DE202004006724U1

DE202004006724U1 - Surgical tool drive transmission pressure unit has Hall effect operation sensor with fixed coupling to field generation unit to change field following operating rod motion

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Publication number: DE202004006724U1
Application number: DE200420006724
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2014-04-17

Abstract

A surgical tool drive (10) transmission (16) pressure unit (20) has a Hall effect operation sensor coupled to a field generation unit for feedback control of a variable cross section field variation unit to change field following motion or adjustment of the operating rods (22, 24).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Drückereinheit zum Vorgeben einer Drehzahl und/oder einer Drehrichtung einer chirurgischen Antriebseinheit, umfassend mindestens ein in einer Betätigungsrichtung beweglich gelagertes Betätigungsglied, eine Felderzeugungseinheit zum Erzeugen eines magnetischen oder elektrischen Feldes und mindestens einen Betätigungssensor zum Erzeugen eines Betätigungssignals als Reaktion auf eine Bewegung und/eine Stellung des Betätigungsglieds, wobei das erzeugte Betätigungssignal mit einer Feldstärke und/oder einer Änderung des von der Felderzeugungseinheit erzeugten Feldes in Folge einer Bewegung des Betätigungsgliedes korreliert ist.The present invention relates to a surgical pusher unit for specifying a speed and / or a direction of rotation of a surgical Drive unit comprising at least one in an actuation direction movably mounted actuator, a field generating unit for generating a magnetic or electric field and at least one actuation sensor for generating an actuation signal in response to movement and / or position of the actuator, the generated actuation signal with a field strength and / or a change of the field generated by the field generation unit as a result of one Movement of the actuator is correlated.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine chirurgische Antriebseinheit umfassend einen chirurgischen Antrieb und eine Drückereinheit zum Vorgeben einer Drehzahl und/oder einer Drehrichtung der Antriebseinheit.The present invention further relates to a surgical drive unit comprising a surgical Drive and a pusher unit for specifying a speed and / or a direction of rotation of the drive unit.

Aus der US 5,747,953 ist beispielsweise eine batteriebetriebene chirurgische Antriebseinheit mit einer Drückereinheit in Form einer Akkumaschine bekannt, welche als Felderzeugungseinheit einen Magneten aufweist, welcher mit einem Drücker der Drückereinheit verbunden ist und relativ zu einem als Betätigungssensor dienenden Hallsensor bewegt werden kann. Durch Verändern der räumlichen Distanz des Magneten zum Sensor wird ein Betätigungssignal erzeugt. Eine derartige Anordnung ermöglicht es zwar, zu Reinigungszwecken, beispielsweise zum Sterilisieren der Antriebseinheit, eine in der Antriebseinheit angeordnete Elektronik vor dem Sterilisieren von der Drückereinheit zu trennen. Allerdings weist die bekannte Konstruktion den Nachteil auf, daß der Magnet einen Reinigungszyklus ebenfalls mitmachen muß. Insbesondere dann, wenn er nicht vollständig gekapselt ist, kann er sich unter Umständen von dem Drücker lösen. Ferner stellt sich bei jeder Verbindung der Elektronik, welche den Hallsensor umfaßt, und den Drückern der Drückereinheit das Problem, daß Magnet und Sensor relativ zueinander wieder richtig justiert werden. Wird die Antriebseinheit häufig zerlegt, dann kann es im Laufe der Zeit zu einer Dejustage kommen, die die Funktionsfähigkeit der Antriebseinheit negativ beeinflussen kann.From the US 5,747,953 For example, a battery-operated surgical drive unit with a pusher unit in the form of a rechargeable battery machine is known which has a magnet as a field generating unit, which is connected to a pusher of the pusher unit and can be moved relative to a Hall sensor serving as an actuation sensor. An actuation signal is generated by changing the spatial distance of the magnet from the sensor. Such an arrangement makes it possible, for cleaning purposes, for example for sterilizing the drive unit, to separate electronics arranged in the drive unit from the pusher unit prior to sterilization. However, the known construction has the disadvantage that the magnet also has to go through a cleaning cycle. In particular, if it is not completely encapsulated, it can possibly detach from the pusher. Furthermore, with each connection of the electronics, which comprises the Hall sensor, and the pushers of the push unit, the problem arises that the magnet and sensor are correctly adjusted relative to one another again. If the drive unit is disassembled frequently, misalignment can occur in the course of time, which can negatively influence the functionality of the drive unit.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine chirurgische Drückereinheit und eine chirurgische Antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Betriebssicherheit der Antriebseinheit langfristig sichergestellt wird.Accordingly, it is the job of present invention, a surgical pusher unit and a surgical To improve the drive unit of the type described in the introduction that the Long-term operational safety of the drive unit ensured becomes.

