DE60320231T2 - Verbindungssystem zwischen einer wirbelsäulenstange und einem querträger - Google Patents
Verbindungssystem zwischen einer wirbelsäulenstange und einem querträger Download PDFInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Osteosynthese im allgemeinen Sinn und insbesondere Vorrichtungen, die eine intervertebrale Verbindung gewährleisten, welche geeignet ist, die Wirbelsäule zu stabilisieren oder Deformationen der Wirbelsäule zu korrigieren.
- Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet der Systeme, die geeignet sind, eine Verbindung zwischen einer Wirbelsäulenosteosynthesestange und einem Querstab sicherzustellen.
- Im Stand der Technik sind zahlreiche intervertebrale Verbindungsvorrichtungen bekannt. Herkömmlicherweise umfaßt eine solche Vorrichtung Knochenverankerungselemente, wie zum Beispiel Pedikelschrauben oder Wirbelhaken, die jeweils mit einem Befestigungskopf für eine die genannten Elemente untereinander verbindende Verbindungsstange versehen sind. Die Knochenverankerungselemente sind entlang des zu behandelnden Bereichs der Wirbelsäule verteilt, um das Anbringen von zwei Verbindungsstangen zu ermöglichen, die sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und dabei auf jeder Seite der Dornfortsätze der Wirbel angeordnet sind. Vorteilhafterweise wird wenigstens eine Querverstrebung zwischen den Verbindungsstangen eingesetzt, um eine Korrekturwirkung des hergestellten Aufbaus (trennend oder zusammendrückend) zu stabilisieren und/oder zu erhalten.
- Im Stand der Technik wurden unterschiedliche Arten eines Verbindungssystems zwischen einer Osteosynthesestange und einem Querstab vorgeschlagen. Beispielsweise ist in dem Patent
ein Verbindungssystem beschrieben, das von einem ersten klemmbackenförmigen Teil, welches mit einem Durchgang für den Querstab und mit einer Feststellschraube, die geeignet ist, in den Durchgang vorzuragen, ausgestattet ist, sowie von einem zweiten, gegenwirkenden klemmbackenförmigen Teil, welches an dem ersten angelenkt ist, gebildet ist. Der Durchgang ist entsprechend ausgebildet, um den Querverbindungsstab aufzunehmen, der geeignet ist, bei Festziehen der Schraube an dem ersten und dem zweiten Teil in Anlage zu kommen, um die Annäherung der Klemmbacken sicherzustellen. Ein solches Verbindungssystem weist den Vorteil auf, daß es direkt an Wirbelsäulenosteosynthesestangen, an jeder beliebigen Stelle der Stangen, selbstverständlich außerhalb der Einschrauborte der Pedikelschrauben und der Haken angebracht werden kann. Darüber hinaus umgeben die Klemmbacken dieses Systems die Osteosynthesestange teilweise, was einen lokalen Eingriff an den Wirbeln verhindert, um den für das Anbringen des Verbindungssystems erforderlichen Raum frei zu machen.FR 2 745 708 - Es ist jedoch anzumerken, daß der Vorgang des Anbringens dieses Verbindungssystems zwischen einem Querstab und einer Osteosynthesestange einen schwer durchzuführenden Vorgang darstellt. Denn es ist festzustellen, daß das Verbindungssystem an der Osteosynthesestange gehalten werden muß und gleichzeitig das Gleiten des Querstabs durch den Aufnahmedurchgang sichergestellt werden muß. Das System muß weiterhin gehalten werden, damit ein leichtes Festziehen der Feststellschraube ermöglicht wird, um das Verbindungssystem in Position zu halten und gleichzeitig dem Gesamtaufbau eine Beweglichkeit für das Anbringen eines weiteren Verbindungssystems am gegenüberliegenden Ende des Querstabs zu bewahren.
