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Dokumentenidentifikation DE102004055375B4 06.12.2007
Titel Mehrdrahteinheit und Herstellungsverfahren hierfür
Anmelder EPflex Feinwerktechnik GmbH, 72581 Dettingen, DE
Erfinder Uihlein, Bernhard, 72581 Dettingen, DE
Vertreter Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 08.11.2004
DE-Aktenzeichen 102004055375
Offenlegungstag 08.06.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse A61B 17/221(2006.01)A, F, I, 20060302, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A61F 2/90(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   A61M 25/10(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   A61M 29/00(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   B26F 3/00(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   B23P 13/00(2006.01)A, L, I, 20060302, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrdrahteinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Mehrdrahteinheit.

Mehrdrahteinheiten mit mehreren Drahtstücken, die an einem vorderen Endbereich miteinander verbunden sind, werden beispielsweise als Drahtkorbeinheiten, die auch als Drahtkäfig- oder Fangkorbeinheiten bezeichnet werden können, für medizinische Instrumente zum Einfangen und Entfernen von Steinen oder anderen Ablagerungen aus menschlichen oder tierischen Gewebekanälen verwendet. Unter der Bezeichnung "Drahtkorb" ist dabei vorliegend zu verstehen, dass mehrere Drahtstücke um eine Längsachse der Drahtkorbeinheit herum mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung im Wesentlichen axial verlaufend angeordnet sind, wobei sie sich in einem korbbildenden Zustand von einem vorderen Endbereich der Drahtkorbeinheit aus unter Bildung des Drahtkorbes zunächst radial nach außen aufweitend und dann wieder radial nach innen verengend erstrecken. Die Drahtstücke bestehen aus einem ausreichend elastischen, nicht notwendigerweise metallischen Material, wobei häufig superelastische Metalllegierungen verwendet werden.

Typischerweise sind die Drahtstücke in einem hinteren Endbereich durch eine Aufnahmehülse geführt, in die sie unter radialer Schrumpfung des Drahtkorbes eingezogen werden können. Im herausgezogenen, korbbildenden Zustand kann ein Stein oder dergleichen durch die Zwischenräume zwischen den Drahtstücken in den aufgeweiteten Drahtkorb hinein gelangen, wonach durch Einziehen der Drahtstücke in die Aufnahmehülse der Drahtkorb zusammengezogen und der Stein zwecks Abtransport festgehalten werden kann.

Medizinische Instrumente dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen beispielsweise als Endoskope in Gebrauch, wie als Steinfangkorb- und Ballonkathederinstrumente. Häufig ist bei diesen und anderen Anwendungen ein möglichst kurzer vorderer Endabschluss des Drahtkorbes erwünscht. Bei Konstruktionen, wie sie z.B. in der Patentschrift US 6.013.086 A offenbart sind, werden die vorderen Drahtstückenden oder vordere Endschleifen von Drahtschlingen in einer zylindrischen Abschlusshülse gehalten, die folglich dem eigentlichen Drahtkorbbereich vorgelagert bleibt.

In der Offenlegungsschrift DE 197 22 429 A1 ist eine Vorrichtung zum Einfangen und/oder Zerkleinern von Gegenständen in Hohlorganen, insbesondere von Gallen- oder Nierensteinen, offenbart, die als gattungsgemäße Mehrdrahteinheit ausgeführt ist, d.h. sie beinhaltet mehrere Drahtstücke, die einstückig aus einem Rohrstück gebildet sind, dessen Rohrmantel in einem axialen Teilbereich durch mehrere, in Umfangsrichtung beabstandete Axialschlitze in die Drahtstücke aufgeteilt ist, wobei die Drahtstücke an einem vorderen Endbereich miteinander verbunden bleiben, indem die Axialschlitze dort unter Belassung einer vorderen Drahtverbindungsbereichs mit Abstand vor einem vorderen Rohrstirnende enden, und in einem vorgebbaren Funktionszustand der Mehrdrahteinheit anschließend an den Drahtverbindungsbereich einen gebogenen, körbchenbildenden Funktionszustand einnehmen. Bei dieser bekannten Mehrdrahteinheit enden die Axialschlitze mit relativ großem Abstand vor dem vorderen Rohrstirnende, so dass ein spitzenbildender vorderer Endstummel des Rohrstücks verbleibt, der den Drahtverbindungsbereich bildet. Der Abstand der Axialschlitze vom vorderen Rohrstirnende ist dabei deutlich größer als der Durchmesser des Rohrstücks und die Breite sowie die Dicke der Drahtstücke. Das z.B. aus Nickel-Titan-Draht bestehende Rohrstück mit den eingebrachten Drahtstücken dient als Zugstrang dieser Fangkorbvorrichtung. Das Einbringen der Axialschlitze erfolgt z.B. durch Laserstrahlschneiden. Das vordere Spitzenende der Fangvorrichtung kann mit einem halbkugelförmigen Abschlusselement und/oder einem röntgensichtbaren Einfassungsring versehen sein.

