtend gegen die aufgeweitete Wand 107 des Luftverteilerorgans 104 führen, um einen Luftaustritt an dieser Stelle zu verhindern.The nipple 42 can in the axial direction with respect to the end cap 31 can be adjusted so that the front end of the nipple meets the flared wall 107 of the air distribution member 104 touches the shoulder 17 in the central hollow cylinder 11 prevents forward movement of the air motor assembly 1 + 6 within the Hollow cylinder 11, and the nipple 1 + 2 prevents the motor from moving backwards. In addition, the nipple 1 + 2 can be sealed against the widened wall 107 of the air distribution element 104 to prevent air from escaping at this point.

Ein äusserer Schwenkanschluß 121 (Fig. 1 und 2) wird bei 122 mit dem hinteren Ende der Abschlußkappe 31 verschraubt und weist einen Ringbund 123 auf, der radial nach innen vorspringt und eine Öffnung 126 definiert.An outer pivot connection 121 (Fig. 1 and 2) is at 122 with the screwed rear end of the end cap 31 and has an annular collar 123, which projects radially inward and defines an opening 126.

Der Bund 123 hat Abstand von der Wand 38 der Abschlußkappe 31 und läßt einen Zwischenraum 124 zwischen Bund und Wand frei. Zwei auf einem Durchmesser einander gegenüberliegende Abflachungen 125 sind am Umfang des Schwenkanschlusses 121 vorgesehen, so daß man ein Werkzeug ansetzen kann, um den Anschluß leichter aufschrauben zu können.The collar 123 is spaced from the wall 38 of the end cap 31 and leaves a gap 124 between the collar and the wall. Two on one diameter Opposing flats 125 are on the periphery of the pivot connection 121 provided so that a tool can be used to screw the connector on more easily to be able to.

Ein äusserer Schlauchanschluß 127 besteht aus einer insgesamt zylindrischen Hülse 128 mit koaxialer Öffnung 129 und einem radial nach aussen vorstehenden Flansch 131 an deren vorderem Ende. Der Flansch 131 befindet sich innerhalb des Freiraums 124 zwischen der Abschlußwand 38 der Abschlußkappe 31 und dem Ringbund 123 des Schwenkanschlusses 121. Die Radialerstreckung des Flanschs 131 überkifft den Durchmesser der Öffnung 126, und der Schlauchverbinder läßt sich um 3600 gegenüber dem Anschluß 121 verdrehen. Ein Ende des biegsamen Schlauchs 132 wird über die Hülse 128 geschoben und mit einer Schlauchklemme 133 auf ihr befestigt, Die Hülse 128 besitzt eine Ringnut 131+, in die der Schlauch von der Klemme 132 gepreßt wird, damit der Schlauch nicht von der Hülse 128 gleiten kann.An outer hose connection 127 consists of a generally cylindrical one Sleeve 128 with coaxial opening 129 and a flange protruding radially outward 131 at the front end. The flange 131 is located within the space 124 between the end wall 38 of the end cap 31 and the annular collar 123 of the pivot connection 121. The radial extent of the flange 131 overlaps the diameter of the opening 126, and the hose connector can be rotated by 3600 in relation to connection 121. One end of the flexible tube 132 is slipped over the sleeve 128 and connected to a Hose clamp 133 attached to it, the sleeve 128 has an annular groove 131+, in that the hose is squeezed by the clamp 132 so that the hose does not come off the Sleeve 128 can slide.

Ein innerer Schwenkanschluß 136 wird bei 138 auf das rückwärtige Ende des Nippels 42 geschraubt und reicht über den Nippel nach hinten. Dr hintere Abschnitt des Schwenkanschlusses 136 weist einen verringerten Innendurchmesser auf, der eine Schulter 142 bildet, die Abstand von dem hinteren Ende des Nippels 42 besitzt, so daß einZwischenraum 141 entsteht. An einander entgegengesetzten Seiten des Schwenkanschlusses 136 sind zwei Abflachungen 137 vorgesehen, an denen ein Werkzeug angesetzt werden kann, um den Zusammenbau zu erleichtern.An inner pivot connector 136 is at 138 on the rear end of the nipple 42 and extends over the nipple to the rear. Dr rear section of the pivot connector 136 has a reduced inner diameter that is a Shoulder 142 forms, which is spaced from the rear end of the nipple 42, so that a gap 141 is created. On opposite sides of the swivel connection 136 two flats 137 are provided on which a tool can be applied can to facilitate assembly.