- Um zu versuchen, diese Nachteile zu beheben, wurde in dem Dokument
ein Verbinder für eine Wirbelsäulenosteosynthesevorrichtung in Form eines einzigen Teils vorgeschlagen, das derart ausgebildet ist, daß es zwei Spannbacken aufweist, die sich ausgehend von einem Durchgangskopf für einen Querstab über Verbindungen erstrecken. Aufgrund der Elastizität des Materials und der im Bereich der Verbindungen ausgebildeten Schlitze, sind die zwei Spannbacken drehbeweglich, um das Festklemmen der Osteosynthesestange zu gewährleisten. Ein solcher Verbinder wird somit vor dem Anbringen des Querstabs an der Stange festgeclipst. Es stellt sich jedoch heraus, daß der Verbinder mit einer Klemmkraft an der Stange angebracht wird, die aufgrund der Ausbildung der Spannbacken schwer kontrollierbar ist. Hieraus ergibt sich eine Schwierigkeit für das Anbringen und das Positionieren des Verbinders an der Stange.FR 2 771 918 - Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, die vorgenannten Nachteile dadurch zu beheben, daß sie ein Verbindungssystem zwischen einer Wirbelsäulenosteosynthesestange und einem Querstab vorschlägt, das keinen vorherigen Eingriff erfordert, um den erforderlichen Platz frei zu machen, und das gleichzeitig einfach anzubringen und leicht in der Ausführung der Schritte zum Verbinden des Querstabs mit der Osteosynthesestange ist.
- Zur Erreichung eines solchen Ziels ist das System zur Verbindung einer Wirbelsäulenosteosynthesestange mit einem Querstab derart ausgebildet, daß es einen Durchgang für den Querstab aufweist, der dazu bestimmt ist, auf zwei gelenkig angebrachte Spannbacken eine Kraft auszuüben, um ihre Annäherung bei Festklemmen eines Feststellelements zu gewährleisten. Gemäß der Erfindung umfaßt das Verbindungssystem eine gemeinsame Gelenkachse, an der die Spannbacken angelenkt sind, sowie eine Rückstellfeder, die angebracht ist, um einen Druck auf die beiden Spannbacken auszuüben, damit sie unabhängig von dem Querstab einander annähernd belastet werden, so daß die Spannbacken die Osteosynthesestange einklemmen, um die stabile Montage des Verbindungssystems an der Stange zu gewährleisten.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante umfaßt das Verbindungssystem ein Mittel zur Begrenzung der Annäherung der Spannbacken unter der Wirkung der Rückstellfeder, so daß sie in der maximalen Annäherungsposition zwischen sich einen Einsteckkanal für die Osteosynthesestange begrenzen, so daß sich bei Anlegen einer Schubkraft an die Spannbacken in der Anlageposition an der Osteosynthesestange die Spannbacken öffnen, um die Stange zu umschließen und einzuklemmen, so daß das Verbindungssystem an der Stange festgelegt ist.
- Verschiedene weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, die als nicht einschränkend zu verstehende Beispiele Ausführungs- und Einsatzformen des Gegenstandes der Erfindung zeigen.
