DE10038480C2

DE10038480C2 - Fräser zum Abtragen von Gewebe

Info

Publication number: DE10038480C2
Application number: DE10038480A
Authority: DE
Inventors: Helmut Heckele; Eberhard Koerner
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: GB2367498B; DE10038480A1; GB2367498A; GB0117761D0; US6565587B1; US20020016605A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fräser zum Abtragen von Gewebe, mit einem Fräserkopf, einem den Fräserkopf tragenden Fräserschaft, mit dem der Fräserkopf drehfest verbunden ist, und einem den Fräserschaft antreibenden Antrieb.

Fräser dieser Art werden in der Chirurgie eingesetzt, um knöchernes oder knorpeliges Gewebe abzutragen. Dabei kann eine mit Fräselementen besetzte, über ein Gestänge ein- und ausschwenkbare Lamelle im Betrieb exzentrisch zum Fräserschaft angeordnet sein bzw. in diese Position ausgeschwenkt werden (DE 38 40 466 A1). Damit wird erreicht, dass die Lamelle bei jedem Umlauf über eine definierte Winkelstrecke radial nach außen vorstehend wirksam wird und Gewebe abtragen kann. Bei derartigen Fräsern entsteht jedoch eine nicht un erhebliche Unwucht, die die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt. Ferner sind die effektiven Wirkbereiche des Fräsers nur schwer genau festzulegen, so dass auch insofern die Genauigkeit des Gewebeabtrags begrenzt ist. Das gilt sinn gemäß auch für Knochenfräsen (DE 38 08 410 C2), bei denen Messer in einer Führung radial mittels einer Nockenscheibe unterschiedlich weit verstellt werden können, so dass auch eine nicht rotationssymetrische Ausnehmung in einen Knochen eingearbeitet werden kann. Allerdings sind solche Knochen fräsen nicht dazu geeignet, nur Gewebe von der Knochenoberfläche zu entfer nen.

Aus der WO 93/09731 A1 ist ein chirurgisches Werkzeug zum Abrunden der Kante eines in einen Knochen gebohrten Loches beschrieben. Dieses Werkzeug weist einen Fräserkopf auf, der konzentrisch auf einem Schaft angeordnet ist. Dieser ist von einer ersten Hülse umgeben. Das Werkzeug hat außerdem eine zweite Hülse, die parallel zu ihrer Längsachse eine Nut aufweist, in welcher die erste Hülse beim Betrieb aufgenommen wird, so dass der Fräserkopf in eine in Bezug zu der bereits vorhandenen Bohrung exzentrische Lage kommt.

Bei einem solchen Werkzeug bzw. Fräser müssen die zweite Hülse und die im Knochen befindliche Bohrung in Bezug auf ihren jeweiligen Durchmesser aufeinander abgestimmt sein, um einen in sich geschlossenen Führungskanal für die erste Hülse bilden zu können. Hieraus folgt. dass dieses bekannte Werkzeug im Hinblick auf seinen Anwendungsbereich eingeschränkt ist, da man insofern auf eine vorab im Knochen geschaffene Bohrung angewiesen ist. Deshalb läßt sich dieses Werkzeug nicht allgemein zum Abtragen von Gewebe in einer Körperhöhle, wie beispielsweise einem Gelenkraum, verwenden, die bzw. der keine mit der vorerwähnten Bohrung vergleichbare zylindrische Öffnung dar stellt. Jedenfalls ist ein seitlich über seine gesamte Länge offener Führungskanal nicht geeignet, um ein Werkzeug sicher zu führen. Ein unbeabsichtigtes Aus treten des Werkzeugs aus der seitlich offenen Führung könnte nämlich bei Anwendung in einer Körperhöhle nicht wirksam verhindert werden und zu Verletzungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräser der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Sicherheit und Genauigkeit bei seiner Anwendung erhöht werden und der Gewebeabtrag mit hoher Präzision erfolgen kann. Ferner soll die Effizienz des Abtrags verbessert werden sowie der Arbeits bereich des Fräsers genau einstellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Fräser erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste verdrehbare Hülse, die eine Innenbohrung aufweist, die exzen trisch zur Mittelachse dieser Hülse angeordnet ist, und durch eine zweite fest stehende Hülse, die in der Innenbohrung der ersten Hülse angeordnet ist und die für den Durchtritt des Fräserschaftes eine Innenbohrung aufweist, die exzen trisch zur Mittelachse der zweiten Hülse angeordnet ist.