Ein innenliegender Schlauchverbinder 143 besteht aus einer insgesamt zylindrischen Hülse 144 mit koaxialer Öffnung 146. Ein radialhach aussen vorspringender Flansch 147, der sich an dem vorderen Ende des Verbindungsstücks 143 befindet, liegt in dem Freiraum 141. Die Radialerstreckung des Flanschs 147 ist grösser als der Durchmesser der Öffnung 142 in dem Schwenkanschluß 136 und der Schlauch verbinder 143 kann sich um 3600 gegenüber dem Anschluß 136 verdrehen.An internal hose connector 143 consists of a total cylindrical sleeve 144 with coaxial opening 146. A radially outwardly projecting one Flange 147, which is at the front end of the connector 143 is located lies in the free space 141. The radial extent of the flange 147 is greater than the diameter of the opening 142 in the pivot fitting 136 and the hose connector 143 can rotate by 3600 in relation to connection 136.

Ein Schlauch 148, der innerhalb und im wesentlichen in gleicher Richtung wie der Schlauch 132 verläuft, ist mit seinem einen Ende über den Schlauchanschluß 143 geschoben und auf ihm mit einer Schraubenfeder 149 oder einem anderen brauchbaren Klemmelement festgelegt.A tube 148 running inside and substantially in the same direction how the hose 132 runs is at one end over the hose connection 143 pushed and on it with a coil spring 149 or another usable Clamping element set.

Druckluft kann aus einer beliebigen, an den Schlauch 148 angeschlossenen Quelle zugeführt werden. Die Luft strömt durch die Öffnung 146 des Schlauchverbinders 143 und die Öffnung 43 durch den Nippel 1+2 in die Bohrung 106 des Luftverteilerorgans 104. Durch den Kanal 108 fließt die Luft radial nach aussen und von dort längsder Kanäle 101 und 68 (Fig. 10), weiter durch die Einlaßöffnungen 69 (Fig 8) in die Bohrung 63 in der Hülse 62, um die Schaufeln 84 des Rotors 76 zu beaufschlagen, wodurch der Rotor 76 in Uhrzeigerrichtung (Fig. 8 gedreht wird Wegen der Exzentrizität des Rotors 76 bedeutet das, daß die Druckluft den Rotor in einer solchen Richtung zu bewegen sucht, daß das Volumen des Raums zwischen einem gegebenen Schaufelpaar zunimmt, nachdem die Luft in diesen Raum eingedrungen ist.Compressed air can come from any, connected to the hose 148 Source. The air flows through the opening 146 of the hose connector 143 and the opening 43 through the nipple 1 + 2 into the bore 106 of the air distribution element 104. The air flows radially outward through the channel 108 and from there along the Channels 101 and 68 (Fig. 10), further through the inlet openings 69 (Fig. 8) into the Bore 63 in the sleeve 62 to act on the blades 84 of the rotor 76, whereby the rotor 76 is rotated clockwise (Fig. 8) Because of the eccentricity of the rotor 76 this means that the compressed air moves the rotor in such a direction seeks to move that the volume of space between a given pair of blades increases after the air enters this space.

Der Rotor kann mit Drehzahlen von mehr als 20 000 U/Min.The rotor can rotate at speeds of more than 20,000 rpm.

umlaufen und bei dieser Rotation werden die Schaufeln 84 infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft nach aussen gedrückt, so daß sie in an sich bekannter Weise an der Wand der Bohrung 63 anliegen. Die Schaufeln 84 bewegen sich in radialer Richtung innerhalb des Schlitzes 78, um die exzentrische Anordnung des Rotors innerhalb der Bohrung 63 der Hülse 62 auszugleichen.revolve and in this rotation the blades 84 are due to the Effect of centrifugal force pushed outwards, so that it is known in itself Way on the wall the bore 63 rest. The blades 84 move in the radial direction within the slot 78 to the eccentric arrangement of the rotor within the bore 63 of the sleeve 62 to balance.