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1 ist eine teilperspektivische Ansicht, welche eine Wirbelsäulenverbindungsvorrichtung zeigt, die mit erfindungsgemäßen Verbindungssystemen ausgestattet ist. -
2 ist eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems. -
3 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems, von dem ein Teil im Schnitt gezeichnet wurde. -
4 ist eine Vorderansicht, welche das Verbindungssystem zwischen einer Osteosynthesestange und einem Querstab zeigt. -
5 ist eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems. -
6 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems. -
1 zeigt teilweise eine intervertebrale Verbindungsvorrichtung1 mit zwei Wirbelsäulenosteosynthesestangen2 , die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und dazu bestimmt sind, mit Hilfe von nicht dargestellten, jedoch an sich bekannten Knochenverankerungselementen, wie Pedikelschrauben oder Haken, an Wirbeln angebracht zu werden. - Gegenstand der Erfindung ist ein System
3 zum Verbinden der Osteosynthesestange2 mit einem Querstab4 , der beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist. In dem dargestellten Beispiel ist der Querstab4 dazu bestimmt, eine Verstrebung zwischen den zwei Osteosynthesestangen2 zu gewährleisten, so daß jedes Ende des Querstabs4 mittels eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems3 mit einer Stange2 verbunden ist. - Das erfindungsgemäße Verbindungssystem
3 weist eine erste Spannbacke5 und eine zur ersten entgegenwirkende zweite Spannbacke6 auf, um eine Klemme oder einen Clip zu bilden, die bzw. der dazu bestimmt ist, an einer Osteosynthesestange2 angebracht zu werden. Wie aus den2 bis4 genauer hervorgeht, weist jede Spannbacke5 ,6 ein Gesamtprofil auf, das mit einem Dreieck vergleichbar ist. So weist jede Spannbacke5 ,6 eine Auflagefläche7 auf, die über eine Abrundung oder einen Übergang8 zum Verbinden mit einer konvexen Außenfläche9 nach außen fortgesetzt ist. Jede Spannbacke5 ,6 weist auch eine Klemmfläche11 mit konkavem Profil auf, die sich über einen Außenrand12 an die Außenfläche9 anschließt. Jede Spannbacke5 ,6 weist somit ein seinen Platzbedarf begrenzendes spitz oder konisch zulaufendes Profil auf. - Die Spannbacken
5 ,6 , die aus zwei getrennten Teilen gefertigt sind, sind an einer gemeinsamen Gelenkachse14 gelenkig angebracht und dabei einander gegenüberliegend. Zu diesem Zweck ist jede Spannbacke5 ,6 mit einem Flügelpaar15 versehen, die jeweils mit einem Durchgangsloch für die gemeinsame Gelenkachse14 versehen sind. Die Flügelpaare15 sind im Bereich eines Verbindungsbereichs16 zwischen der Klemmfläche11 und der Auflagefläche7 angeordnet. Das Flügelpaar15 einer Spannbacke erstreckt sich symmetrisch zum Flügelpaar der anderen Spannbacke. Des weiteren ragen die Flügelpaare15 gegenüber dem Verbindungsbereich16 der Spannbacken derart vor, daß sie sich gegenseitig überschneiden, um das Ausrichten oder Fluchten der Durchgangslöcher für die Gelenkachse14 zu ermöglichen. - Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt das Verbindungssystem
3 wenigstens eine Rückstellfeder20 , welche die Spannbacken5 ,6 einander annähernd, d. h. schließend belastet, so daß die Spannbacken5 ,6 die Osteosynthesestange2 einklemmen, um die stabile Montage des Verbindungssystems an der Stange2 zu gewährleisten. Die Rückstellfeder20 ist ein aufgestecktes oder von den Spannbacken5 ,6 unabhängiges Teil und ist angebracht, um auf die zwei Spannbacken5 ,6 einen Druck auszuüben, damit sie einander annähernd belastet werden. In dem dargestellten Beispiel ist die Rückstellfeder20 von einer Schraubenfeder gebildet, die auf die Gelenkachse14 aufgesteckt ist und deren eines Ende201 in einer von den Auflageflächen7 der Spannbacken ausgehend gebildeten bogenförmigen Aussparung22 zur Anlage kommt. Die Rückstellfeder20 ist somit zwischen den zwei Spannbacken5 ,6 innerhalb der zwischen den zwei Spannbacken ausgebildeten bogenförmigen Aussparung22 gelagert. Selbstverständlich könnte in Betracht gezogen werden, die Rückstellfeder20 anders, beispielsweise in Form einer Blattfeder auszubilden. - In dem Maße wie die Spannbacken
