Drehmomentbegrenzer zum Begrenzen des Drehmoments eines chirurgischen

Schraubendrehers mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Ein derartiger Drehmomentbegrenzer für einen chirurgischen Schraubendreher ist aus der DE 20 2006 004 027 bekannt. Bei diesem Drehmomentbegrenzer stellt sich das Problem, dass die Elastizität des als elastomerer O-Ring ausgebildeten elastischen Elements erheblich streut und sich über die Zeit, insbesondere nach thermischer Belastung, ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen Drehmomentbegrenzer zu schaffen, bei dem das maximal übertragbare Drehmoment mit größerer Genauigkeit bestimmt werden kann und sich auch nach thermischer Belastung des Drehmomentbegrenzers - etwa bei dessen Sterilisation - nicht ändert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an.

Erfindungsgemäß ist ein Drehmomentbegrenzer vorgesehen, insbesondere für einen chirurgischen Schraubendreher, mit einer Außenhülse, einer in dieser drehgesichert angeordneten Sprenghülse; einem in dieser angeordneten Wälzkörperkäfig, einer in diesem angeordneten Innenhülse und einer von dieser drehgesichert aufgenommenen

kraftübertragenden Welle, wobei die Außenhülse, deren Innenwandung mit sich achsparallel erstreckenden Ausnehmungen versehen ist, der Wälzkörperkäfig mit einer Mehrzahl von jeweils einen Wälzkörper haltenden Wälzkörperaufnahmen und einer der Anzahl von Ausnehmungen entsprechenden Anzahl von in die Ausnehmungen eingreifenden Nasen, deren Breite geringer als die lichte Weite der Ausnehmungen ist, versehen ist, und die Innenhülse mit einer Mehrzahl von sich achsparallel erstreckenden V-förmigen, zur

Aufnahme der Wälzkörper dienenden Kerben versehen ist, so dass ein auf die Außenhülse in Andrehrichtung aufgebrachtes Drehmoment die einen Seiten der Nasen gegen die eine der Wandungen der Ausnehmungen in eine Position drückt, in der die gegenüber den Nasen leicht versetzt angeordneten Wälzkörper mit den Ausnehmungen fluchten und so bei Erreichen eines maximal zulässigen Drehmoments ein Austreten der Wälzkörper aus den V-förmigen Kerben der Innenhülse in die Ausnehmungen der Außenhülse unter Aufspreizung der

Sprenghülse erlaubt und damit die Innenhülse entkoppelt wird, und ein auf die Außenhülse in Ausdrehrichtung aufgebrachtes Drehmoment die anderen Seiten der Nasen gegen die andere der Wandungen der Ausnehmungen in eine Position drückt, in der die Wälzkörper mit den zwischen den Ausnehmungen verbliebenen Stegen fluchten und so ein Austreten der

Wälzkörper aus den V-förmigen Kerben der Innenhülse verhindert wird und damit die Innenhülse koppelt.

Durch diese Kopplung erfolgt ein Kraftschluss zwischen der Außenhülse und der Innenhülse. Durch diesen Mechanismus ist eine unbegrenzte Kraftübertragung in Ausdrehrichtung gewährleistet. In dieser Position ist die Sprenghülse von jeglichen Krafteinwirkungen entkoppelt. Dadurch sind eine hohe Funktionsdauer des Drehmomentbegrenzers insgesamt, eine gleichbleibende Genauigkeit und somit die Reproduzierbarkeit der Auslösemomente gewährleistet.

Bevorzugt wird die Drehsicherung zwischen Außenhülse und Sprenghülse durch die

Vorsehung eines radial nach innen ragenden, in den Schlitz in der Sprenghülse eingreifenden Mitnehmers an der Innenwandung der Außenhülse bewirkt.

Weiter bevorzugt sind die Wälzkörper als Nadeln und die Wälzkörperaufnahmen als Schlitze ausgebildet.

