Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrkopf zum Aufboh¬ ren von Knochenkanälen nach dem Oberbegriff des Anspruchs

1.

Insbesondere vor dem Einsetzen von Implantaten in Röhren¬ knochen werden die Knochenkanäle zunächst aufgebohrt, da¬ mit das Implantat eingeführt bzw. eingeschlagen werden kann. Zum Aufbohren wird zumeist ein Spiralbohrkopf ver¬ wendet, der einen relativ kurzen Schaft aufweist, der mit einem flexiblen Antriebsschaft koppelbar ist und der von einer geeigneten Antriebsmaschine in Drehung versetzt wird. Der flexible Antriebsschaft und der Bohrkopf weisen eine Durchbohrung auf ^" . Sie dient zur Aufnahme eines Führungs¬ spießes, der zuvor in den Knochen eingeschlagen worden ist. Auf diese Weise wird eine Führung für den Bohrkopf erhalten und verhindert, daß die Knochenwandung seitlich durchbohrt wird.

Bei dem Aufbohren von Knochenkanälen besteht die Gefahr, daß unnötige Verletzungen auftreten. Insbesondere wenn der Druck und die Temperatur im Markraum stark anwachsen, be¬ steht zudem die Gefahr von Fettembolien. Diese müssen in jedem Fall vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf zum Aufbohren von Knochenkanälen zu schaffen, der einen

relativ raschen Vorschub erlaubt bei gleichzeitig guter Spanabfuhr und geringem Druck.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk¬ male des Anspruchs 1.

Der erfindungsgemäße Bohrköpf weist vier im 90°-Umfangs- abstand angeordnete schraubenlinienförmig verlaufende Zähne auf, die einen kleinen Drallwinkel aufweisen. Zum Beispiel liegt der Drallwinkel im Bereich von 15°. Der An¬ schnitt weist einen Winkel zur Längsachse von etwa 45° auf (Spitzenwinkel etwa 90°). Es hat sich gezeigt, daß ein derartiger Anschnitt besonders günstig ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Nebenschneidkanten außen an den Zähnen annähernd auf einem Zylinder liegen, dessen Achse mit der Achse der Bohrung zusammenfällt. Die Neben-Schneidkanten erstrecken sich so¬ mit annähernd auf einer Geraden, die annähernd gleichen Abstand zur Achse längs der Bohrung über ihre Länge auf¬ weist. Eine derartige Ausbildung der Zähne ermöglicht eine gute Führung im Knochenkanal unabhängig vom Führungsspieß. Es wird die Gefahr vermieden, daß der Bohrkopf sich seit¬ lich zu weit in die Knochenwandung eingräbt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß der Grund der Spankammer zwischen den Zähnen oder die Spannut radial sehr nahe an der Bohrung liegt. Es ist nur so viel Material zur Bohrung hin stehen gelassen, daß der Bohrkopf eine ausreichende Stabilität erhält. Beispielsweise liegt der Grund der Spankammer in einem radialen Abstand zur Bohrungsachse, der etwa dem Außenradius des Schaftes des Bohrkopfs entspricht. Es ist jedoch denkbar, den Grund ra-

dial noch näher an die Bohrung heranzuführen, wenn ein entsprechender Übergang von der Spankammer zum Schaft hin geschaffen wird, so daß ein Spanstau nicht auftritt. Die auf diese Weise geschaffenen relativ großen Spankammern oder Spannuten ermöglichen eine hervorragende Spanabfuhr.

Schließlich ist erfindungsgemäß im Anschnittbereich an den die Spankammern begrenzenden Flächen der Zähne ein An¬ schliff vorgenommen derart, daß ein relativ scharfer Rand von den Enden der Zähne und den dazwischenliegenden Span¬ kammern zur Bohrung hin gebildet ist. Dieses Merkmal be¬ dingt eine Anschärfung bzw. Anspitzung des Anschnitts, wodurch ein wirksames Eindringen und "Einfräsen" in den Knochenkanal ermöglicht ist, auch bei engen Markkanälen.

