ACOPLAMIENTO PARA UN MANGO PORTAHERRAMIENTAS QUIRURGICO CON ACCIONAMIENTO DE GIRO.

Acoplamiento para un mango portaherramientas (1) quirúrgico, para accionamiento de giro,

con una herramienta (23) alojada en el mango portaherramientas (1) y accionada por éste con movimiento de giro, y un alojamiento (7) en forma de casquillo, con accionamiento de giro, en el mango portaherramientas (1) en el cual se puede insertar un vástago (24) de la herramienta (23) formando un arrastre de giro con acoplamiento geométrico, y con por lo menos un cuerpo de bloqueo (15) que se puede introducir radialmente en el espacio interior del alojamiento (7), que en una posición de bloqueo introducida penetra en un entrante del vástago (24) y debido a ello asegura éste contra un desplazamiento axial, mientras que en una posición radial apartada sale fuera del entrante, y con ello permite el desplazamiento axial del vástago (24) en el alojamiento (7), caracterizado porque para formar un arrastre de giro con acoplamiento geométrico en el alojamiento (7) en forma de casquillo hay un arrastrador (10) que gira junto con el alojamiento (7) y es desplazable en dirección axial respecto a éste, con por lo menos una superficie de asiento (30) en su lado orientado hacia la herramienta (23), porque el arrastrador (10) se puede desplazar por la fuerza de un muelle (13) a una posición extendida en la que el cuerpo o los cuerpos de bloqueo (15) asientan en él y de este modo se mantienen en su posición de liberación, porque el arrastrador (10) se puede desplazar a una posición recogida mediante el vástago (24) de la herramienta (23) que asienta en él, venciendo la fuerza del muelle (13), en cuya posición el cuerpo o cuerpos de bloqueo (15) penetran en la posición de bloqueo y pueden asegurar el vástago (24) de la herramienta (23) impidiendo su desplazamiento axial, y porque el vástago (24) de la herramienta (23) en la posición insertada de éste en la posición asegurada por el cuerpo o cuerpos de bloqueo (15) para impedir su desplazamiento axial venciendo la fuerza del muelle (13) empuja al arrastrador (10) de tal modo al interior del alojamiento (7) que sus superficies de asiento (30) asientan en las superficies de asiento (28) de la herramienta (23), formando un arrastre de giro

Acoplamiento para un mango portaherramientas quirúrgico con accionamiento de giro.

La invención se refiere a un acoplamiento para un mango portaherramientas quirúrgico con accionamiento de giro, con una herramienta alojada en el portaherramientas y accionada por éste con movimiento de giro, con un alojamiento en forma de casquillo con accionamiento de giro en el mango, en el cual se puede insertar un vástago de la herramienta formando un arrastre de giro con acoplamiento geométrico y por lo menos con un cuerpo de bloqueo que se puede introducir radialmente en el espacio interior del alojamiento, que en la posición insertada de bloqueo encaja en un entrante del vástago y asegura éste de este modo contra un desplazamiento axial, mientras que en la posición en que sale radialmente fuera del entrante, permite el desplazamiento axial del vástago en el alojamiento.

Los mangos portaherramientas quirúrgicos con accionamiento de giro se emplean para impulsar brocas, fresas con mango y otras herramientas rápidas similares con mango que se requieren para el mecanizado de dientes, huesos, etc. Es preciso que las herramientas se puedan sustituir según necesidad y es deseable que esto se pueda conseguir mediante la simple introducción y retirada, estableciendo o anulando simultáneamente el acoplamiento de giro para el accionamiento de giro del portaherramientas.

Se conocen esta clase de acoplamientos en los que las herramientas se insertan en un alojamiento y a continuación se fijan en dirección axial mediante el accionamiento manual de un dispositivo de bloqueo. Esto requiere una operación de manipulación independiente, que puede llegar a ser molesta cuando se requiera un cambio frecuente de herramientas en el curso de una operación quirúrgica.