Die an den Öffnungen 69 eingetretene Luft tritt aus der Bohrung 63 durch die Auslaßöffnungen 72 (Fig. 8 und 11) aus und strömt dann rückwärts an der Hülse 62 entlang durch die Austrittskanäle 71, 102 und 111 in den Bereich zwischen dem rückwärtigen Ende des Druckluftmotors 1+6 und der Wand 38 der Abschlußkappe 31. Dann fließt die Luft durch die glatten Bohrungen 41, die Öffnung 129 in dem Schlauchanschluß 127 und von dort in den aussenliegenden Rückstromschlauch 132.The air that has entered at the openings 69 emerges from the bore 63 through the outlet ports 72 (Figs. 8 and 11) and then flows backwards at the Sleeve 62 along through the outlet channels 71, 102 and 111 in the area between the rear end of the air motor 1 + 6 and the wall 38 of the end cap 31. Then the air flows through the smooth bores 41, the opening 129 in the Hose connection 127 and from there into the external return flow hose 132.

Pn Werkzeug 117 wird an dem Wellenansatzstück 113 angebracht, so daß es mit dem Motor 46 umlaufen kann. Im vorliegenden Fall wird das Werkzeug 117 in Drehung versetzt; man kann aber auch eine Anordnung treffen, die die Drehbewegung des Motors 1+6 in eine hin- und hergehende Bewegung umwandelt, wie es in einer noch schwebenden Patentanmeldung ("Motorgetriebenes Osteotom") der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist.Pn tool 117 is attached to shaft extension 113 so that it can rotate with the motor 46. In the present case, the tool 117 is in Offset rotation; but you can also make an arrangement that the rotary motion of the motor converts 1 + 6 into a reciprocating motion, as it does in a still pending patent application ("Motorized Osteotome") by the assignee of the present Registration is described.

Wenn aus irgendeinem Grunde der Druckluftmotor 46 nicht mehr richtig arbeitet, kann der Benutzer das Motorpaket 46 schnell und einfach herausnehmen, indem er die Abschlußkappe 31 von dem zentralen Hohlzylinder 11 abschraubt, worauf der patronenartig geformte Druckluftmotor 1+6 aus dem Hohlzylinder 11 herausrutscht. Eine Ersatz -Motor-'~Patrone" 46 wird in den Hohlzylinder 11 eingeschoben, daß deren vorderes Ende sich gegen die Schulter 16 legt, und die Abschlußkappe 31 wird anschliessend wieder auf das hintere Ende des Hohlzylinders 11 geschraubt und dann angezogen, so daß der Nippel 42 wieder dicht an der Rückseite des Luftverteilerorgans 104 anliegt.If for some reason the air motor 46 is no longer working properly works, the user can remove the motor package 46 quickly and easily, by unscrewing the end cap 31 from the central hollow cylinder 11, whereupon the cartridge-like compressed air motor 1 + 6 slips out of the hollow cylinder 11. A replacement -Motor- '~ cartridge "46 is inserted into the hollow cylinder 11, that their the front end lies against the shoulder 16, and the end cap 31 is then screwed back onto the rear end of the hollow cylinder 11 and then tightened so that the nipple 42 is again tight against the rear of the air distribution member 104 is present.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims

Patent claims: 9 Compressed air-operated, hand-held device for the rotary drive of a surgical instrument with a relatively high speed, characterized in that there are provided: an elongated hollow cylinder (11) with a radially re-entrant annular shoulder (17) provided at one end of the sleeve and facing the other end, a cylindrical, self-contained, cartridge-like one Compressed air motor (1 + 6), which can be removed from the hollow cylinder (11) but fits tightly and slidably disposed therein and supported against the shoulder (17), wherein the motor (46) consists of: 1) an elongated cylindrical housing (47), the slidably and tightly adjoining in the hollow cylinder (11) and with his one end can be guided against the shoulder (o7), 2) a vane rotor (76) which is arranged coaxially in the housing (1 + 7) and continues in a shaft (55), through the housing (47) and over its end resting on the shoulder (17) protrudes, 3) a bearing (54, 92) which the rotor (76) coaxially to the housing (47) rotatably accommodates, 4) one tightly fitting and removable in the housing (47) arranged cylinder sleeve (62), which one the rotor (76) surrounding eccentric bore (63) and axially extending inlet and outlet channels (68 and 71) which are spaced from one another in the circumferential direction and also radial inlet resp.