Da Gefahr bestehen könnte, daß der Führungsspieß den ge¬ bildeten scharfen Rand der Bohrung beschädigt, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Bohrung im vorde¬ ren Ende eine konische Ansenkung aufweist. Auf diese Weise kann eine gewisse Verkantung aufgrund von Toleranzen zwi¬ schen Bohrkopf und Führungsspieß stattfinden, ohne daß der gleichwohl verbleibende scharfe Rand eine Beschädigung erleidet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenkontur der Zähne am hinteren Ende mit einer Rundung versehen, die dann auf den Schaft des Bohrkopfes trifft. Der Radius der Rundung wird relativ groß gewählt, um ein Hinterschneiden beim Bohren im Kanal zu verhindern.

Die Länge der Neben-Schneidkante, die sich, wie bereits beschrieben, auf einer Zylinderfläche befindet, darf nicht zu groß gewählt werden, weil dann die Gefahr besteht, daß

es zu Hemmungen kommt. Daher ist die Länge dieser Schneid¬ kante auf jeden Fall kleiner als der Durchmesser des Zy¬ linders.

Der Spanwinkel an Haupt- und Nebenschneidkante bewegt sich vorzugsweise im Bereich von 20 bis 22°. Die Spanfläche wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung von einer durchgehenden Hohlkehle gebildet, die sich bis zum An¬ schliff erstreckt. Zusammen mit der relativ tiefen Span¬ kammer wird dadurch ein erwünschtes Ausschälen des Kno¬ chenmaterials erhalten bei gleichzeitig guter Spanabfuhr.

Der Freiwinkel der Hauptschneidkante liegt nach einer wei¬ teren Ausgestaltung der Erfindung etwa im Bereich von 13 bis 17°, wobei sich an den Neben-Schneidkanten zwei im Winkel unterschiedliche Freiflächen ausgebildet sein kön¬ nen. Die erste sich an die Schneidkante anschließende Freifläche hat zum Beispiel einen Winkel von 13 bis 15°, während die sich daran anschließende Freifläche einen Win¬ kel von 15 bis 17° aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. la zeigt teilweise in Seitenansicht, teilweise im Schnitt einen Bohrkopf nach der Erfindung, teil¬ weise vor dem letzten Fertigungsgang.

Fig. lb zeigt ein Teil des Bohrkopfs nach Fig. 4 in Seiten¬ ansicht

Fig. 2 zeigt eine Endansicht des Bohrkopfs nach Fig. 1 in Richtung Pfeil 2, wobei jedoch die Ausbildung nur

der oberen Hälfte wiedergegeben ist, d.h. vor dem letzten Fertigungsgang.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch nach endgültiger Fertigstellung.

Fig. 4 zeigt eine Endansicht des Bohrkopfs nach Fig. 3 in Richtung Pfeil 4.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Zahn des Bohrkopfs nach Fig. 3 im radial äußeren Bereich.

Das in Fig. 1 gezeigte Werkzeug 10 besteht aus dem eigent¬ lichen Bohrkopf 12 und einem zylindrischen Schaft 14. Schaft 14 und Kopf 12 sind mit einer mittigen Durchbohrung 16 geformt, von der nur die untere Hälfte in Fig. 1 zu er¬ kennen ist. Die Bohrung hat zum Beispiel einen Innendurch¬ messer von 3,6 mm.

Es sei erwähnt, daß die obere Hälfte von Fig. 1 einen Zwi- schenbearbeitungszustand zeigt, während die untere Hälfte den Endbearbeitungszustand wiedergibt.

Der Bohrkopf 12 weist vier im 90"-Abstand angeordnete und sich annähernd achsparallel und radial nach außen er¬ streckende Zähne 28 auf, die im Anschnittbereich eine Haupt-Schneidkante 20 mit einem Winkel von 45° zur Längs¬ achse (Fig. 1) aufweisen. Die Neben-Schneidkanten 22 der Zähne 18 liegen auf der Fläche eines Zylinders, dessen Achse mit der Achse der Bohrung 16 konform ist. Ein derar¬ tiger Zylinder ist in Fig. 2 bei 24 strichpunktiert ange¬ geben. Die Zähne 18 haben einen leicht schraubenförmigen Verlauf mit einem Drallwinkel von zum Beispiel etwa 15°

(Fig. lb) . Am hinteren Ende geht die Außenkontur der Zähne bogenförmig in den Schaft über, wie bei 26 angedeutet. Der Bogen 26 weist einen relativ großen Radius auf.

