Beschreibung

Die Erfindung betrifft: eine Vorrichtung zum Behandeln, insbesonde zum Spülen von Knochen, von Wunden, der Bauchhöhle oder dergleich Teilen des menschlichen- oder tierischen Körpers mit aseptischer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der Chirurgie besteht vielfach das Bedürfnis, Wundbereiche zu säubern. Wenn beispielsweise eine Prothese in einen Knochen mit¬ tels Knochenzement eingesetzt werden soll, so müssen die zunächst mit Blut und Bruchstücken verstopften Interstitien freigelegt werden, da sonst der Knochenzement keinen Halt findet. Um derar¬ tige Reinigungen durchzuführen, ist: es bekannt:, mit einer Schlauchpumpe (Rollerpumpe) Reinigungsflüssigkeit mittels eines Spritzrohres bzw. Schnorchels auf den zu reinigenden Bereich zu

spritzen und so die störenden Verunreinigungen abzuschwem¬ men. Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß derartige Pumpen elektromotorisch getrieben sind und elektrisch getriebene Maschinen im Operationssaal als nachteilig erkannt wurden, da die zwangsläufig entstehenden Störimpulse eines Elektromotors empfindliche Meßgeräte (EKG usw. ) stören und darüber hinaus aufgrund der Funkenbil¬ dung Gefahren mit sich bringen können. Weiterhin ist bei Verwendung einer Schlauchpumpe die Menge an Spülflüssigkeit, die zum gründlichen Reinigen eines bestimmten Wundbereiches notwendig ist, relativ groß, so daß eine ebenso große Menge Flüssigkeit wieder abgesaugt werden muß.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik, ist es Auf- gäbe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der ein¬ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine verbesserte Reinigungswirkung bei verringerter Menge der Spülflüssigkeit ohne elektromotorischen Antrieb erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Pumpe zum Antrieb durch Adaptermittel mit einer Druckluft-Bohrmaschine koppel¬ bar ist. Derartige Druckluft-Bohrmaschinen sind nämlich in jedem Operationssaal ohnehin vorhanden, so daß zumindest der Antrieb der Pumpe über ein ohnehin vorhandenes Gerät, das ohne Elektromotor arbeitet, sichergestellt werden kann. Weiterhin ist eine solche Pumpe sehr gut regelbar, d.h., der Flüssigkeitsstrom kann exakt den Notwendigkeiten angepaßt werden, was bei einer Schlauchpumpe große Schwierigkeiten mit sich bringt.

Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Pumpe eine Zahnradpumpe ist, an der direkt das Spritzrohr bzw. der Schnorchel anschließbar ist. Die Zahnradpumpe ist hierbei zur pulsierenden Förderung von Flüssigkeit ausgebildet. Durch diese pulsierende Förderung wird eine wesentliche Verringe¬ rung der zur Reinigung benötigten Flüssigkeitsmenge erzielt, da die einzelnen Pulse ("Spritzer") einen wesentlich große-

ren Reinigungseffekt mit sich bringen, als der Dauerstrahl. Vergleicht man diese Lösung der Aufgabe mit der bekannten Vorrichtung, die eine Schlauchpumpe aufweist, so fördert zwar die Schlauchpumpe selbst auch pulsierend, jedoch wird der pulsierende Förderstrom zunächst durch ein langes

Schlauchstück geleitet, das aufgrund seiner Dehnbarkeit ein Federelement bildet, so daß ein Masse-Federsystem entsteht. Dieses Masse-Federsystem weist nun eine "Tiefpaßcharakte- ristik" auf, es werden also die schnellen Druckanstiege ge- glättet. Demgegenüber ist durch die erfindungsgemäße Anord¬ nung gewährleistet, daß die von der Zahnradpumpe erzeugten Druckpulse ungefiltert, also in voller Schärfe, in das Spül¬ rohr gelangen. Vorzugsweise ist hierbei die Pumpe direkt auf einer Druckluft-Bohrmaschine montiert und von dieser an- getrieben, so daß ein handliches, kompaktes Gerät entsteht, was für den Einsatz im Operationssaal besonders wichtig ist.