Eine ähnliche gattungsgemäße Mehrdrahteinheit ist in Form eines Fangkorbinstruments in der Offenlegungsschrift US 2004/0026942 A1 offenbart, wobei dort der Fangkorb aus einem Rohrstück unter Einbringen erster Axialschlitze und zusätzlichem hälftigem Schlitzen jedes der durch die ersten Axialschlitze entstehenden Drahtstücke und anschließendem Aufbiegen der Drahtstücke gebildet ist. Auch bei diesem Fangkorbinstrument verbleibt am vorderen Rohrstückende ein spitzenbildender vorderer Endstummel des Rohrstücks, der je nach Bedarf relativ lang, z.B. zum Aufsetzen einer Endhülse, oder auch relativ kurz gehalten werden kann. Das Fangkorbinstrument ist mit einem Hohlkanal versehen, um einen Führungsdraht durchführen zu können.

Demgegenüber sind bereits sogenannte spitzenlose ("tipless") Drahtkorbeinheiten vorgeschlagen worden. So sind in der Offenlegungsschrift WO 98/36694 A1 Drahtkorbeinheiten beschrieben, bei denen die korbbildenden Drahtschleifen am Drahtkorbvorderende unter Bildung engerer Schlingen miteinander lose und damit gelenkig verknüpft sind. In der Patentschrift DE 101 17 836 C1 wird vorgeschlagen, die Drahtstücke am Vorderende gelenkig an einem Fixierkörper zu halten, der so gestaltet sein kann, dass sich im korbbildenden Zustand ein praktisch spitzenloses Vorderende der Drahtkorbeinheit ergibt.

Des weiteren sind Mehrdrahteinheiten in medizinischen Instrumenten auch als Drahtfilter, wie Koronarfilter, zum Abfangen von Ablagerungen oder Verklumpungen in Gewebekanälen gebräuchlich, z.B. zur Verhinderung von Embolien.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Mehrdrahteinheit der eingangs genannten Art, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand realisieren lässt, und eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zugrunde.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Drahtkorbeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines Herstellungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 11.

Die erfindungsgemäße Mehrdrahteinheit lässt sich einstückig aus einem Rohrstück bilden, indem in dessen Rohrmantel mehrere, in Umfangsrichtung beabstandete Axialschlitze eingebracht werden, die unter Belassung eines Drahtverbindungsbereichs mit Abstand vor einem Rohrstirnende enden. Dadurch wird der Rohrmantel in mehrere Drahtstücke aufgeteilt, die in einem an den Drahtverbindungsbereich anschließenden Abschnitt in die gewünschte Gestalt gebogen werden. Der vordere Drahtverbindungsbereich, über den die Drahtstücke am vorderen Endbereich zusammenhängend miteinander verbunden bleiben, ist so gestaltet, dass er sich bei entsprechendem Auf- bzw. Umbiegen der Drahtstücke in einen im Wesentlichen spitzenlosen Endabschluss umformt, z.B. zur Bildung eines praktisch spitzenlosen Drahtkorbes oder Drahtfilters mit gewünschter maximaler Filterdurchlassweite.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Rohrstück und damit die Mehrdrahteinheit aus einem superelastischen Material. Solche Materialien haben in aller Regel auch ein Formgedächtnis. Letzteres lässt sich dazu nutzen, den Funktionszustand der Drahtstücke als den formstabilen Zustand zu wählen, so dass die Drahtstücke von selbst ihren Funktionszustand einnehmen, wenn sie nicht durch äußere Kräfte, z.B. durch Einschieben in eine Aufnahmehülse, daran gehindert bzw. in einen anderen Zustand gebracht werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Drahtstücke am Drahtverbindungsbereich um 90° oder mehr relativ zu ihrer axialen Rohrmantellage in den Funktionszustand gebogen. So erlaubt z.B. eine Aufbiegung um ca. 90° die Realisierung eines im Allgemeinen spitzenlosen Drahtkorbes, der sich am Vorderende mit allenfalls geringer Axialkomponente im wesentlichen radial nach außen weitet, wie dies vor allem für medizinische Instrumente häufig gewünscht ist, oder eines ebenfalls in medizinischen Instrumenten verwendbaren Drahtfilters. Zur Bereitstellung entsprechender Mehrdrahteinheiten kann auch ein Umstülpen des in die Drahtstücke aufgeteilten Rohrstücks vorgesehen sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in den Rohrmantel von der Rohrstirnseite her oder dieser benachbart eine oder mehrere schlitzförmige Ausnehmungen eingebracht, die sich in Rohrumfangsrichtung an Winkellagen zwischen den Winkellagen der Axialschlitze befinden. Mit diesen schlitzförmigen Ausnehmungen lässt sich das Biegeverhalten der Drahtstücke im Drahtverbindungsbereich und die Gestalt des Drahtverbindungsbereichs im Funktionszustand der Mehrdrahteinheit in jeweils gewünschter Weise beeinflussen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung erstrecken sich die schlitzförmigen Ausnehmungen axial bis in den Bereich zwischen die Axialschlitze. In weiterer Ausgestaltung sind die Axialschlitze in ihrem mit den schlitzförmigen Ausnehmungen überlappenden Bereich verjüngt, d.h. sie weisen dort eine geringere Breite auf als in ihrem hinteren Teil außerhalb dieses Überlappungsbereichs. Vorteilhafte Gestaltungen der Axialschlitze und der schlitzförmigen Ausnehmungen im überlappenden Axialbereich sind beispielsweise solche mit im wesentlichen gleichmäßiger Breite der Axialschlitze und der schlitzförmigen Ausnehmungen oder solche mit sich gegensätzlich keilförmig verjüngenden Axialschlitzen und schlitzförmigen Ausnehmungen. Eine weitere vorteilhafte Gestaltungsvariante sieht mehrere Reihen von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden schlitzförmigen Ausnehmungen vor, wobei diese Reihen in Axialrichtung versetzt sind und sich axial überlappen oder nicht überlappen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Rohrstirnende mit einer äußeren, umlaufenden Profilierung versehen, z.B. einem wellenförmigen Profil. Auch mit dieser Maßnahme kann die Gestalt des Drahtverbindungsbereichs im Funktionszustand der Mehrdrahteinheit ebenso wie das Biegeverhalten der Drahtstücke in diesem Bereich in einer gewünschten Weise beeinflusst werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