5 ,6 zur Gelenkachse14 symmetrisch sind, ist die durch die Spannbacken auf die Stange ausgeübte Klemmkraft dadurch symmetrisch entgegengesetzt, daß sie über zwei entgegengesetzte Flächen dieser Stange verläuft. Es soll verstanden werden, daß diese bzw. dieser durch die zwei Spannbacken5 ,6 gebildete Klemme bzw. Clip geeignet ist, an Stangen mit Durchmessern unterschiedlicher Werte angebracht zu werden und dabei ein wirkungsvolles Festklemmen an der Stange erzielt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Klemmfläche11 jeder Spannbacke5 ,6 von Bereichen111 ,112 mit unterschiedlichen Querschnitten gebildet, um den Oberflächenkontakt mit der Stange in Abhängigkeit des Durchmessers der Stange2 zu verbessern. Es ist anzumerken, daß die Dimensionierung der Spannbacken5 ,6 derart angepaßt ist, daß in der Klemmstellung an der Stange2 ihre Außenränder12 stets gegenüber einer durch die äußere Mantellinie der Stange2 verlaufenden Ebene zurückspringen. Die Spannbacken5 ,6 umgeben somit die Stange2 teilweise. - Das Verbindungssystem
3 weist auch einen Träger25 zum Anbringen der Spannbacken5 ,6 auf. Wie aus den1 und2 genauer hervorgeht, liegt der Träger25 in Form eines Bügels vor, der eine Kappe26 aufweist, die auf beiden Seiten durch Streben oder Stützen27 fortgesetzt ist, an jedem Ende derer eine Bohrung28 zur Aufnahme eines Endes der Gelenkachse14 ausgebildet ist. Die Streben27 und die Spannbacken5 ,6 sind angeordnet, um die Bewegungen der Spannbacken im Hinblick auf ihr Verrasten an der Stange2 zu gestatten. Zu diesem Zweck umfaßt jede Spannbacke5 ,6 im Bereich ihres Verbindungsbereichs16 eine Ausnehmung30 , die von der Auflagefläche7 ausgehend, sich an den Seitenflächen der Spannbacken öffnend ausgebildet ist. - Gemäß einem bevorzugten Ausführungsmerkmal umfaßt das Verbindungssystem
3 ein Mittel33 zum Begrenzen der Annäherung der Spannbacken5 ,6 unter der Wirkung der Rückstellfeder20 derart, daß sie in der Position maximaler Annäherung, welche in2 dargestellt ist, zwischen sich einen Einsteckkanal34 für die Osteosynthesestange2 begrenzen, so daß sich bei Anlegen einer Schubkraft an die Spannbacken in der Anlageposition an der Stange2 die Spannbacken öffnen, um die Stange zu umschließen und einzuklemmen. In dieser Position maximaler Annäherung sind die Außenränder12 der Spannbacken voneinander entfernt, um das schrittweise Öffnen der Spannbacken zu ermöglichen, was das Einstecken der Stange2 zwischen den Spannbacken5 ,6 ermöglicht, um sie derart einzuklemmen, daß das Verbindungssystem3 an der Stange festgelegt ist. - In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Mittel zum Begrenzen der Annäherung
33 von Anschlägen36 gebildet, die durch die Kante der Streben27 gebildet sind, an der eine die Ausnehmung30 begrenzende Bodenwand37 zur Anlage kommt. Es soll verstanden werden, daß die Spannbacken5 ,6 in der Ruhestellung durch die Rückstellfeder20 derart belastet werden, daß sie ihre maximale Annäherungsposition einnehmen, die dem Inanlagebringen der Spannbacken5 ,6 an den Anschlägen36 entspricht. - Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsmerkmal umfaßt das Verbindungssystem
3 ein Mittel40 zum Begrenzen des Abstandes der Spannbacken5 ,6 unter der Wirkung einer insbesondere unbeabsichtigten Spreizkraft der Spannbacken5 ,6 , um die Beschädigung der Rückstellfeder20 zu vermeiden. Dieses Abstandsbegrenzungsmittel40 ist von dem Rand41 der Streben27 gebildet, mit dem die Bodenwand37 der Spannbacken in Kontakt gelangen kann. - Das Verbindungssystem