Diese Aufgabe wir bei einer chirurgischen Drückereinheit erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betätigungssensor mit der Felderzeugungseinheit gekoppelt ist und daß ein Feldänderungsglied vorgesehen ist zum Erzeugen einer Änderung des am Ort des Betätigungssensors wirkenden, von der Felderzeugungseinheit erzeugten Feldes infolge einer Bewegung und/oder einer geänderten Stellung des Betätigungsgliedes.We do this with a surgical pusher unit according to the invention solved that the actuation sensor is coupled to the field generation unit and that a field change element is provided is to create a change at the location of the actuation sensor acting field generated by the field generating unit a movement and / or a changed one Position of the actuator.

Diese Ausgestaltung macht es insbesondere möglich, den Betätigungssensor zusammen mit der Felderzeugungseinheit in einer festen räumlichen Korrelation zu Reinigungszwecken aus der Antriebseinheit zu entnehmen, so daß keine Toleranzprobleme beim Zusammensetzen von Antriebseinheit und Steuerelektronik mit Felderzeugungseinheit und Betätigungssensor auftreten können. Insbesondere dann, wenn bei mehreren verwendeten Antriebseinhei ten deren Steuerelektroniken vertauscht werden, wirkt sich dies nicht nachteilig aus. Zudem läßt sich so vermeiden, daß die Felderzeugungseinheit einer Aufbereitung der Antriebseinheit unterzogen wird. Ferner wird die Betriebssicherheit erhöht, da die Felderzeugungseinheit nicht mehr zwingend relativ zum Sensor bewegt werden muß.This configuration makes it possible, in particular operation sensor together with the field generation unit in a fixed spatial correlation can be removed from the drive unit for cleaning purposes, so that none Tolerance problems when assembling the drive unit and control electronics can occur with field generating unit and actuation sensor. Especially then if with several used drive units their control electronics are exchanged, this does not have a negative effect. You can also do this avoid the Field generating unit subjected to preparation of the drive unit becomes. Furthermore, operational reliability is increased because the field generation unit no longer has to be moved relative to the sensor.

Vorzugsweise sind der Betätigungssensor und die Felderzeugungseinheit relativ zueinander feststehend angeordnet. So lassen sich alle möglichen Nachteile einer relativ zueinander beweglichen Anordnung von Betätigungssensor und Felderzeugungseinheit gänzlich ausschließen. Eine Funktionsfähigkeit der Drückereinheit bleibt gewährleistet, da das Feldänderungsglied eine Änderung des von der Felderzeugungseinheit erzeugten Feldes am Ort des Betätigungssensors bewirken kann, zur Verwendung mit der Antriebseinheit.Preferably, the actuation sensor and the field generating unit is arranged fixed relative to each other. So you can do all sorts Disadvantages of a relatively movable arrangement of the actuation sensor and field generation unit entirely exclude. A functionality the pusher unit remains guaranteed since the field change element a change of the field generated by the field generation unit at the location of the actuation sensor can cause for use with the drive unit.

Grundsätzlich könnte der Betätigungssensor ein elektrischer oder ein elektromagnetischer Betätigungssensor sein. Vorzugsweise ist er jedoch ein Magnetfeldsensor. Damit eignet sich jede Felderzeugungseinheit, welche ein magnetisches Feld erzeugen kann, zur Verwendung mit der Antriebseinheit.Basically, the actuation sensor could be a electrical or an electromagnetic actuation sensor. Preferably however, it is a magnetic field sensor. This makes any field generation unit suitable which can generate a magnetic field for use with the Drive unit.

Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor ein Hallsensor. Mit einem solchen Sensor lassen sich auf einfache Weise Betätigungssignale in Form von elektrischen Spannungen erzeugen.The magnetic field sensor is preferred a Hall sensor. With such a sensor can be easily Wise actuation signals generate in the form of electrical voltages.