1 eine Seitenansicht auf einen Vorderbereich eines Rohrstücks mit eingebrachten Axialschlitzen zur Herstellung einer einstückigen Drahtkorbeinheit mit vier Drahtstücken,

2 eine Querschnittansicht längs der Linie II-II von 1,

3 eine Perspektivansicht auf den Stirnendbereich des Rohrstücks von 1,

4 bis 6 Seitenansichten des vorderen Endbereichs des Rohrstücks von 1 in einer Anfangslage, einer Zwischenlage bzw. einer Endlage beim Aufbiegen der durch die Axialschlitze aus dem Rohrstück von 1 erzeugten Drahtstücke in einen korbbildenden Zustand,

7 bis 9 zu den 4 bis 6 korrespondierende Längsschnittansichten des vorderen Endbereichs des Rohrstücks von 1,

10 bis 12 zu den 7 bis 9 korrespondierende Detailansichten eines ausschnittweisen Bereichs X von 7,

13 eine Draufsicht auf die Vorderseite der gemäß den 1 bis 12 gebildeten Drahtkorbeinheit,

14 eine Seitenansicht der Drahtkorbeinheit von 13,

15 eine Abwicklungsansicht des vorderen Endbereichs einer Variante des Rohrstücks von 1 mit wellenförmig profilierter Rohrstirnseite,

16 eine Draufsicht auf die Vorderseite der aus dem Rohrstück gemäß 15 erhaltenen Drahtkorbeinheit,

17 eine Perspektivansicht des vorderen Endbereichs des Rohrstücks gemäß 15,

18 eine Abwicklungsansicht entsprechend 15 für eine Rohrstückvariante mit nach außen offenen, axialen schlitzförmigen Ausnehmungen zwischen den und überlappend mit den Axialschlitzen, wobei die schlitzförmigen Ausnehmungen und die Axialschlitze im Überlappungsbereich eine jeweils gleichbleibende Breite aufweisen,

19 eine Draufsicht entsprechend 16 auf die Vorderseite der aus dem Rohrstück von 18 gebildeten Drahtkorbeinheit,

20 eine Perspektivansicht entsprechend 17 für die Drahtkorbeinheit von 19,

21 eine Abwicklungsansicht des vorderen Rohrendbereichs für eine Variante des Rohrstücks von 18 mit sechs Drahtstücken und gegensätzlich keilförmigen schlitzförmigen Ausnehmungen und Axialschlitzen,

22 eine Draufsicht entsprechend 19 auf die Vorderseite der aus dem Rohrstück von 21 gebildeten Drahtkorbeinheit,

23 eine Abwicklungsansicht entsprechend 21 für eine Rohrstückvariante mit nach außen geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen,

24 eine Abwicklungsansicht entsprechend 23 für eine weitere Variante mit nach außen geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen,

25 eine Draufsicht entsprechend 22 auf die Vorderseite der aus dem Rohrstück von 24 gebildeten Drahtkorbeinheit,

26 eine Abwicklungsansicht entsprechend 24 für eine Rohrstückvariante mit schlitzförmigen Ausnehmungen von gleichbleibender Breite,

27 eine Draufsicht entsprechend 25 auf die Vorderseite der aus dem Rohrstück von 26 gebildeten Drahtkorbeinheit,

28 eine Abwicklungsansicht entsprechend 26 für eine weitere Rohrstückvariante mit modifizierter Gestaltung der schlitzförmigen Ausnehmungen und

29 eine Abwicklungsansicht entsprechend 21 für eine Rohrstückvariante mit mehreren Reihen schlitzförmiger Ausnehmungen.