An sich sind Zahnradpumpen diejenigen Verdrängungsmaschinen, welche (neben Schraubenpumpen) den geringsten Ungleichför- migkeitsgrad im Förderström haben. Mit der vorliegenden Er¬ findung wird ein ganz anderer Weg beschritten, der darin besteht, eine Zahnradpumpe so auszubilden, daß ein besonders stark pulsierender Förderstrom entsteht. Dies kann auf ver¬ schiedene Weise gelöst werden.

Bei einer ersten Ausführung der Erfindung wird eine Zahnrad¬ pumpe mit möglichst wenigen Zähnen, im Extremfall eine Kap¬ selpumpe (zwei Zähne) verwendet, so daß der Förderström stark pulsiert. 3ei einer zweiten bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung wird die Pulsiεrung dadurch erreicht, daß der Dichtspalt zwischen den beiden Zahnrädern über Ausneh¬ mungen in mindestens einem der beiden Zahnräder immer wie¬ der geöffnet wird, so daß ein "Kurzschluß" zwischen Ein- und Auslaß entsteht. Während dieses Kurzschlusses wird also kein Druckmedium gefördert, so daß bei Vorbeistreichen der Ausnehmung am Dichtspalt zwischen den beiden Zahnrädern der Druck wieder abrupt ansteigt.

Bei einer dritten, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein (Dreh-) Schieber vorgesehen, der mit einem der Zahnräder mitläuft und direkt den Druckausgang der Pumpe öffnet und schließt. Bei dieser bevorzugten Aus- führungsform der Erfindung ist der Druckanstieg besonders stark, so daß der notwendige Förderstrom bzw. die zur Reini¬ gung einer bestimmten Fläche notwendige Flüssigkeitsmenge minimal wird.

Vorzugsweise wird die Spülflüssigkeit in einer Kartusche aufbewahrt, die direkt über geeignete Adaptermittel (Bajo¬ nettverschluß) an die auf einer Druckluft-Bohrmaschine mon¬ tierte Pumpe angekoppelt werden kann. Dadurch muß kein ge¬ sonderter Schlauch zur Flüssigkeitszufuhr vorgesehen werden, was das ganze Gerät noch handlicher macht. Selbstverständ¬ lich ist es auch möglich, anstelle der Kartusche einen Zu¬ führungsschlauch (gegebenenfalls über dieselben Anschlu߬ mittel an der Pumpe) anzuschließen.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den ünteranspruchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzug¬ ter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand von Abbil¬ dungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine teil-geschnittene Seitenansicht einer Pumpe, die samt Flüssigkeitskartusche auf einer Druck- luftbohrrnaschine montiert ist;

Fig. 2 eine teil-geschnittene Seitenansicht eines Ge- häuseteils der Pumpe nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht auf die Pumpe nach Fig. 2 entlang der Linie III-III;

^F --g- 4 eine Ansicht: auf die Pumpe nach Fig. 2 entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5 eine teil-geschnittene Seitenansicht des zweiten Pumpengehäuseteils der Pumpe nach Fig. 1;

Fig. 6 eine Ansicht auf das Gehäuse nach Fig. 5 entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5;

Fig. 7 eine teil-geschnittene Seitenansicht auf den

Adapter zum Anschluß der Pumpe an eine Druckluft- Bohrmaschine nach Fig. 1;

Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7;

Fig. 9 eine teil-geschnittene Seitenansicht auf ein An- koppelstück zum Anschluß eines Spritzrohres an die Pumpe ;

Fig. 10 eine Ansicht entlang der Linie X-X aus Fig. 9;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Antriebszapfens der Pumpe aus Fig. 1;

Fig. 12 eine Ansicht entlang der Linie XII-XII aus Fig. 11;

Fig. 13 eine teil-geschnittene Seitenansicht des ersten

Zahnrades der Zahnradpumpe nach Fig. 1;

Fig. 14 eine Ansicht entlang der Linie XIV-XIV aus Fig. 13;

Fig- 15 eine teil-geschnittene Seitenansicht des zweiten

Zahnrades der Pumpe nach Fig. 1;

Fig. 16 eine Ansicht entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 15;

Fig. 18 eine Ansicht entlang der Linie XVIII-XVIII aus

Fiσ . 17;

Fig. 19 eine schematisierte Darstellung der Zahnräder einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 20 eine Ansicht entlang der Linie XX-XX aus Fig. 19;

Fig. 21 eine Draufsicht auf ein Gehäuseteil einer weite¬ ren bevorzugten Ausführungsform der Pumpe, ähn¬ lich der Ansicht nach Fig. 6; und

Fig. 22 eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII aus Fig. 21.

