DE29713490U1

DE29713490U1 - Endoscopic shaft device

Info

Publication number: DE29713490U1
Application number: DE29713490U
Authority: DE
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2007-07-30

Description

Die Erfindung betrifft ein endoskopisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an endoscopic device according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Geräte weisen einen Hauptkörper auf, der zum distalen Ende hin als Schaft ausgebildet ist. Am proximalen Ende ist ein am Hauptkörper verschwenkbar gelagerter Hebel vorgesehen, der mit dem proximal en Ende eines im Schaft verlegten Zug- und Schubelements verbunden ist. Das distale Ende des Zug- und Schubelements greift an einem am distalen Ende des Schaftes angeordneten Arbeitsinstrument an. Bei Verschwenkung des Hebels relativ zum Hauptkörper wird das Zug- und Schubelement axial ün Schaft verstellt und betätigt dabei das Arbeitsinstrument.Devices of this type have a main body that is designed as a shaft towards the distal end. At the proximal end, a lever is provided that is pivotably mounted on the main body and is connected to the proximal end of a pull and push element installed in the shaft. The distal end of the pull and push element engages a working instrument arranged at the distal end of the shaft. When the lever is pivoted relative to the main body, the pull and push element is adjusted axially along the shaft and thereby actuates the working instrument.

Das Arbeitsinstrument kann z.B. als Zange mit zwei beweglichen Branchen ausgebildet sein, die durch entsprechende Betätigung des verschwenkbaren HebelsThe working instrument can be designed, for example, as a pair of pliers with two movable branches which can be moved by actuating the pivoting lever

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geöffnet oder geschlossen werden. Es kann sich dabei aber auch um eine Schere oder einen Korb etc.handeln.opened or closed. It can also be a pair of scissors or a basket etc.

Gattungsgemäße Geräte werden i.d.R. von einer Hand gehalten und geführt, wobei der verschwenkbare Hebel von den Fingern oder dem Daumen dieser Hand betätigt wird.Devices of this type are usually held and operated by one hand, with the pivoting lever being operated by the fingers or thumb of this hand.

Ein Problem ist, daß es bei zu großer über den Hebel aufgebrachten Kraft zu einer Schädigung des Gerätes insbesondere z.B. zur Zerstörung des Arbeitsinstrumentes kommen kann.One problem is that if too much force is applied to the lever, it can cause damage to the device, particularly, for example, the working instrument can be destroyed.

So kann bei Überanspruchung eines beispielsweise als Zange ausgebildeten Arbeitsinstrumentes dessen Lagerachse brechen. Passiert dies während einer Operation, so besteht die Gefahr, daß die nun nicht mehr sicher gehaltenen Zangenbranchen abfallen, was zu einer ernsthaften Gefahrdung des Patienten führen kann.If an instrument designed as a pair of pliers, for example, is overstressed, its bearing axis can break. If this happens during an operation, there is a risk that the pliers’ branches, which are no longer held securely, will fall off, which can lead to a serious risk to the patient.

Diese Probleme treten insbesondere bei solchen Geräten auf, deren Schaft starr bzw. semiflexibel ausgebildet ist. Bei Geräten mit flexiblem Schaft ist das Problem zwar auch vorhanden aber nicht so vorherrschend, da liier der Schaft bei übermäßigen Schub- bzw Zugkräfte zunächst gestaucht bzw gelängt wild, und damit als begrenzter Überlastschutz dient.These problems occur particularly with devices whose shaft is rigid or semi-flexible. With devices with a flexible shaft, the problem is also present but not as prevalent, since the shaft is initially compressed or stretched when subjected to excessive pushing or pulling forces, and thus serves as limited overload protection.

LJm eine Zerstörung effektiv zu verhindern, sind Geräte bekannt geworden, die Einrichtungen zur Begrenzung der übertragenen Kraft aufweisen. So ist es z.B. bekannt, als Überlastschutz das Zug- und Schubelemente aus superelastischen Material auszubilden. Bei Überlastung des Gerätes dehnt sich das superelastische Material und eine Zerstörung des Arbeitsinstrumentes wird verhindert. NachteiligLJm to effectively prevent destruction, devices have become known that have devices for limiting the transmitted force. For example, it is known to make the pulling and pushing elements out of super-elastic material as overload protection. If the device is overloaded, the super-elastic material stretches and destruction of the working instrument is prevented. Disadvantages

hieran ist jedoch die sehr schwierige und damit teure Bearbeitung des superelastischen Werkstoffes.However, this involves the very difficult and therefore expensive processing of the superelastic material.