En el documento DE 3934610 A1 se describe un acoplamiento genérico en el que sin embargo la transmisión de un par de giro tiene lugar a través de unas espigas radiales que encajan en la correspondiente escotadura de un alojamiento en forma de casquillo. En este alojamiento está situado un empujador desplazable en dirección axial que sirve como elemento expulsor cuando se anula el bloqueo axial del vástago de una herramienta en el casquillo de alojamiento.

Por el documento US 2002/0151902 A1 se conocen diversas formas del vástago en la zona de las superficies de asiento que transmiten el par de giro actuando estas superficies conjuntamente con unos cuerpos de bloqueo esféricos desplazables radialmente que se alojan con desplazamiento radial en el casquillo de alojamiento rotativo.

Constituye por lo tanto el objetivo de la invención realizar un acoplamiento genérico de tal modo que se efectúe la fijación de la herramienta insertada en el acoplamiento sin tener que recurrir al accionamiento manual de un dispositivo de bloqueo.

Este objetivo se resuelve en un acoplamiento de la clase descrita inicialmente conforme a la invención por el hecho de que para realizar un arrastre de giro con acoplamiento geométrico está dispuesto en el alojamiento en forma de casquillo un arrastrador desplazable con relación a éste, que gira junto con el casquillo dentro del alojamiento en forma de casquillo dispuesto frente a este arrastrador desplazable axialmente, con por lo menos una superficie de asiento en su lado orientado hacia la herramienta, porque el arrastrador se puede desplazar por la fuerza del muelle a una posición extendida en la que el cuerpo o los cuerpos de bloqueo asientan en él, y se mantienen de este modo en su posición de liberación, porque el arrastrador se puede desplazar a una posición recogida mediante el vástago de la herramienta que asienta en él, venciendo la fuerza del muelle, donde el cuerpo o los cuerpos de bloqueo penetran en la posición de bloqueo y pueden asegurar el vástago de la herramienta contra un desplazamiento axial, y porque en esta posición insertada, asegurada contra un desplazamiento axial por el o los cuerpos de bloqueo, el vástago de la herramienta introduce el arrastrador en el interior del alojamiento venciendo la fuerza del muelle de tal modo que sus superficies de asiento asientan en superficies de asiento de la herramienta, formando un arrastre de giro.

Por lo tanto, en el alojamiento se dispone un arrastrador que ha de realizar una doble función. Por una parte, este arrastrador establece la unión a prueba de torsión entre el alojamiento y el vástago de la herramienta, y por otra parte el arrastrador sirve de expulsor para la herramienta insertada en el alojamiento y como dispositivo de bloqueo que mantiene los cuerpos de bloqueo en la posición de liberación cuando no está insertada ninguna herramienta en el alojamiento. Cuando se liberan los cuerpos de bloqueo, de modo que se puedan mover sin obstrucción en dirección radial hacia el exterior, entonces el arrastrador empuja por la fuerza del muelle la herramienta fuera del alojamiento, y se sitúa entonces frente al cuerpo o a los cuerpos de bloqueo de tal modo que éstos ya no pueden penetrar en la posición de bloqueo situada radialmente en el interior. Sólo cuando por medio de una herramienta introducida en el alojamiento el arrastrador vuelve a ser empujado hacia atrás desde esta posición adelantada, los cuerpos de bloqueo se pueden volver a empujar radialmente hacia el interior, si bien únicamente después de que el vástago de la herramienta haya sido insertado completamente, de modo que el entrante del vástago quede enfrentado a los cuerpos de bloqueo. En esta posición, el vástago se puede bloquear entonces de forma sencilla porque los cuerpos de bloqueo se desplazan radialmente hacia el interior. Si bien esto se podría realizar también manualmente, sin embargo se consigue preferentemente de modo automático por un muelle, de modo que sobra el accionamiento manual de un dispositivo de bloqueo. En la posición insertada y bloqueada de la herramienta, las superficies de asiento del vástago y las superficies de asiento del arrastrador quedan tensadas entre sí por la fuerza del muelle, de modo que de esta forma queda asegurado un arrastre de giro seguro.