1 zeigt den hier interessierenden, vorderen Teil eines Rohrstücks 1, das zur einstückigen Bildung einer Drahtkorbeinheit dient und z.B. aus einem superelastischen Material, insbesondere einem solchen mit Formgedächtnis, besteht, wie aus einer NiTi-Legierung, die auch unter dem Handelsnamen Nitinol bekannt ist.

Wie aus 1 in Verbindung mit den 2 und 3 ersichtlich, sind in einen Rohrmantel 2 des Rohrstücks 1 vier Axialschlitze 3 eingebracht, die in Rohrumfangsrichtung äquidistant voneinander beabstandet sind und in Axialrichtung mit vorgebbarem Abstand a vor einer zugehörigen, offenen Rohrstirnseite 4 enden. Durch die vier axial verlaufenden Schlitze 3 ist der Rohrmantel 2 in vier Drahtstücke 5 aufgeteilt, die in Rohrumfangsrichtung um jeweils 90° voneinander beabstandet sind. Da die Axialschlitze 3 nicht bis zur Rohrstirnseite 4 durchgehen, sondern mit dem besagten axialen Abstand a vor dieser enden, bildet dieser vordere, in Umfangsrichtung durchgängig verbleibende Rohrmantelabschnitt einen Drahtverbindungsbereich 6, über den die Drahtstücke 5 zusammenhängen, d.h. miteinander verbunden bleiben.

Aus dem dergestalt vorbereiteten Rohrstück 1 lässt sich eine Drahtkorbeinheit unter korbbildender Umformung der vier Drahtstücke 5 herstellen, wie dies in den 4 bis 14 veranschaulicht ist. Dazu werden die Drahtstücke 5 aus ihrer zur Rohrstücklängsachse 7 parallelen Lage herausgebogen und korbbildend umgeformt, wobei sie im Drahtverbindungsbereich 6 einteilig miteinander verbunden bleiben. Im Drahtverbindungsbereich 6 erfolgt hierbei eine Aufbiegung der Drahtstücke 5 um ca. 90°. Die 4 und 7 illustrieren den vorderen Rohrendbereich vor dem Biegevorgang, die 6 und 9 illustrieren diesen Rohrendbereich nach abgeschlossener Umbiegung, und die 5 und 8 illustrieren eine Zwischenposition nach ca. hälftiger Umbiegung. Die 10 bis 12 veranschaulichen den Biegeprozess anhand einer Vergrößerung des in 7 bezeichneten Ausschnitts X. Mit Streifenlinien ist in den 10 bis 12 die Materialorientierung während des Biegeprozesses in diesem Bereich symbolisiert. Dies zeigt, dass die Drahtstücke 5 beim Biegeprozess mit ihrem vorderen Endbereich 5a um ca. 90° von ihrer zur Rohrlängsachse 7 parallelen in eine dazu senkrechte Lage radial nach außen weisend umgebogen werden, wobei sich der Drahtverbindungsbereich 6 entsprechend nachgiebig verformt.

Die 13 und 14 zeigen die durch diesen Biegeprozess erzeugte Drahtkorbeinheit in einer Vorderansicht bzw. einer Seitenansicht. Wie daraus ersichtlich, sind in diesem korbbildenden Zustand die Drahtstücke 5 unter Bildung eines Drahtkorbes 8 gewünschter Form so umgebogen, dass sich ein vom Drahtverbindungsbereich 6 gebildetes, spitzenloses Korbvorderende 8a ergibt. Vom Korbvorderende 8a erstrecken sich die Drahtstücke 5 zunächst mit sehr geringer und dann mit zunehmender Axialkomponente radial nach außen, bevor sie sich ab einem maximalen Korbdurchmesser D wieder radial verengen und bis auf einen geringen Radialabstand am hinteren Korbende 8b zusammenlaufen.

In nicht gezeigter, üblicher Weise können die Drahtstücke 5 z.B. in einer Aufnahmehülse axial verschieblich gehalten sein. Durch Einziehen der elastischen Drahtstücke 5 in die Aufnahmehülse lässt sich der Drahtkorb 8 zunehmend verengen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Drahtstücke 5 vollständig in die Aufnahmehülse eingeschoben werden können. Beim Herausbewegen der Drahtstücke 5 aus der Aufnahmehülse nehmen die Drahtstücke 5 wieder ihren korbbildenden Zustand ein.

Mit diesen Funktionalitäten kann die Drahtkorbeinheit insbesondere als medizinisches Fangkorbinstrument verwendet werden. Dazu wird sie mit in die Aufnahmehülse eingeschobenen Drahtstücken 5 in einen Gewebekanal eingebracht, wonach die Drahtstücke 5 aus der Aufnahmehülse herausgeschoben werden und den aufgeweiteten Drahtkorb 8 bilden. Durch die Zwischenräume zwischen den Drahtstücken 5 können Steine oder andere Gewebeablagerungen in das Innere des Drahtkorbes 8 gelangen. Dann werden die Drahtstücke 5 wieder zurückgezogen, wodurch sich der Drahtkorb 8 verengt und die eingefangenen Steine bzw. Ablagerungen festhält, so dass sie anschließend aus dem Gewebekanal heraustransportiert werden können.