Weiterhin sind Geräte bekannt, bei denen der verschwenkbare Hebel aus nachgiebigem Material besteht und sich bei Überbelastung zunächst elastisch dami ggf. auch plastisch verformt. Nachteilig hieran ist, daß nach Überbelastung und nicht melu· reversibler Verformung immer der ganze Hebel ausgetauscht werden muß, was relativ aufwendig ist.Furthermore, devices are known in which the pivoting lever is made of flexible material and initially deforms elastically and then plastically when overloaded. The disadvantage of this is that after overloading and irreversible deformation, the entire lever always has to be replaced, which is relatively complex.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gerät der eingangs genannten Alt zu schaffen, das einen zuverlässigen und kostengünstigen Überlastschutz aufweist.The object of the invention is therefore to create a device of the type mentioned above which has reliable and cost-effective overload protection.

Die Aufgabe wild mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind iii den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved with the features of claim 1. Preferred embodiments are specified in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät ist der zur Betätigung des Arbeitsinstrumentes verschwenkbare Hebel in seinem Endbeieich als Überlastschutz ausgebildet. Der freie Endbereich des Überlastschutzes ist mit dem proximalen Ende des Zug- und Schubelements verbunden.In the device according to the invention, the lever that can be pivoted to operate the working instrument is designed as an overload protection device in its end region. The free end region of the overload protection device is connected to the proximal end of the pull and push element.

Bei übermäßiger Krafteinwirkung auf den verschwenkbaren Hebel wird diese nicht an das Arbeitsinstrument weitergeleitet, sondern von dem als Überlastschutz ausgebildeten Hebelende abgefangen.If excessive force is applied to the pivoting lever, this is not passed on to the working instrument, but is absorbed by the end of the lever, which is designed as an overload protection device.

Besonders vorteilhaft ist, daß der als Überlastschutz ausgebildete Endbereich des verschwenkbaren Hebels auswechselbar ausgebildet ist. Dadurch kann dieses Element beliebig erneuert bzw. ausgetauscht werden, ohne daß der komplette Hebel ausgetauscht werden muß.It is particularly advantageous that the end section of the pivoting lever, which is designed as an overload protection device, is designed to be replaceable. This means that this element can be renewed or replaced as required without having to replace the entire lever.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch die mögliche Austauschbarkeit auch Elemente mit verscliiedenen Werkstoffeigenschaften bezüglich ihrer elastischen und plastischen Verformungseigenschaften universell und individuell verwendet werden können.A further advantage is that, due to the possible interchangeability, elements with different material properties with regard to their elastic and plastic deformation properties can be used universally and individually.

Es kanu sich bei dem Überlastschutz im einfachsten Fall um eine flächiges Element handeln, das klemmend in den Hebel eingesetzt ist und das in seinem freien Endbereich eine Ausnehmung aufweist zur Aufnahme und Verriegelung des proximalen Endes des Zug- und Schubelements..In the simplest case, the overload protection can be a flat element that is clamped into the lever and has a recess in its free end area to accommodate and lock the proximal end of the pull and push element.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen, wonach das den Überlastschutz bildende Hebelende federnd auslenkbar gestaltet ist. Hier sind zwei Varianten denkbar:The features of claim 2 are advantageously provided, according to which the end of the lever forming the overload protection is designed to be resiliently deflectable. Two variants are conceivable here:

1. Das Hebelende verformt sich im Überlastungsfall über den gesamten möglichen Schwenkbereich elastisch. Vorteilhaft ist hierbei, daß kein Teil beschädigt oder zerstört wird. Allerdings muß ein indirekteres Griffgefülil in Kauf genommen werden.1. In the event of an overload, the end of the lever deforms elastically over the entire possible swivel range. The advantage here is that no part is damaged or destroyed. However, a more indirect grip feeling must be accepted.

2. Das Hebelende verformt sich im Überlastungsfall zunächst elastisch und bei größerer Krafteinwirkung bzw. Verschwenkung plastisch. Diese Variante bedingt eine größere Federkraft, die ein direkteres Griffgefühl vermittelt. Bei größeren Belastungen muß der Überlastschutz jedoch ausgetauscht werden.2. In the event of an overload, the end of the lever initially deforms elastically and then plastically when greater force is applied or the lever is swiveled. This variant requires a greater spring force, which provides a more direct grip. However, in the event of greater loads, the overload protection must be replaced.

Denkbar wäre natürlich auch, daß sich das Hebelende im Überlastungsfall über den gesamten möglichen Schwenkbereich plastisch verfonnt. Der Vorteil dieser Variante ist das diiekte Griffgefülil. Bei Überlastung muß allerdings in jedem Fall ein Austausch des Überlastschutzes vorgenommen weiden.It would of course also be conceivable that the end of the lever could deform plastically over the entire possible swivel range in the event of an overload. The advantage of this variant is the direct feel of the handle. In the event of an overload, however, the overload protection must always be replaced.