3 weist auch einen Durchgang45 für den Querstab4 auf. In dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchgang45 teilweise durch den Träger25 , d. h. durch die Innenseiten der Streben27 und der Kappe26 sowie durch die Auflagefläche7 der Spannbacken begrenzt. Dieser Durchgang45 weist einen entlang einer zur Gelenkachse14 der Spannbacken5 ,6 im wesentlichen orthogonalen Achse ausgerichteten rechteckigen Querschnitt auf. - Das Verbindungssystem
3 weist auch ein Festklemmelement48 , wie eine Schraube auf, die dazu bestimmt ist, in das Innere des Durchgangs45 vorzuragen. Diese Feststellschraube48 wird in ein an der Kappe26 ausgebildetes Innengewinde derart eingeschraubt, daß sie von der Außenseite der Kappe26 aus zugänglich ist (5 ). - Die Verwendung eines Verbindungssystems
3 zwischen einer Osteosynthesestange2 und einem Querstab4 ergibt sich direkt aus der vorhergehenden Beschreibung. - Nach dem Einsetzen einer Wirbelsäulenosteosynthesestange
2 entsprechend den bekannten Techniken kann die stabile Montage des Verbindungssystems3 an der Stange2 an der gewünschten Stelle vollzogen werden. Hierzu wird das Verbindungssystem3 im allgemeinen ohne den Querstab4 mit Hilfe eines geeigneten Hilfsinstruments entlang einer zur Achse der Stange im wesentlichen senkrechten Richtung bewegt, wobei die Außenränder12 der Spannbacken zur Osteosynthesestange2 gerichtet angeordnet werden. Wie aus2 genauer hervorgeht, wird das Verbindungssystem3 in der Richtung des Pfeils f1 bewegt. Bei dieser Bewegung gelangen die Spannbacken5 ,6 in Anlage an die Stange2 , so daß das Fortsetzen der Schubkraft entlang der Richtung f1 zum schrittweisen Öffnen der Spannbacken führt, welche die Stange umschließen und einklemmen. Es ist festzustellen, daß das Öffnen der Spannbacken5 ,6 aufgrund des Vorliegens des zwischen den Außenrändern12 der Spannbacken begrenzten Einsteckkanals34 automatisch und leicht vonstatten geht. Nach Aufheben der Schubkraft üben die Spannbacken5 ,6 unter der Wirkung der Rückstellfeder20 eine ausreichende Klemmkraft um die Stange2 herum aus, um seine stabile Montage an der Stange2 ohne Eingriff von außen zu ermöglichen. - Das stabile Positionieren eines solchen Verbindungssystems
3 an der Stange2 erleichtert den späteren Schritt des Einfügens des Querstabs4 in den Durchgang45 . Selbstverständlich wird in dem Fall, in dem ein Querstab4 zwischen zwei Osteosynthesestangen2 angeordnet wird, ein identischer Schritt zum Anbringen eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems3 an der anderen Osteosynthesestange durchgeführt. Wie aus5 genauer hervorgeht, ist festzustellen, daß die Breite des Durchgangs45 größer ist als die Breite des Stabes4 , um einen Winkelausschlag des Stabes gegenüber der Stange2 zu ermöglichen. - Nach dem Positionieren des Querstabs
4 wird die Feststellschraube48 derart festgeschraubt, daß der Stab4 eine Anlage an den Spannbacken5 ,6 gewährleistet, um ihr Annähern sicherzustellen, damit das Festlegen der Stange2 durch die Spannbacken5 ,6 ermöglicht wird. Zu diesem Zweck erstrecken sich die Verbindungsübergänge8 der Auflageflächen in einer bezogen auf die Gelenkachse14 höheren Ebene, was die Anlage des Stabes an diesen Bereichen und infolgedessen das Verschwenken der Spannbacken5 ,6 in einer Annäherungsrichtung ermöglicht. - In dem in den
1 bis5 dargestellten Beispiel übt der Querstab4 unter der Wirkung der Festklemmschraube48 direkt eine Kraft auf die Spannbacken5 ,6 aus.6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Stab4 mit einer länglichen Aussparung50 versehen ist, die in Kontakt an den Auflageflächen7 der Spannbacken ist und auf die ein Feststellelement48 wirkt, das von einer auf einen von dem Träger25 getragenen Gewindestift aufgesteckten Mutter gebildet ist. Es ist anzumerken, daß in Betracht gezogen werden kann, daß die durch den Stab4 auf die Spannbacken5 ,6 übertragene Kraft durch Zwischenlegen einer Scheibe zwischen den Spannbacken und dem Stab4 indirekt ausgeübt werden kann. - Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele begrenzt, da hieran verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne ihren Rahmen zu verlassen.