Las superficies de asiento quedan especialmente protegidas si está asegurada la transmisión del par de giro a través de una gran superficie, lo cual se puede conseguir por ejemplo porque según una forma de realización preferente, las superficies de asiento del arrastrador y de la herramienta asientan entre sí en toda la superficie.

En una forma de realización modificada también puede estar previsto que las superficies de asiento del arrastrador y de la herramienta asiente entre sí de forma lineal.

En una forma de realización especialmente preferida está previsto que las superficies de asiento formen en una parte un embudo de inserción y en la otra parte una punta de inserción. Por principio existe la posibilidad de prever el embudo de inserción bien en el vástago de la herramienta o en el arrastrador, y correspondientemente la punta de inserción en la respectiva otra parte, pero se prefiere una realización en la que la punta de inserción esté situada en el vástago de la herramienta y el embudo de inserción en el arrastrador, ya que de este modo se puede mantener más reducida la extensión del vástago de la herramienta. Esto puede tener importancia dadas las altas revoluciones que se emplean.

Es conveniente que el arrastrador y la herramienta sean simétricos entre sí en la zona de sus superficies de asiento con respecto a una superficie de simetría definida por el eje de giro del alojamiento y por un diámetro de la herramienta insertada. Se obtiene una realización especialmente ventajosa si el alojamiento y la herramienta presentan respectivamente dos superficies de asiento. En una realización simétrica se obtienen entonces dos posiciones de acoplamiento que se adoptan forzosamente por la realización como embudo de inserción al insertar el vástago de la herramienta en el alojamiento.

En particular puede estar previsto que los vectores normales de las dos superficies de asiento de la herramienta y/o del arrastrador transcurran paralelos entre sí y en particular estén situados en un mismo plano.

En una forma de realización especialmente preferida, las dos superficies de asiento del arrastrador y/o de la herramienta están dispuestas exactamente o aproximadamente en forma de V, con lo cual las superficies de asiento se aproximan entre sí en forma de cuña. De este modo se obtiene una ayuda especialmente buena para la inserción y una buena alineación angular entre el arrastrador y el vástago de la herramienta.

En una forma de realización preferente está previsto que las superficies de asiento del arrastrador...

1. Acoplamiento para un mango portaherramientas (1) quirúrgico, para accionamiento de giro, con una herramienta (23) alojada en el mango portaherramientas (1) y accionada por éste con movimiento de giro, y un alojamiento (7) en forma de casquillo, con accionamiento de giro, en el mango portaherramientas (1) en el cual se puede insertar un vástago (24) de la herramienta (23) formando un arrastre de giro con acoplamiento geométrico, y con por lo menos un cuerpo de bloqueo (15) que se puede introducir radialmente en el espacio interior del alojamiento (7), que en una posición de bloqueo introducida penetra en un entrante del vástago (24) y debido a ello asegura éste contra un desplazamiento axial, mientras que en una posición radial apartada sale fuera del entrante, y con ello permite el desplazamiento axial del vástago (24) en el alojamiento (7), caracterizado porque para formar un arrastre de giro con acoplamiento geométrico en el alojamiento (7) en forma de casquillo hay un arrastrador (10) que gira junto con el alojamiento (7) y es desplazable en dirección axial respecto a éste, con por lo menos una superficie de asiento (30) en su lado orientado hacia la herramienta (23), porque el arrastrador (10) se puede desplazar por la fuerza de un muelle (13) a una posición extendida en la que el cuerpo o los cuerpos de bloqueo (15) asientan en él y de este modo se mantienen en su posición de liberación, porque el arrastrador (10) se puede desplazar a una posición recogida mediante el vástago (24) de la herramienta (23) que asienta en él, venciendo la fuerza del muelle (13), en cuya posición el cuerpo o cuerpos de bloqueo (15) penetran en la posición de bloqueo y pueden asegurar el vástago (24) de la herramienta (23) impidiendo su desplazamiento axial, y porque el vástago (24) de la herramienta (23) en la posición insertada de éste en la posición asegurada por el cuerpo o cuerpos de bloqueo (15) para impedir su desplazamiento axial venciendo la fuerza del muelle (13) empuja al arrastrador (10) de tal modo al interior del alojamiento (7) que sus superficies de asiento (30) asientan en las superficies de asiento (28) de la herramienta (23), formando un arrastre de giro.

2. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies de asiento (30; 28) del arrastrador (10) o de la herramienta (23) respectivamente, asientan entre sí en toda la superficie.

3. Acoplamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies de asiento (30; 28) del arrastrador (10) o de la herramienta (23) respectivamente, asientan entre sí de forma lineal.

4. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las superficies de asiento (30) forman en una parte (10; 23) un embudo de inserción (31), y en la otra parte (23; 10) una cresta de inserción (29).

5. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el arrastrador (10) y el cojinete (23) son simétricos respecto a un plano de simetría en la zona de sus superficies de asiento (30 ó 28 respectivamente), que queda cubierto por el eje de giro del alojamiento (7) y por un diámetro de la herramienta insertada (23).

6. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el arrastrador (10) y la herramienta (23) presentan cada una dos superficies de asiento (30 ó 28 respectivamente).

7. Acoplamiento según la reivindicación 6, caracterizado porque los vectores normales de las dos superficies de asiento (28 ó 30) de la herramienta (23) y/o del arrastrador (10) transcurren paralelos entre sí.

8. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque las dos superficies de asiento (30 ó 28 respectivamente) del arrastrador (10) y/o de la herramienta (23) están dispuestos en forma de V.

9. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las superficies de asiento (30 ó 28 respectivamente) del arrastrador (10) y/o de la herramienta (23), son planas.

10. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las superficies de asiento (28) de la herramienta (23) o del arrastrador (10) presentan un contorno curvado (28a, 28b).

11. Acoplamiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el contorno en la zona próxima al eje está realizado de forma convexa, y en cambio en la zona alejada del eje está retranqueado.

12. Acoplamiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el contorno en la zona alejada del eje de giro está realizado con forma cóncava.

13. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizado porque el ángulo de apertura del embudo de inserción (31) es mayor en la zona alejada del eje de giro que en la zona próxima al eje de giro.

14. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las superficies de asiento (28; 30) están dispuestas paralelas al eje de giro del alojamiento (7).

15. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 4 a 14, caracterizado porque el arrastrador (10) tiene forma de cuña en su extremo próximo a la herramienta (23) realizado como embudo de inserción (31).

16. Acoplamiento según la reivindicación 15, caracterizado porque el ángulo de la cuña (ß) del arrastrador (10) está entre 60 y 90º.

17. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el retranqueo en el que se aloja el cuerpo de bloqueo (15) es una ranura periférica (34).

18. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el retranqueo en el que se aloja el cuerpo de bloqueo (15) es una ranura (32) rectilínea que transcurre en dirección transversal al eje de giro por la cara exterior de la herramienta (23).

19. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el retranqueo es un rebaje de borde cerrado situado en la cara exterior de la herramienta (23).

20. Acoplamiento según la reivindicación 19, caracterizado porque el rebaje tiene la forma de una calota esférica.

21. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la posición de bloqueo introducida, el cuerpo de bloqueo (15) asienta de forma lineal en la arista de retranqueo (32, 34).

22. Acoplamiento según la reivindicación 21, caracterizado porque el cuerpo de bloqueo (15) es una bola y porque el retranqueo (32, 34) presenta un contorno en forma de arco cuyo radio es ligeramente inferior al radio del cuerpo de bloqueo (15).

23. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el arrastrador (10) presenta en el alojamiento (7) por el lado exterior un retranqueo (33) en el que penetra el cuerpo de bloqueo (15) cuando el arrastrador (10) se encuentra en su posición extendida, estando distendido el muelle (13).

24. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el movimiento de empuje hacia el exterior del arrastrador (10) está limitado por un tope (11, 12) del alojamiento (7).

25. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el arrastrador (10) presenta una ranura (11) paralela a su dirección de desplazamiento, a través de la cual pasa una espiga de arrastre (12) fijada en el alojamiento (7).

26. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de bloqueo (15) se desplaza elásticamente a la posición de bloqueo.

27. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por estar previstos varios cuerpos de bloqueo (15).

28. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo o los cuerpos de bloqueo (15) son bolas.

29. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de bloqueo (15) va conducido de modo desplazable en un hueco radial (14) del alojamiento (7).

30. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para el desplazamiento del cuerpo de bloqueo (15), el alojamiento (7) está rodeado de un casquillo desplazable (16) con una superficie de deslizamiento (17) para el cuerpo de bloqueo (15), y está sometido a la fuerza de un muelle en sentido hacia la inserción radial del cuerpo de bloqueo (15).

31. Acoplamiento según la reivindicación 30, caracterizado porque la superficie de deslizamiento (17) está inclinada por lo menos en un tramo parcial (17a) con relación a la dirección de desplazamiento del casquillo desplazable (16).

32. Acoplamiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el vástago (24) presenta superficies de asiento (28) para el asiento a prueba de torsión en las superficies de asiento (30) del arrastrador (10), que desembocan en una cresta de inserción (29), y porque a continuación de las superficies de asiento (28) sigue en su lado alejado de la cresta de inserción (29) por lo menos un retranqueo (34, 32) para un cuerpo de bloqueo (15).

33. Acoplamiento según la reivindicación 32, caracterizado porque la herramienta (23) es simétrica en la zona de sus superficies de asiento (28) respecto a un plano de simetría que pasa por el eje de giro de la herramienta (23) y por un diámetro de la herramienta (23) insertada.

34. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 ó 33, caracterizado porque la herramienta (23) presenta dos superficies de asiento (28).

35. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 34, caracterizado porque los vectores normales de las dos superficies de asiento (28) de la herramienta (23) transcurren paralelos entre sí.

36. Acoplamiento según la reivindicación 34 ó 35, caracterizado porque las superficies de asiento (28) del cojinete (23) están dispuestas en forma de V.

37. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 36, caracterizado porque las superficies de asiento (28) son planas.

38. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 38, caracterizado porque las superficies de asiento (28) presentan un contorno curvado (28a, 28b).

39. Acoplamiento según la reivindicación 38, caracterizado porque el contorno está realizado en la zona próxima al eje de giro con forma convexa, y está retranqueado respecto a éste en la zona alejada del eje de giro.

40. Acoplamiento según la reivindicación 38, caracterizado porque el contorno está realizado con forma cóncava en la zona alejada del eje de giro.

41. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 33 a 35, caracterizado porque las superficies de asiento (28) están dispuestas paralelas al eje de giro de la herramienta (23).

42. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 41, caracterizado porque el entrante para alojamiento del cuerpo de bloqueo (15) es una ranura periférica (34).

43. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 41, caracterizado porque el entrante en el que se aloja el cuerpo de bloqueo (15) es una ranura (32) rectilínea que transcurre en dirección transversal al eje de giro, en la cara exterior de la herramienta (23).

44. Acoplamiento según una de las reivindicaciones 32 a 41, caracterizado porque el entrante es un rebaje de bordes cerrados en la cara exterior de la herramienta (23).

45. Acoplamiento según la reivindicación 44, caracterizado porque el rebaje tiene la forma de una calota esférica.