Die obige Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 bis 14 macht deutlich, dass die Erfindung die Realisierung einer Drahtkorbeinheit mit sehr geringem Aufwand als einstückig aus einem Rohrstück gefertigten Bauteil ermöglicht. Die Dimensionierung der Drahtkorbeinheit, wie bezüglich Länge und Querschnitt der Drahtstücke, Durchmesser des Rohrstücks, Rohrmanteldicke und Drahtkorbdurchmesser, unterliegt keinen spezifischen Beschränkungen und kann sich daher frei nach den Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls richten. So sind z.B. für die Verwendung in medizinischen Fangkorbinstrumenten Rohrdurchmesser zwischen etwa 0,5mm und etwa 2mm im allgemeinen von Vorteil, bei Bedarf sind jedoch auch beliebige andere Durchmesser des drahtkorbbildenden Rohrstücks möglich. Das Einbringen der Axialschlitze 3 in den Rohrmantel 2 kann durch ein beliebiges, hierfür gängiges Verfahren erfolgen, wie Laser- oder Wasserstrahlschneiden.

In den 15 bis 28 sind weitere vorteilhafte Realisierungen erfindungsgemäßer Drahtkorbeinheiten veranschaulicht. Dabei sind der Übersichtlichkeit halber für identische oder funktionell äquivalente Elemente jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die 15 bis 17 zeigen eine Variante der Drahtkorbeinheit von 1, bei der statt des geradlinigen Rohrstirnendes 4 des Beispiels der 1 bis 14 das Rohrstirnende des Rohrstückrohlings mit einer wellenförmigen äußeren Profilierung 4a versehen ist, wie sie aus der Rohrabwicklung des vorderen Rohrendbereichs gemäß 15 und der Perspektivansicht des vorderen Rohrendbereichs gemäß 17 ersichtlich ist. Diese wellenförmige Profilierung 4a korrespondiert mit einem sich entsprechend stumpf verjüngenden Vorderabschluss 3a der rohrmantelteilenden Axialschlitze 3, so dass der Drahtverbindungsbereich 6 in diesem Beispiel über den gesamten Rohrumfang hinweg eine im Wesentlichen gleichbleibende axiale Breite b und einen wellenlinienförmigen Verlauf besitzt. 16 zeigt in Draufsicht das Vorderende der aus diesem modifiziert gestalteten Rohrstück nach Aufbiegen der Drahtstücke 5 erhaltenen Drahtkorbeinheit. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 1 bis 14, siehe insbesondere 13, ergibt sich für den Drahtverbindungsbereich 6 ein modifizierter Innenrandverlauf 9, der nicht wie in 13 praktisch kreisrund ist, sondern eher dem quadratischen Außenrandverlauf 10 des Drahtverbindungsbereichs 6 folgt.

Die 18 bis 20 veranschaulichen ein Beispiel, bei dem von der vorderen Rohrstirnseite her ausgeprägte schlitzförmige axiale Ausnehmungen 11 in Umfangsrichtung alternierend zu den mit Abstand vor der Rohrstirnseite endenden Axialschlitzen 5 so eingebracht sind, dass sie über eine gewisse axiale Länge L mit den Axialschlitzen 5 überlappen. Im Überlappungsbereich L sind die Axialschlitze 5 verjüngt, d.h. sie weisen dort eine geringere Breite als im dahinter anschließenden Bereich auf. Die Axialschlitze 5 und die schlitzförmigen Ausnehmungen 11 weisen im Überlappungsbereich L jeweils eine im Wesentlichen gleichbleibende Breite auf. 19 zeigt wiederum in Draufsicht das Vorderende der zugehörigen, nach Aufbiegen der Drahtstücke 5 erhaltenen Drahtkorbeinheit. Durch die schlitzförmigen Ausnehmungen 11 ist in diesem Beispiel der Drahtverbindungsbereich 6 stärker gefaltet, und im Fall ansonsten gleicher Drahtkorbparameter ist der Drahtverbindungsbereich 6 nachgiebiger für das Aufbiegen der Drahtstücke 5 in die Drahtkorbgestalt als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Die 21 und 22 veranschaulichen eine Variante, bei der die Drahtkorbeinheit aus sechs statt wie bei den vorherigen Beispielen aus vier Drahtstücken 5 gebildet ist, wozu entsprechend sechs statt vier Axialschlitze 3 in den Rohrstück-Rohling 1 eingebracht sind, wie aus der Rohrabwicklung von 21 ersichtlich. Des weiteren sind bei diesem Ausführungsbeispiel wie im Beispiel der 18 und 19 mit den Axialschlitzen 5 axial überlappende, schlitzförmige Ausnehmungen 11a von der Rohrstirnseite her alternierend zu den Axialschlitzen 5 eingebracht, d.h. in Umfangsrichtung mit zu den Winkellagen der Axialschlitze 5 alternierenden Winkellagen. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 18 bis 20 sind die schlitzförmigen Ausnehmungen 11a sich keilförmig in Richtung Rohrstirnende verjüngend ausgebildet. Dazu korrespondierend sind die Axialschlitze 5 in Richtung Rohrstirnseite sich keilförmig verbreiternd gestaltet. Diese Ausbildung der schlitzförmigen Ausnehmungen 11a und der Axialschlitze 5 im Überlappungsbereich L führt zu einer weiter erhöhten Faltungs-/Biegefähigkeit des Drahtverbindungsbereichs 6. Es ergibt dann nach Aufbiegen der Drahtstücke 5 eine Drahtkorbgestalt, deren Vorderende in der Draufsicht von 22 zu erkennen ist.