Claims (8)
- System zur Verbindung einer Radikosteosynthesestange (
2 ) mit einem Querstab (4 ), wobei das System derart vorgesehen ist, daß es einen Durchgang (45 ) für den Querstab (4 ) aufweist, der dazu bestimmt ist, auf zwei Spannbacken (5 ,6 ), die gelenkig montiert sind, um ihre Annäherung bei Festklemmen eines Feststellelements (48 ) zu gewährleisten, eine Kraft auszuüben, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: – eine gemeinsame Gelenkachse (14 ), auf der die beiden Spannbacken (5 ,6 ) angelenkt sind, – eine Rückstellfeder (20 ), die derart montiert ist, daß sie einen Druck auf die beiden Spannbacken (5 ,6 ) ausübt, um sie unabhängig von dem Querstab einander relativ anzunähern, so daß die Spannbacken (5 ,6 ) die Osteosynthesestange einklemmen, um die stabile Montage des Verbindungssystems auf der Stange zu gewährleisten. - Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Mittel (
33 ) zur Begrenzung der Annäherung der Spannbacken (5 ,6 ) unter der Wirkung der Rückstellfeder (20 ) umfaßt, so daß sie zwischen sich in der maximalen Annäherungsposition einen Eingreifkanal (34 ) für die Osteosynthesestange (2 ) definieren, so daß sich beim Anlegen einer Schubkraft an die Spannbacken in der Abstützungsposition auf der Osteosynthesestange (2 ) die Spannbacken (5 ,6 ) öffnen, um die Stange zu umgeben und einzuklemmen, so daß das Verbindungssystem auf der Stange befestigt wird. - Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (
20 ) auf der Gelenkachse (14 ) im Eingriff steht, wobei sie sich in einem bogenförmigen Ausschnitt (22 ) befindet, der in den Spannbacken vorgesehen ist. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (
5 ,6 ) symmetrisch sind, wobei sie jeweils eine Klemmfläche (11 ) aufweisen, die auf antagonistische Weise auf die Osteosynthesestange (2 ) einwirkt und ihre Montage auf Stangen mit Durchmessern von unterschiedlichen Werten ermöglicht. - Verbindungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (
5 ,6 ) jeweils eine Klemmfläche (11 ) aufweisen, die von Bereichen (111 ,112 ) mit unterschiedlichen Querschnitten gebildet ist. - Verbindungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachse (
14 ) von einer Stütze (25 ) getragen wird, die den Durchgang (45 ) für den Querstab (4 ) begrenzt, wobei die Stütze (25 ) mit dem Feststellelement (48 ) versehen ist, das dazu bestimmt ist, in das Innere des Durchgangs (45 ) zu ragen. - Verbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchgang (
45 ) in eine im wesentlichen auf die Gelenkachse (14 ) der Spannbacken senkrechte Richtung entlang einer größeren Breite als der Querstab (4 ) erstreckt, um einen Winkelausschlag des Stabs zu gestatten. - Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es Anschläge (
40 ) umfaßt, um die Entfernung der Spannbacken zu begrenzen.
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