Bei der folgenden Erläuterung sind für gleiche oder gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern gewählt. Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug¬ nahme auf die Fig. 1 bis 18 erläutert.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt die erfindungsgemäße Vor- richtung eine Zahnradpumpe, deren Gehäuse aus einem Gehäuse¬ teil 11 und einem Gehäuseteil 11' besteht, die unter Zwi¬ schenlage eines O-Rings 5 unter Abdichtung mittels Schrau¬ ben 26 fest verbunden sind.

Im ersten Gehäuseteil 11 sind Ausnehmungen vorgesehen, in denen ein erstes Zahnrad 20' mit einem zweiten Zahnrad 20 kämmend läuft. Das erste Zahnrad 20' ist auf einer Welle ge¬ lagert, die einen Antriebszapfen 12 bildet, der aus dem Pumpengehäuseteil 11 herausragt.

An dem Gehäuseteil 11 der Pumpe ist mittels Schrauben 38 eine Adapterhülse 31 angeflanscht, die so ausgebildet ist, daß eine Preßluftbohrmaschine 1 mit einem Schaftteil 2 des Bohrmaschinengehäuses 3 in der Adapterhülse 31 festgespannt werden kann. Der Antriebszapfen 12 inseriert hierbei in ein Spannfutter 4 der Bohrmaschine 1 derart, daß eine form¬ schlüssige Verbindung zwischen dem Spannfutter 4 und dem An-

triebszapfen 12 entsteht. Auf diese Weise kann das Zahnrad 20' und damit auch das Zahnrad 20 über die Bohrmaschine 1 angetrieben werden.

Die Pumpe 10 weist weiterhin einen Einlaßschlitz 13 auf, der mit dem Innenraum einer mit Spülflüssigkeit füllbaren Kartusche 32 kommuniziert. Die Kartusche 32 kann mittels eines, am Pumpengehäuseteil 11 befestigten Anschlusses 15 über einen Bajonettverschluß mit der Pumpe 10 derart dicht und formschlüssig verbunden werden, daß die Kartusche 32 von der Pumpe 10 gehalten wird.

Auf der, der Kartusche 32 und der Bohrmaschine 1 gegenüber¬ liegenden Seite der Pumpe 10 ist ein Spritzrohr 27 mittels eines Ankoppelstückes 35 am zweiten Pumpengehäuseteil 11' (auswechselbar) angebracht. Das Spritzrohr 27 ist distal über eine Quetschnaht 28 verbunden und weist an diesem Ende Bohrungen 29 zum Ausspritzen von Flüssigkeit auf, die als Düsen wirken. Selbstverständlich sind andere Düsεnfor en je nach Verwendungszweck möglich.

Im folgenden wird die Detailkonstruktion der Pumpe näher er¬ läutert.

Wie aus den Fig. 2 bis 4 hervorgeht, ist der oben erwähnte Anschluß 15 mit Bajonettverriegelung 33 zum Ankoppeln einer Kartusche 32 am einen Pumpengehäuseteil 11 fest angebracht. Die Anbringung ist hierbei im wesentlichen koaxial zum zwei¬ ten Zahnrad 20 vorgenommen. Der Anschluß 15 ist über Schrau- ben 39 (siehe Fig. 4) auf das Pumpengehäuse aufgeschraubt und umfaßt einen Dichtring 40, der bei Einstecken und Ver¬ riegeln einer Kartusche 32 eine Abdichtung zwischen deren Endfläche und dem Pumpengehäuseteil 11 bewerkstelligt. Inner¬ halb des Dichtringes 40 ist in das Pumpengehäuseteil 11 ein Schlitz 13 eingearbeitet, der mit einer zu den Drehachsen der Zahnräder senkrechten Einlaßbohrung 14' kommunziert, die gehäuseaußenseitig durch einen Stopfen 14" verschlossen und

an ihrem anderen Ende über eine zu den Zahnraddrehachsen parallelen Bohrung 14 ins Gehäuseinnere offen ist (siehe Fig. 2 und 3) .