23 zeigt eine Variante in Rohrabwicklungsdarstellung, die weitgehend dem Beispiel der 21 und 22 mit der Ausnahme entspricht, dass die keilförmigen axialen Schlitzausnehmungen 11a nicht bis zur Rohrstirnseite öffnend eingebracht sind, sondern am Rohrstirnende ein schmaler Rohrmantelteil 12 verbleibt, über den die einzelnen Faltungen 13 des Drahtverbindungsbereichs 6 vorderseitig miteinander verbunden bleiben.

Die 24 und 25 zeigen ein zum Ausführungsbeispiel von 23 ähnliches Ausführungsbeispiel, wobei als Unterschied zusätzlich eine wellenförmige Profilierung der Rohrstirnseite vorgesehen ist. Dies hat zur Folge, dass der an der Rohrstirnseite umlaufend verbleibende Rohrmantelteil 12 entsprechend wellenlinienförmig verläuft. 25 zeigt wiederum in Draufsicht das Vorderende der aus dem solchermaßen vorgefertigten Rohrstück 1 nach Aufbiegen und Umformen der Drahtstücke 5 erhaltenen Drahtkorbeinheit.

Die 26 und 27 veranschaulichen eine Variante ähnlich 23, wobei jedoch statt der keilschlitzförmigen Ausnehmungen 11a schlitzförmige Ausnehmungen 11b konstanter Breite vorgesehen sind. Zudem ist in diesem Beispiel der vorderseitige umlaufende Rohrmantelteil 12 profiliert, indem er mit leichten Einkerbungen 14 jeweils im Verbindungsbereich einer Falte 13 des Drahtverbindungsbereichs 6 versehen ist. Dies führt zu dem in 27 gezeigten Aussehen des Vorderendes des daraus gebildeten Drahtkorbs.

28 zeigt in der Rohrabwicklung eine Variante des Beispiels der 26 und 27, bei der die Profilierung des vorderseitig verbleibenden, umlaufenden Rohrmantelteils 12 dahingehend modifiziert ist, dass statt des im Beispiel der 26 und 27 geradlinigen Verlaufs die Abschnitte dieses Rohrmantelteils 12 zwischen den einzelnen Falten 13 des Drahtverbindungsbereichs gewellt verlaufen.

29 zeigt in der Rohrabwicklung eine Variante des Beispiels der 21, bei der mehrere, axial versetzte Reihen von schlitzförmigen Ausnehmungen 11a, 11c, 11d innerhalb eines den Drahtverbindungsbereich 6 bildenden, vorderen axialen Rohrstückendabschnitts A vorgesehen sind. Speziell sind im gezeigten Beispiel zusätzlich zu der äußeren Reihe schlitzförmiger Ausnehmungen 11a, die zum Rohrstirnende 4 hin offen und in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, zwei weitere Reihen von jeweils geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11c, 11d in diesen vorderen Endbereich A des Rohrmantels eingebracht, wobei die geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11c, 11d in jeder der beiden Reihen wie die zum Rohrstirnende 4 hin offenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11a in Umfangsrichtung mit jeweils gleichem Winkelabstand aufeinander folgen. Die schlitzförmigen Ausnehmungen 11a, 11c, 11d sind in der aus 29 ersichtlichen Weise gestaltet, mit der Wirkung, dass der verbleibende Rohrmantel einstückig zusammenhängend bleibt und sich eine entsprechende Form für den Drahtverbindungsbereich 6 nach dem Aufbiegen der Drahtstücke 5 um einen gewünschten Aufbiegewinkel ergibt.

Wie aus 29 ersichtlich, besitzen die geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11c, 11d der beiden entsprechenden Schlitzreihen jeweils eine Doppelkeilform aus zwei sich spiegelbildlich axial gegenüberliegenden, keilförmigen Ausnehmungen, wobei sich die beiden Reihen 11c, 11d in einem Axialbereich A2 mit je einer Keilhälfte in gegensätzlicher Keilform überlappen. Die axial äußere Reihe 11c geschlossener schlitzförmiger Ausnehmungen überlappt mit einer Hälfte in einem äußeren Axialbereich A1 gegensätzlich mit den offenen keilförmigen Ausnehmungen 11a. Die innere Reihe 11d geschlossener schlitzförmiger Ausnehmungen überlappt mit ihren axial inneren Doppelkeilhälften in einem inneren Axialbereich A3 mit den gegensätzlich keilförmigen Enden der drahtstückbildenden Axialschlitze 3. Die geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11d der inneren Reihe alternieren in Umfangsrichtung mit den Axialschlitzen 3. Die geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11c alternieren in Umfangsrichtung mit den weiter innen liegenden geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11d und liegen folglich bei zu den Axialschlitzen 3 korrespondierenden Winkellagen. Die nach außen offenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11a alternieren in Umfangsrichtung mit den axial überlappenden geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11c und korrespondieren daher in ihrer Winkellage mit den axial inneren, geschlossenen schlitzförmigen Ausnehmungen 11d.