Auf jeden Fall muß die Verformung des Hebelendbereiches eintreten, bevor eine Einleitung der z.B. das Arbeitsinstrument überlastenden Kraft in das Zug- und Schubelement stattfindet.In any case, the deformation of the lever end area must occur before the force that, for example, overloads the working instrument is introduced into the pulling and pushing element.

Es gibt nun unterschiedliche Möglichkeiten, den Überlastschutz auszubilden. Wie oben angesprochen, ist eine auch im Hinblick auf den begrenzten zur Verfugung stehenden Raum vorteilhafte Möglichkeit, als Überlastschutz ein flächiges Element vorzusehen, das klemmend in den Hebel eingesetzt ist. Vorteilhaft ist z.B. nach Anspruch 3 vorgesehen, den Überlastschutz als Blattfeder auszubilden. Die Ausgestaltung als Blattfeder erlaubt eine kostengünstige und kompakte Bauform des Gerätes. Die Feder kann wie oben angegeben klemmend in eine entsprechende Ausnehmung im Hebel eingesetzt sein. Es ist aber auch möglich die Feder, bzw. den Überlastschutz generell, auf andere Weise z.B. mit einer Schraub-, Rast-, oder sonstigen lösbaren Verbindung an dem Hebel zu sichern.There are now different ways of designing the overload protection. As mentioned above, one option, which is also advantageous in view of the limited space available, is to provide a flat element as overload protection that is clamped into the lever. It is advantageous, for example, according to claim 3, to design the overload protection as a leaf spring. The design as a leaf spring allows a cost-effective and compact design of the device. The spring can be clamped into a corresponding recess in the lever as stated above. However, it is also possible to secure the spring, or the overload protection in general, to the lever in another way, e.g. with a screw, snap-in or other detachable connection.

Generell kann ein federnder Überlastschutz aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien, wie z.B. Metall (Stahl), Kunststoff oder auch Verbundwerkstoffen hergestellt weiden.In general, a spring-loaded overload protection device can be made from a variety of different materials, such as metal (steel), plastic or composite materials.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Überlastschutz nicht federnd sondern aus sprödem Material mit definierter Bruchgrenze vorzusehen. Man erzielt so ein direktes Griffgefühl bei Betätigung des Hebels. Bei Überlastung ab einer bestimmten Kraftgröße tritt dann der Bruch des Hebelendbereiches ein, bevor eine Krafteüileitung an das Zug- und Schubelement stattfindet, die zu weiteren Schädigungen füliren könnte.Alternatively, it is also possible to provide the overload protection not as a spring but rather as a brittle material with a defined breaking point. This gives a direct grip when operating the lever. If the load exceeds a certain force, the end of the lever will break before the force is transferred to the pull and push element, which could lead to further damage.

Die Bruchgrenze des Werkstoffes des Hebelendbereiches läßt sich dabei unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors an die Kennwerte des Werkstoffes desThe breaking point of the material of the lever end area can be adjusted to the characteristics of the material of the

Arbeitsinstrumente anpassen. Ein besonders geeigneter Werkstoff wäre z.B. Keramik. Adapt work instruments. A particularly suitable material would be ceramic, for example.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:The invention is shown schematically and by way of example in the drawings. They show:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaftgerät in Seitenansicht im TeilschnittFig. 1 a shaft device according to the invention in side view in partial section

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schaftgerät gemäß der Darstellung in Fig. 1Fig. 2 is a plan view of the shaft device as shown in Fig. 1

Fig. 3 eine Teilansicht des in Fig. 1 dargestellten Gerätebereichs beiFig. 3 is a partial view of the device area shown in Fig. 1 at

ÜberbelastiuigOverloaded

Figs. 1 und 2 zeigen in unterschiedlichen Ansichten ein Schaftgerät 1, bestehend aus einem Hauptkötper 2, an dem distal ein Schaft 3 angeordnet ist. Der Hauptkörper 2 weist eine starre Branche 4 mit Fingerring 5 auf. An einer am Hauptkörper 2 befindlichen Lagerachse 6 ist ein um diese Achse verschwenkbarer, als Branche ausgebildeter Hebel 7 mit Fingerring 8 angeordnet.Figs. 1 and 2 show different views of a shaft device 1, consisting of a main body 2, on which a shaft 3 is arranged distally. The main body 2 has a rigid branch 4 with a finger ring 5. A lever 7, designed as a branch, with a finger ring 8, which can be pivoted about this axis is arranged on a bearing axis 6 located on the main body 2.