Das zur Kartusche 32 koaxiale zweite Zahnrad 20" (siehe Fig. 15) weist an seinem, der Kartusche 32 zugewandten Ende einen Achsstummel 34 auf, über den dieses Zahnrad in einer Lagerbohrung 24 ' im ersten Pumpengehäuseteil 11 drehbar ge¬ lagert ist.

Das erste Zahnrad 20' ist, wie dies in den Fig. 11 bis 14 gezeigt ist, an einer Scheibe 12' mit Bohrungen 12" des An¬ triebszapfens 12 mittels. Schrauben festgeschraubt, die in Gewindebohrungen 25 im ersten Zahnrad ^" 20" einge- schraubt sind, wobei das Zahnrad 20' eine Ausnehmung 24 aufweist, die so geformt ist, daß die Scheibe 12' nicht über die stirnseitige Außenfläche des Zahnrads 20' hervor¬ steht. Gegenüber dem Gehäuse ist das Zahnrad 20' über Dich¬ tungen 6 abgedichtet.

Im zweiten Pumpengehäuseteil 11' ist zur Lagerung eines Achsstummelabschnittes des Antriebszapfens 12 bzw. des er¬ sten Zahnrads 20 ' eine entsprechende Lagerausneh ung vor¬ gesehen.

Im Bereich des zweiten Zahnrades 20 ist eine zur Zahnrad- Drehachse konzentrische Ausnehmung 17 ' vorgesehen, in welche ein Auslaß 16 mündet, der ein Innengewinde aufweist, um das Ankoppelstück 35 (siehe Fig. 9 und 10) mit seinem entspre- chend geformten Gewindezapfen 36 an das zweite Pumpengehäuse¬ teil 11' anzuschrauben.

Das zweite Zahnrad 20 (siehe Fig. 15/16) weist auf seiner, dem Achsstummel 34 gegenüberliegenden Seite eine Scheibe 17 auf, die über Schrauben IS auf dem Zahnrad 20 befestigt ist. Der Außenumfang derSchieber 17 ist konzentrisch zu demje¬ nigen des Zahnkranzes 21 des Zahnrads 20. Diese Schieber 17

findet in der Ausnehmung 17' (Fig. 5/6) Platz und weist zwei Schlitze 18, 18' in der Nähe des Randes auf, die ein¬ ander diametral gegenüberliegen und so nahe am Rand der Schieber 17 sitzen, daß sie (in Radialrichtung gesehen) über dem Zahnkranz 21 liegen. Vergleicht man die Fig. 5/6 und

15/16, so geht daraus hervor, daß die Schlitze 18, 18' wei¬ terhin beim Umlauf immer wieder über den Auslaß 16 strei¬ chen, so daß dieser über einen bestimmten Umfangswinkel des Zahnrads 20 abgedeckt und damit verschlossen oder freige- geben bzw. ins Gehäuseinnere geöffnet wird.

Wird die so ausgebildete Pumpe nun mittels einer Bohrmaschi¬ ne 1 angetrieben, so drehen sich beide Zahnräder 20, 20' und Flüssigkeit aus der Kartusche 32 wird durch den Schlitz 13 und die Bohrungen 14, 14' angesaugt und in Richtung auf den Auslaß 16 gefördert. Solange der Auslaß 16 durch die Schieber 17 verschlossen ist, baut sich im Pumpengehäuse (druckseitig) ein Druck auf, der lediglich durch die Ferti- ■ gungsprazision und damit die Größe des Dichtspaltes bestimmt ist. Sobald einer der Schlitze 18 oder 18' den Auslaß 16 freigibt, schießt ein Druckpuls von Flüssigkeit durch den Auslaß 16 in das Spritzrohr 27 und aus dessen Düsen 29 auf die zu behandelnde Fläche. Bei jeder Umdrehung werden also zwei Druck-Spül-Pulse erzeugt.