Durch die Anordnung zweier Hülsen mit jeweils exzentrischer Bohrung für die radiale Lagerung des Fräserschaftes wird in einfacher Weise erreicht, dass durch Verdrehung der beiden Hülsen relativ zueinander der Fräserkopf hinsichtlich seines radialen Überstandes über den Außenumfang der äußeren Hülse hinaus einfach und genau stufenlos eingestellt werden kann. Die effektive Wirkung des Fräserkopfes beim Gewebeabtrag ist damit genau einstellbar.

Die Handhabung des Fräsers vereinfacht sich dadurch, dass die zweite Hülse drehfest mit dem Antrieb bzw. dessen Gehäuse verbunden ist. Weiterhin wird die erste Hülse bevorzugt mit einer verdrehbaren Handhabe drehfest verbunden; mit letzterer kann die wirksame Exzentrizität des Fräserkopfes einfach einge stellt werden.

Weiterhin sind die Exzentrizität der Innenbohrung der ersten Hülse und die Exzentrizität der Innenbohrung der zweiten Hülse gleich groß. Damit wird erreicht, dass durch entsprechende Verdrehung der beiden Hülsen zueinander bzw. der ersten Hülse relativ zur feststehenden zweiten Hülse der exzentrische Überstand des Fräserkopfes von Null bis zu einem Maximalwert eingestellt werden kann.

Bevorzugt ist die zweite Hülse mit ihrem Außendurchmesser mit Spielpassung in der Innenbohrung der ersten Hülse angeordnet. Weiterhin kann zwischen dem Außendurchmesser der zweiten Hülse und der Innenbohrung der ersten Hülse eine Gleitlagerung angeordnet oder dieser Bereich als Gleitlagerung ausgebildet sein.

Fertigungs- und montagetechnisch ergibt sich eine einfache Ausgestaltung, wenn Fräserkopf und Fräserschaft einteilig ausgebildet sind. Ferner kann der Fräser schaft mit der Antriebswelle mittels einer formschlüssigen Verbindung verbun den sein. Schließlich kann der Fräserschaft mit der Antriebswelle außerdem mittels einer Schnappverbindung verbunden werden.

Zur Verringerung des Gewichts des Fräsers wird die erste und/oder zweite Hülse im Wesentlichen nur in dem dem Fräserkopf benachbarten Bereich als massives Bauteil ausgebildet sein und in dem dem Antrieb benachbarten Bereich als hohles Bauteil.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 den Fräser ohne eingestellte Exzentrizität und

Fig. 2 den Fräser mit eingestellter Maximalexzentrizität des Fräser kopfes gegenüber der Außenhülse.

In Fig. 1 ist ein Fräser 1 zu sehen, der einen Antrieb 4 aufweist, der über einen Fräserschaft 3 den Fräserkopf 2 antreibt. Der Fräserschaft 3 wird in einem System zweier Hülsen 5 und 8 geführt. Die erste Hülse 5 weist dabei eine Innenbohrung 6 auf, in der die zweite Hülse 8 aufgenommen ist. Die zweite Hülse 8 wiederum hat eine Innenbohrung 9, die für den Durchtritt und die Lagerung des Fräserschaftes 3 dient.

Sowohl die erste Hülse 5 als auch die zweite Hülse 8 tragen ihre jeweilige Innenbohrung 6 bzw. 9 exzentrisch, das heißt, die Bohrungsachsen sind nicht identisch mit der Mittelachse 7 bzw. 10 der jeweiligen Hülse 5 und 8. In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Innenbohrung 6 in der ersten Hülse 5 mit der Exzen trizität e₁ eingebracht ist, während die zweite Hülse 8 ihre Innenbohrung 9 mit der Exzentrizität e₂ trägt.