In den Endbereich 9 des Hebels 7 ist ein flächiger Überlastschutz 10 eingesetzt, der in diesem Ausführungsbeispiel eine Blattfeder ist. Der Überlastschutz 10 ist mit einem Zug- und Schubelement 11 verbunden, das sich im Schaft 3 distal zu einem nicht dargestellten Arbeitsinstrument erstreckt. Der proximale Endbereich des Zug- und Schubelement 11 ist durch eine nicht gezeigte Ausnelimung durch die als Überlastschutz dienende Blattfeder hindurchgefühlt und darin gegen eine Bewegung in distaler Richtung mit einer Verdickung 12 verriegelt.A flat overload protection 10 is inserted into the end region 9 of the lever 7, which in this embodiment is a leaf spring. The overload protection 10 is connected to a pull and push element 11 that extends distally in the shaft 3 to a working instrument (not shown). The proximal end region of the pull and push element 11 is guided through a recess (not shown) through the leaf spring that serves as overload protection and is locked therein against movement in the distal direction with a thickening 12.

Zur Betätigung eines Arbeitsinstrumentes wird der Hebel 7 z.B. mit dem Daumen relativ zur Branche 4, die vom Zeigefinger gehalten wild, bewegt.To operate a working instrument, the lever 7 is moved, e.g. with the thumb, relative to the branch 4, which is held by the index finger.

Wild als Arbeitsinstrument z.B. eine Zange angenommen, so bewirkt ein Wegschwenken des Hebels 7 von der Branche 4 eine Schubbewegung des Zug- und Schubelementes 1 lund damit ein Öffnen der Zangenbranchen.If, for example, a pair of pliers is used as a working instrument, swinging the lever 7 away from the branch 4 causes a pushing movement of the pulling and pushing element 1 l and thus an opening of the pliers branches.

Eine Schwenkbewegung des Hebels 7 in Richtung der Branche 4 bewirkt dann eine Zugbewegung des Zug- und Schubelementes 11 und damit ein Schließen der Zangenbranchen.A pivoting movement of the lever 7 in the direction of the branch 4 then causes a pulling movement of the pulling and pushing element 11 and thus a closing of the pliers branches.

Wird z.B. bei der Schwenkbewegung zum Schließen der Zangenbranchen eine zu große Kraft auf den Hebel 7 aufgebracht, die das Arbeitsinstrument beschädigen würde, so biegt sich die als Überlastschutz 10 vorgesehene Blattfeder wie in Fig. 3 gezeigt durch. Der Hebel 7 kann dann weiter in Richtung der Branche 4 verschwenkt werden, ohne jedoch die Zugkraft in dem Zug- und Schubelement 11 zu erhöhen.If, for example, too much force is applied to the lever 7 during the pivoting movement to close the pliers branches, which would damage the working instrument, the leaf spring 10 provided as overload protection bends as shown in Fig. 3. The lever 7 can then be pivoted further in the direction of the branch 4, but without increasing the tensile force in the pull and push element 11.

Auch bei dem Vorgang des Öffnens der Zangenbranchen, bei dem durch Verschwenkung des Hebels 7 eine Schubkraft in das Zug- und Schubelement 11 eingeleitet wird, fängt die Blattfeder einen Kraftüberschuß, der zur Beschädigung des Arbeitsinstrumentes führen würde, ab.Even during the process of opening the pliers branches, in which a thrust force is introduced into the pull and push element 11 by pivoting the lever 7, the leaf spring absorbs any excess force that would lead to damage to the working instrument.

Anstelle der liier gewählten Blattfeder kann das Uberlastscliutzelement 10 auch z.B. aus einem sprödem Werkstoff bestehen, dessen Bruchgrenze ab einer bestimmten Krafteinwirkung auf den Hebel 7 erreicht wird. Das Uberlastscliutzelement 10 bricht dann und das Zug- und Schubelement wird entlastet bevor das Aibeitsinstrument beschädigt weiden könnte.Instead of the leaf spring selected here, the overload protection element 10 can also consist, for example, of a brittle material whose breaking point is reached when a certain force is applied to the lever 7. The overload protection element 10 then breaks and the tension and thrust element is relieved before the work tool can be damaged.

Claims

1. Endoscopic shaft device with a distally arranged working instrument and a proximally arranged actuating device which has a lever mounted outside the shaft, the free end of which is moved essentially in the direction of the shaft axis when pivoted about the bearing and is connected there to the proximal end of a pulling and pushing element running in the shaft, the distal end of which acts on the working instrument, and with an overload protection which limits the force transmitted from the pulling and pushing element to the working instrument, characterized in that the end region (9) of the lever (7) is at least partially designed as a replaceable overload protection (10).

2. Device according to claim 1, characterized in that the overload protection (10) is designed to be resiliently deflectable in the locking mechanism of the lever (7).

T-G-P:MB4SUE\WFWANM\ALL0165.RTF

3. Device according to claim 1, characterized in that the overload protection (10) is a leaf spring.

4. Device according to claim 1, characterized in that the overload protection (10) consists of brittle material with a defined breaking limit.