In den Fig. 7 und 8 ist die anhand der Fig. 1 bereits er¬ läuterte Adapterhülse 31 zum Ankoppeln der Bohrmaschine nochmals detaillierter gezeichnet, wobei aus der Zeichnung hervorgeht, daß die Adapterhülse 31 einen Spannflansch 41 aufweist, über den das auf den Bohrmaschinenhals 2 aufge¬ steckte Teil der Adapterhülse 31 mittels einer Rändelschrau¬ be fest aufgeschraubt werden kann.

Bei einer v/eiteren bevorzugten Ausführungsforrn der Erfindung ist anstelle der als Schieber wirkenden Scheibe 17 eine Ausnehmung 22 in jedem der Zahnräder 20, 20' so vorgesehen, daß der zwischen den Zahnrädern durch deren Kämm-Bereich

existierende Dichtspalt zwischen Ein- und Auslaß beim Um¬ laufen der Zahnräder kurzzeitig immer wieder geöffnet wird. Die Ausnehmungen 22 sind jedoch nur so tief eingesenkt, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen de.n beiden Zahnrä¬ dern 20, 20' während des gesamten Umlaufes sichergestellt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, hier mehrere derartige Schlitze vorzusehen, so daß immer nur kurze Druck¬ pulse mit einem (fördermäßig gesehen) Leerlaufen der Pumpe abwechseln.

In Kombination mit der anhand der Fig. 1 bis 18 beschriebe¬ nen Ausführungsform der Pumpe kann es von Vorteil sein, wenn man auf der Seite des Pumpeninnenraumes, auf der sich der Druck aufbaut, ein federndes Speicherelement vorsieht. Ein solcher Speicher kann, wie in den Fig. 21 und 22 schema¬ tisch dargestellt, einen federnden Wandabschnitt 42 im Pum¬ pengehäuseteil ll ¹ umfassen, der z.B. über konzentrische Schnitte 43, 43' von der gehäuseinneren und der gehäuse- äußeren Seite gebildet ist, so daß sich eine Art Federbalg ergibt. Durch dieses federnde Element ist gewährleistet, daß der während des Abdeckens des Auslasses 16 geförderte Volumenstrom Platz findet und dann mit vorzugsweise gleich¬ mäßigem Druck während des Öffnens des Auslasses 16 durch ei¬ nen der Schlitze 18, 18' ausgestoßen wird.

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, werden verschiedene Merkmale ,auch für sich alleine gesehen, als erfindungswe- sentlich beansprucht. Insbesondere handelt es sich darum, daß zum einen eine Förderpumpe direkt an eine Druckluft- Bohrmaschine anschließbar ist, so daß ein besonders kompaktes Gerät entsteht, zum anderen handelt es sich um eine zu Spül¬ zwecken besonders wirksam ausgestaltete Förderpumpe.

Vorzugsweise wird die gesamte Pumpe bis auf den Antriebs- zapfen 12 aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyäthylen ge¬ fertigt. Die Herstellungskosten können dann so niedrig ge¬ halten werden, daß man (beim Hersteller) eine PumDe dieser

Art zusammenbaut, sterilisiert und sterilisiert verpackt, die dann im Operationssaal erst geöffnet und nach Be¬ nutzung fortgeworfen wird. Eine solche Vorgehensweise ist bei den bekannten Vorrichtungen aus Kostengründen in jedem Falle ausgeschlossen.

Bezugszeichenliste

Druckluft-Bohrmaschine Schaftteil Bohrmaschinengehäuse Spannfutter O-Ring Dichtung Pumpe , 11' Pumpengehäuse Antriebszapfen * Scheibe " Bohrung Einlaßschlitz , 14' Einlaßbohrung " Stopfen Anschluß Auslaß Schieber ' Ausnehmung , 18' Durchlaßschlitz Befestigungsschrauben , 20' Zahnrad , 21* Zahnkranz , 22* Schlitz Bohrung Ausnehmung Gewindeloch Schrauben Spritzrohr Quetschnaht Bohrung Adaptermittel Adapterhülse Flüssigkeitskartusche Bajonettverriegelung

Achsstummel ' Lagerbohrung Ankoppelstück Gewindestutzen Rohrsockel , 39 Schraube Dichtring Spannflansch Federnder Wandabschnitt Einschnitt