In der in Fig. 2 dargestellten Position der beiden Hülsen 5 und 8 zueinander ergibt sich damit als Gesamtexzentrizität der Achse des Fräserkopfes 2 bzw. Fräserschaftes 3 gegenüber der Mittelachse 7 der ersten Hülse 5 ein Wert von e = e₁ + e₂.

Dem gegenüber ist in Fig. 1 die erste Hülse 5 relativ zur zweiten Hülse 8 so verdreht bzw. eingestellt, dass sich keine Exzentrizität des Fräserkopfes 2 relativ zur Mittelachse 7 der ersten Hülse 7 ergibt. Dies wird dadurch erreicht, dass beide Exzentrizitäten e₁, e₂ gleich groß sind, die Hülsen 5 und 8 zueinander jedoch so verdreht sind, dass sich beide Exzentrizitäten aufheben und die Mittelachse des Fräserschaftes 3 identisch mit der Mittelachse 7 der ersten Hülse 5 ist. Damit ergibt sich kein exzentrischer Lauf des Fräserkopfes 2 relativ zur ersten Hülse 5.

Durch Drehung der Handhabe 11, die mit der ersten Hülse 5 drehfest verbunden ist, kann somit stufenlos eine Exzentrizität zwischen Null und e eingestellt werden, womit der Fräser 1 an die jeweiligen Arbeitsbedingungen angepasst werden kann.

Der Fräser 1 eignet sich bevorzugt, um knorpeliges oder knöchernes Gewebe im Bereich der Wirbelsäule abzutragen. Dies gilt besonders für den endoskopischen Einsatz des Fräsers. Hier kommt es speziell auf einen genauen Abtrag an. Es liegt ein unwuchtfreier Lauf des Fräsers vor, und die Einstellung der benötigen Arbeitsexzentrizität bzw. Arbeitstiefe kann stufenlos, exakt und auf einfache Art und Weise erfolgen.

Claims

1. Fräser (1) zum Abtragen von Gewebe, mit einem Fräserkopf (2), einem den Fräserkopf (2) tragenden Fräserschaft (3), mit dem der Fräserkopf (2) drehfest verbunden ist, und einem den Fräserschaft (3) antreibenden Antrieb (4), gekennzeichnet durch eine erste verdrehbare Hülse (5), die eine Innenbohrung (6) aufweist, die exzentrisch (e₁) zur Mittelachse (7) dieser Hülse (5) angeordnet ist, und eine zweite feststehende Hülse (8), die in der Innenbohrung (6) der ersten Hülse (5) angeordnet ist und die für den Durchtritt des Fräserschaftes (3) eine Innenbohrung (9) aufweist, die exzentrisch (e₂) zur Mittelachse (10) der zweiten Hülse (8) angeordnet ist.

2. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülse (8) drehfest mit dem Gehäuse des Antriebs (4) verbunden ist.

3. Fräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (5) mit einer verdrehbaren Handhabe (11) fest verbunden ist.

4. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (e₁) der Innenbohrung (6) der ersten Hülse (5) und die Exzen trizität (e₂) der Innenbohrung (9) der zweiten Hülse (8) gleich groß sind.

5. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülse (8) mit ihrem Außendurchmesser mit Spielpassung in der Innenbohrung (6) der ersten Hülse (5) angeordnet ist.

6. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außendurchmesser der zweiten Hülse (8) und der Innenbohrung (6) der ersten Hülse (5) eine Gleitlagerung vorgesehen ist.

7. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Fräserkopf (2) und Fräserschaft (3) einteilig ausgebildet sind.

8. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräserschaft (3) mit der Welle des Antriebs (4) mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden ist.

9. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräserschaft (3) mit der Welle des Antriebs (4) mittels einer Schnapp verbindung verbunden ist.

10. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (5) und die zweite (8) Hülse im Wesentlichen nur in dem dem Fräserkopf (2) benachbarten Bereich als massives Bauteil ausgebildet sind und in dem dem Antrieb (4) benachbarten Bereich als hohles Bauteil.