Zwischen den Zähnen 18 sind nutenförmige Spankammern 28 gebildet, deren Grund 30, der mit einem relativ kleinen Radius geformt ist, radial gesehen relativ nahe an der Bohrung 16 liegt, mit anderen Worten, die Materialdicke zwischen Grund 30 und Bohrung 16 ist relativ klein. Die Spankammern haben daher einen relativ großen Querschnitt, können daher viele Späne aufnehmen und abführen.

Bei der Fertigung wird der Bohrkopf 12 zunächst so geformt, daß sich an der Spitze vier Ringflächenabschnitte 31 bil¬ den, die im Bereich des vorderen Endes der Zähne 18 annä¬ hernd senkrecht zur Längsachse verlaufend die Achse der Bohrung 16 in gleichen Abständen umgeben. Diese Flächenab¬ schnitte 31 würden jedoch beim Vortreiben in einem Mark¬ kanal einen zu großen Widerstand und damit einen zu großen Druck verursachen. Daher ist an den einander zugekehrten Flächen der Zähne 18 einer Spankammer 18 ein Anschliff vorgenommen, der sich aus Fig. 1 untere Hälfte und den Figuren 3 und 4 ergibt. Eine großflächige Anschlifffläche 36 ist im Anschnittbereich an der rückseitigen Fläche je¬ des Zahns 18 im Anschnittbereich vorgenommen. Sie führt zu einer Anspitzung des Anschnittbereichs, da die Fläche 36 einen größeren Winkel zur Längsachse hat als die übrige Rückseite der Zähne 18. Eine weitere Anschlifffläche 38 auf der Vorderseite am vorderen Ende der Zähne 18 ist flä¬ chenmäßig relativ klein. Beide Anschliffe 36, 38 führen zu einer Verringerung der Breite der Freifläche 40 der Zähne 18 im Anschnittbereich, wie aus Fig. 4 zu erkennen. Die Anschliffe 36, 38 sind so gelegt, daß sich insgesamt eine "Anspitzung" des Bohrkopfs 12 im Anschnittbereich ergibt

mit der Ausbildung einer nahezu schneidenartigen scharfen Umrandung 42 des vorderen Endes der Bohrung 16. Da die scharfe Umrandung 42 jedoch Gefahr läuft, mit Hilfe eines Führungsspießes, der durch die Bohrung 16 hindurchgeführt ist, beschädigt zu werden, ist die Bohrung 16 am vorderen Ende konisch angesenkt, wie bei 44 zu erkennen, wodurch ein Spiel zwischen Bohrkopf 12 und Führungsspieß nicht ohne weiteres zu einer Beschädigung des scharfen Randes 42 führt. Der Anschliff 36, 38 und die Ansenkung 44 führen dazu, daß die vorderen Enden der Zähne 18 im Anschnittbe¬ reich zackenförmig vorstehen, wie bei 48 angedeutet, wäh¬ rend der Rand 42 zwischen den Zacken 48 bogenförmig nach hinten verläuft (Fig. 3). Man erhält dadurch bei der Bear¬ beitung einen fräsenden Effekt.

Um den Unterschied zwischen den Figuren 1 und 2 und den Figuren 3 und 4 herauszustellen, sind das Werkzeug in Fign. 3 und 4 mit 10' und der Bohrkopf mit 12 ' bezeichnet.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Zahn 18 im Bereich der Nebenschneidkante 22. Dabei ist zu erkennen, daß die Spanfläche 50 als Hohlkehle gebildet ist. Der Spanwinkel a beträgt etwa 20 bis 22°. Die Freifläche an der Neben- Schneidkante 22 ist unterteilt in einen ersten Freiflä¬ chenabschnitt 52 sehr geringer Breite (siehe auch Fig. lb) und einen zweiten etwas breiteren Freiflächenabschnitt 54. Ersterer hat einen Freiwinkel von etwa 13 bis 15 und der zweite von 15 bis 17° . Daran schließt sich die spiralför¬ mige Rückfläche 56 des Zahns 18 an. Der Spanwinkel der HauptSchneidkante 20 ist ähnlich dem Spanwinkel a.