Insgesamt führt dieser Perforationsstruktur des Rohrmantelendbereichs im Beispiel von 29 zu einem entsprechend komplexen, jedoch noch immer einstückigen Drahtverbindungsbereich 6, wie er für bestimmte Anwendungsfälle besonders vorteilhaft ist. In analoger Weise sind weitere erfindungsgemäße Varianten mit beliebigen Strukturen schlitzförmiger Ausnehmungen realisierbar, die bei Bedarf auch mit merklicher Umfangsrichtungskomponente eingebracht sein können. Für bestimmte Anwendungsfälle kann auch wenigstens ein Teil der schlitzförmigen Ausnehmungen mit überwiegender Umfangsrichtungskomponente eingebracht sein. Wie aus den obigen Erläuterungen deutlich wird, bezeichnet der Begriff "Axialschlitz" vorliegend ausschließlich diejenigen Schlitzöffnungen im Rohrmantel, die zu dessen Aufteilung in die Drahtstücke dienen, während der Begriff "schlitzförmige Ausnehmung" speziell die Öffnungen im vorderen, den Drahtverbindungsbereich bildenden Endbereich des Rohrmantels bezeichnet.

Es versteht sich, dass erfindungsgemäß je nach Bedarf außer den gezeigten weitere Drahtkorbeinheiten realisierbar sind, die sich einstückig aus einem Rohrstück herstellen lassen. Die durch Aufteilen des Rohrmantels erzeugten Drahtstücke können in jede beliebige, gewünschte Korb- bzw. Ballonform gebogen werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Drahtstücke in eine Aufnahmehülse oder dergleichen aufgenommen werden können und sich dadurch der Korbdurchmesser variabel einstellen lässt. Außer den gezeigten Beispielen mit vier bzw. sechs Drahtstücken sind selbstverständlich auch Drahtkorbeinheiten mit beliebiger anderer Anzahl von Drahtstücken möglich, indem der Rohrmantel des Rohrstück-Rohlings durch entsprechend viele Axialschlitze in die gewünschte Anzahl von Drahtstücken aufgeteilt wird. In gleicher Weise sind Breite, Länge, Biegewinkel und/oder Biegeform der einzelnen Drahtstücke beliebig wählbar. Dabei sind, wenn gewünscht, auch unterschiedliche Breiten und/oder unterschiedliche Winkelabstände der einzelnen Drahtstücke möglich. Zudem sind Drahtkorbrealisierungen möglich, bei denen eine Aufbiegung der Drahtstücke am Drahtverbindungsbereich um mehr als 90°, z.B. etwa 120°, zur Erzielung einer entsprechenden Drahtkorbform vorgesehen ist. Auch eine Umstülpung des aufgeteilten Rohrstücks ist möglich, bei der die hinteren Drahtstückenden um ca. 180° umgebogen sind, wobei die vorderen Drahtstückenden am Drahtverbindungsbereich z.B. um ca. 90° korbbildend aufgebogen sind.

Die Erfindung umfasst außer den gezeigten und oben beschriebenen Drahtkorbeinheiten auch andere Arten von Mehrdrahteinheiten, z.B. Drahtfiltereinheiten, wie sie ebenfalls in medizinischen Instrumenten eingesetzt werden. Zur Bildung eines solchen Drahtfilters werden die Drahtstücke nach Aufteilen des Rohrmantels in den gewünschten Filterfunktionszustand aufgebogen, z.B. um ca. 90°. Die hinteren, dem Drahtverbindungsbereich abgewandten Drahtstückenden werden dann nicht wieder axial zusammengefasst, wie im Fall der Drahtkorbbildung, sondern in einer gewünschten Länge belassen. Durch die speziellen Gestaltungsmöglichkeiten des Drahtverbindungsbereichs, wie sie oben zur Drahtkorbbildung beschrieben sind und auch für die Drahtfilterbildung gelten, lässt sich beim Aufbiegen der Drahtstücke die ursprüngliche Rohröffnung bei Bedarf in geeigneter Weise so verengen, dass eine gewünschte maximale Filterweite bereitgestellt wird, um Ablagerungen, Verklumpungen etc., die demgegenüber größere Abmessungen aufweisen, zurückhalten zu können. Auf diese Weise können z.B. plane oder trichterförmig gewölbte Drahtfiltereinheiten aus einem superelastischen Material realisiert werden. Je nach Anwendungsfall kann zur Bildung entsprechender Drahtfilter eine Umbiegung der Drahtstücke um mehr als 90° und damit eine Umstülpung des ursprünglichen Rohrstücks vorgesehen sein, um eine Drahtfiltereinheit entsprechender Form zu erzeugen. Des Weiteren kann die Struktur der schlitzförmigen Ausnehmungen im Drahtverbindungsbereich so gewählt sein, dass Querstegverbindungen des Rohrmantels verbleiben, die sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung oder jedenfalls mit demgegenüber geringerer Axialkomponente erstrecken und zur Erzielung einer gewünschten Filternetzstruktur mit relativ gleichmäßiger Maschenweite beitragen können.