Speziell ist die Welle nach einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung an ihrer Spitze mit einem in einer Lagerkappe gelagerten Kegel versehen.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Sprenghülse aus einem Polyetheretherketon (PEEK) gefertigt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine Außenansicht des Drehmomentbegrenzers,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Drehmomentbegrenzers entlang der Linie A A von Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Längsschnittansicht des Drehmomentbegrenzers unter Darstellung der Innenhülse,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D von Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von Fig. 3 und

Fig. 6 eine Fig. 3 entsprechende Längsschnittansicht unter Darstellung des

Wälzkörperkäfigs.

Die Figuren zeigen Drehmomentbegrenzer, insbesondere für einen chirurgischen

Schraubendreher, mit einer Außenhülse 1, einer in dieser drehgesichert angeordneten

Sprenghülse 3; einem in dieser angeordneten Wälzkörperkäfig 6, einer in diesem

angeordneten Innenhülse 10 und einer von dieser drehgesichert aufgenommenen

kraftübertragenden Welle 11.

Die Innenwandung der Außenhülse 1 ist mit sich achsparallel erstreckenden Ausnehmungen 8 versehen. Der Wälzkörperkäfig 6 ist mit einer Mehrzahl von jeweils einen Wälzkörper 4 haltenden Wälzkörperaufnahmen 5 und einer der Anzahl von Ausnehmungen 8

entsprechenden Anzahl von in die Ausnehmungen 8 eingreifenden Nasen 7, deren Breite geringer als die lichte Weite der Ausnehmungen 8 ist und die gegenüber den

Wälzkörperaufnahmen 5 leicht versetzt angeordnet sind, versehen. Die Innenhülse 10 weist eine Mehrzahl von sich achsparallel erstreckenden V-förmigen Kerben 9 auf, die zur

Aufnahme der Wälzkörper 4 dienen.

Ein auf die Außenhülse 1 in Andrehrichtung aufgebrachtes Drehmoment drückt die einen Seiten der Nasen 7 gegen die eine der Wandungen der Ausnehmungen 8 in eine Position, in der die Wälzkörper 4 mit den Ausnehmungen 8 fluchten und so bei Erreichen eines maximal zulässigen Drehmoments ein Austreten der Wälzkörper 4 aus den V-förmigen Kerben 9 der Innenhülse 10 in die Ausnehmungen 8 der Außenhülse 1 unter Aufspreizung der Sprenghülse 3 erlaubt und damit die Innenhülse 10 entkoppelt wird. Ein auf die Außenhülse 1 in Ausdrehrichtung aufgebrachtes Drehmoment drückt die anderen Seiten der Nasen 7 gegen die andere der Wandungen der Ausnehmungen 8 in eine Position, in der die Wälzkörper 4 mit den zwischen den Ausnehmungen 8 verbliebenen Stegen fluchten und so ein Austreten der Wälzkörper 4 aus den V-förmigen Kerben 9 der Innenhülse 10 verhindert und damit die Innenhülse 10 gekopppelt wird.

Die Drehsicherung zwischen Außenhülse 1 und Sprenghülse 3 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Vorsehung eines radial nach innen ragenden, in den Schlitz in der Sprenghülse 3 eingreifenden Mitnehmer 2 an der Innenwandung der Außenhülse 1 bewirkt.

Die Wälzkörper 4 sind hier als Nadeln und die Wälzkörperaufnahmen 5 als Schlitze ausgebildet.

Die Welle 11, die bei Verwendung für ein chirurgisches Instrument an ihrem aus der

Aufnahmehülse austretenden Ende das Instrument aufnimmt, ist an ihrem anderen Ende mit einem in einer Lagerkappe gelagerten Kegel 12 versehen. Die Spitze des Kegels 12 ist dabei gegen die Lagerkappe gerichtet und berührt diese bei der praktischen Anwendung.

Durch den in der Lagerkappe bei Verwendung des Drehmomentbegrenzers gelagerten Kegel 12 wird ein nahezu reibungsfreies Lagern zwischen der Außenhülse 1 und der Innenhülse 10 erreicht. Durch dieses konstruktive Merkmal werden die Reibungsmomente minimiert und eine größere Genauigkeit und somit eine geringere Streuung des eingestellten Drehmoments ermöglicht. Als Material für die Sprenghülse 3 bietet sich Polyetheretherketon PEEK an, dieser

Kunststoff ist unter Beibehaltung seiner Elastizität gut sterilisierbar.