Outlet openings (69 or 72), which are connected to the inlet or

Outlet channels (68 or 71) and with the bore (63) in connection stand, and a removable end cap (31) that is firmly attached to the other end of the Hollow cylinder (11) is attached to the housing (1 + 7) firmly against the shoulder (17) to press and it in the axial direction between the shoulder (17) and the end cap (31) to be clamped, the end cap (31) with through-going inlet and Outlet openings (1 + 1, 43) and with a device (42) is provided which the connection between the inlet and outlet openings (41, 43) and associated inlet and outlet channels (68, 71).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that inlet or outlet lines (143 or 128) are provided so that the inlet line (11 + 3) loosely within and substantially in the same direction as the outlet conduit (128) is arranged and an outlet path between the two lines and substantially in the longitudinal direction thereof also forms a first connection, the (127), the outlet line (128) pivotally connects to the end cap (31), whereby the outlet line is brought into communication with the outlet opening (41), and a second connection (143), which connects the inlet line (11 + 3) pivotably to the end cap (31), to establish a connection with the inlet bore (43), What has the consequence that the lines (128, 143) opposite the hollow cylinder (11) and the end cap (31) are freely rotatable.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical housing (1 + 7) is open at both ends and at one end has an inwardly projecting stop (49) and that the bearings are bearings (54, 92) which accommodate the two ends of the rotor (76) in the housing (1 + 7), wherein the one bearing (51+) rests against the stop (49).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that on the the other end of the rotor (76), extending coaxially with it and forming a component with it connected, a second bearing pin (82) is provided that the bearing means consist of two bearings (51+, 92), which the first and the second shaft (55, 82) enclose, as well as two bearing brackets (52, 86) which enclose the bearings (51+, 92) and the two opposite ends of the cylinder sleeve (62) tightly adjoining each other surrounded, the bearings and the bearing brackets in the housing (47) on its opposite ends are attached, and that in the housing (47) a final Component (104) is arranged and held, which is against the adjacent bearing holder (86) is supported, the end cap (31) touching the terminating component (104) can, so that this component (101+), the bearing holders (86, 52) and the cylinder sleeve (62) under pressure between the end cap (31) and the stop (49) are held.

So device according to claim 4, characterized in that the housing (1 + 7) protrudes slightly beyond the free end of the final component (104) that the protruding end of the housing (47) is compressed inwards (112) over the free end and that coupling parts (113, 119) attached to the first-mentioned shaft (55) for the detachable connection of tools (117) and a cylindrical casing (27) are removably attached to one end of the hollow cylinder (11) and over the free end of the tool coupling parts protrude.

6. Compressed air-operated, hand-held device for the rotary drive a surgical instrument with a relatively high speed, characterized in that that are provided: an elongated hollow cylinder (11) with a radially re-entrant Ring shoulder (17) provided at one end of the sleeve and at the other End is directed, a cylindrical, self-contained, cartridge-like air motor (46), which can be removed from the hollow cylinder (11) and fits tightly and is slidable arranged in this and supported against the shoulder (17), the motor (arc6) Inlet and outlet ducts (68 and 71) for supplying and discharging air to the other Has motor end, one provided at the other end of the hollow cylinder (11) removable End cap which contacts said other end of the motor (46) to the motor (46) to press against the shoulder (17), the end cap (31) inlet resp. Contains outlet openings (41 and 43), which are in communication with the inlet and outlet channels (68 and 71) stand, a flexible inlet duct (148), the air into the inlet opening (43) lets flow and a coupling device (143) between the end cap (31) and the adjacent end of the inlet conduit (14) are pivotably arranged in this way is that the hollow cylinder (11) rotate relative to the inlet line (148) leaves while the inlet conduit (148) is in flow communication with the inlet port (43) remains, with the coupling device (143) being the adjacent end of the inlet conduit (11 + 8) connects to the end cap (31) in such a way that a practically coaxial Alignment with respect to the longitudinal axis of the hollow cylinder (11) is given, furthermore the motor (46) when removing the end cap (31) from the hollow cylinder (11) in Form of a coherent component easily pulled out of the hollow cylinder (11) can be.

7, device according to claim 6, characterized by a flexible Exit line (132) for removing air from the outlet opening (41), wherein the Inlet and outlet lines (132 and 148) arranged practically concentrically one inside the other are so that a flow path is formed between them, and the coupling device (127) pivotable between the end cap (31) and the adjacent end of the outlet conduit (132) is arranged, so that the hollow cylinder (11) opposite one another from the outlet line (132) can pivot while the flow connection between the outlet line (132) and the outlet opening (41) is maintained.