Während vorstehend vor allem auf die Anwendungsmöglichkeiten für medizinische Instrumente eingegangen wurde, versteht es sich, dass die erfindungsgemäße Mehrdrahteinheit für beliebige andere Anwendungen geeignet ist, die einen Drahtkorb bzw. Drahtkäfig, einen Drahtfilter oder dgl. benötigen.


Anspruch[de]
Mehrdrahteinheit, insbesondere für ein medizinisches Instrument, mit

– mehreren Drahtstücken (5), die einstückig aus einem Rohrstück (1) gebildet sind, dessen Rohrmantel (2) durch mehrere, in Umfangsrichtung beabstandete Axialschlitze (3) in die Drahtstücke aufgeteilt ist, wobei die Drahtstücke an einem vorderen Endbereich (8a) miteinander verbunden bleiben, indem die Axialschlitze dort unter Belassung eines vorderen Drahtverbindungsbereichs (6) mit Abstand vor einem vorderen Rohrstirnende (4) enden, und die Drahtstücke (5) anschließend an den Drahtverbindungsbereich in einen vorgebbaren Funktionszustand gebogen sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

– der vordere Drahtverbindungsbereich (6) im Funktionszustand der Mehrdrahteinheit durch das Biegen der Drahtstücke (5) zu einem spitzenlosen vorderen Endabschluss umgeformt ist, von dem aus sich die Drahtstücke (5) aufgebogen erstrecken, wozu die Axialschlitze (3) mit geeignet geringem axialem Abstand (a) vor dem vorderen Rohrstirnende (4) enden.
Mehrdrahteinheit nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem superelastischen Material gebildet ist. Mehrdrahteinheit nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtstücke (5) am Drahtverbindungsbereich (6) im Funktionszustand um 90° zu einer Längsachse (7) des Rohrstücks auf- oder umgebogen sind. Mehrdrahteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass in den Rohrmantel (2) von der Rohrstirnseite (4) her oder dieser benachbart eine oder mehrere schlitzförmige Ausnehmungen (11, 11a) eingebracht sind. Mehrdrahteinheit nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sich die schlitzförmigen Ausnehmungen (11) axial bis in den Bereich zwischen die Axialschlitze (3) erstrecken. Mehrdrahteinheit nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschlitze (3) in ihrem axial mit den schlitzförmigen Ausnehmungen überlappenden Bereich verjüngt sind. Mehrdrahteinheit nach Anspruch 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschlitze (3) und die schlitzförmigen Ausnehmungen (11, 11a, 11b) im überlappenden Axialbereich (L) mit gleichmäßiger Breite oder sich gegensätzlich keilförmig verjüngend ausgebildet sind. Mehrdrahteinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, axial versetzte Reihen (11a, 11c, 11d) von in Rohrumfangsrichtung aufeinanderfolgenden schlitzförmigen Ausnehmungen in den Rohrmantel an einem vorderen Endbereich desselben eingebracht sind, wobei diese Reihen gegeneinander axial versetzt sind und sich in Axialrichtung überlappen oder nicht überlappen. Mehrdrahteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstirnende mit einer äußeren, umlaufenden Profilierung (4a) versehen ist. Mehrdrahteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Drahtkorbeinheit mit einem korbbildenden Zustand der Drahtstücke als Funktionszustand oder eine Drahtfiltereinheit mit einem Filterzustand der Drahtstücke als Funktionszustand bildet. Verfahren zur Herstellung einer Mehrdrahteinheit mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 10, mit folgenden Schritten:

– Bereitstellen des Rohrstücks (1),

– Einbringen der Axialschlitze (3) in den Rohrmantel (2) zur Aufteilung in die Drahtstücke (5) und

– Biegen der Drahtstücke (5) in den Funktionszustand, wodurch sich der Drahtverbindungsbereich (6) zu dem spitzenlosen vorderen Endabschluss umformt.
Verfahren nach Anspruch 11 zur Herstellung einer Mehrdrahteinheit mit den Merkmalen eines der Ansprüche 4 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Biegen der Drahtstücke (5) die schlitzförmigen Ausnehmungen (11, 11a, 11b) in den Rohrmantel eingebracht werden. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Axialschlitze und/oder die schlitzförmigen Ausnehmungen durch Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden in den Rohrmantel eingebracht werden.






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