Vorteilhaft ist es, wenn das Feldänderungsglied mindestens teilweise magnetisch polarisierbar und eine von Null verschiedene magnetische Suszeptibilität χ_m aufweist. Dies ermöglicht es, bei Einführen des Feldänderungsglieds in das von der Felderzeugungseinheit erzeugte Feld, daß eine Flußdichte am Ort des Betätigungssensors verändert wird, wodurch ein Betätigungssignal erzeugt werden kann.It is advantageous if the field change element can be at least partially magnetically polarized and has a magnetic susceptibility χ _m different from zero. When the field change element is inserted into the field generated by the field generation unit, this enables a flux density to be changed at the location of the actuation sensor, as a result of which an actuation signal can be generated.

Besonders günstig ist es, wenn das Feldänderungsglied mindestens teilweise diamagnetisch, paramagnetisch, ferromagnetisch, antiferromagnetisch oder ferrimagnetisch ist. Materialien mit den genannten magnetischen Eigenschaften können eine gewünschte Änderung eines Magnetfeldes, insbesondere am Ort eines Magnetfeldsensors, bewirken.It is particularly favorable if the field change element at least partially diamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic, is antiferromagnetic or ferrimagnetic. Materials with the mentioned magnetic properties can make a desired change a magnetic field, in particular at the location of a magnetic field sensor, cause.

Ein besonders einfacher Aufbau der Drückereinheit ergibt sich, wenn das Feldänderungsglied ein Weicheisenelement ist. Es läßt sich auf einfache Weise herstellen und ist widerstandsfähig gegen herkömmliche Reinigungsmittel, welche zur Reinigung der Antriebseinheit eingesetzt werden.A particularly simple structure of the pusher unit is obtained if the field change element is a soft iron element. It is easy to manufacture and is resistant to conventional cleaning agents used for cleaning the drive unit can be used.

Besonders einfach wird der Aufbau der Drückereinheit, wenn die Felderzeugungseinheit ein Magnet ist.The construction is particularly easy the pusher unit, when the field generating unit is a magnet.

Grundsätzlich wäre es denkbar, als Magnet einen Elektromagnet einzusetzen. Besonders sicher wird ein Betrieb der Drückereinheit jedoch dann, wenn der Magnet ein Permanentmagnet ist. Wartungsintervalle der Drückereinheit werden dadurch deutlich verlängert.Basically, it would be conceivable to use one as a magnet Use electromagnet. Operation of the pusher unit however, if the magnet is a permanent magnet. maintenance intervals the pusher unit are significantly extended.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Magnet durch eine Spule gebildet wird.But it is also advantageous if the magnet is formed by a coil.

Um eine möglichst hohe Flußdichte am Ort des Betätigungssensors zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungssensor zwischen Polen der Felderzeugungseinheit angeordnet ist.To have the highest possible flux density at the location of the actuation sensor to get, it is advantageous if the actuation sensor between poles of the Field generating unit is arranged.

Insbesondere kann es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft sein, wenn der Betätigungssensor in einem Spalt einer Ringspule angeordnet ist.In particular, according to one preferred embodiment the invention may be advantageous if the actuation sensor in a gap a ring coil is arranged.

Um zusätzlich eine Verstärkung des Betätigungssignals zu erhalten, ist es günstig, wenn ein Querschnitt des Feldänderungsglieds in einer Betätigungsrichtung des Betätigungsglieds variiert. Dadurch wird erreicht, daß das von einem Fluß des Feldes durchsetzte Volumen des Feldänderungsglieds in Folge einer Betätigung des mindestens einen Betätigungsglieds vergrößert wird, nämlich dann, wenn das Feldänderungsglied in das Feld der Felderzeugungseinheit hinein- oder aus dem Feld herausbewegt wird.To additionally reinforce the actuating signal to get it is convenient if a cross section of the field change member in one direction of actuation of the actuator varied. This ensures that the flow of a field enforced volume of the field change element in Follow an operation of the at least one actuator is enlarged, namely then when the field change element in or out of the field of the field generating unit is moved out.

Günstigerweise nimmt der Querschnitt zu. Ein Feldänderungsglied mit einem zunehmenden Querschnitt läßt sich besonders leicht ausbilden.conveniently, the cross section increases. A field change element with an increasing cross section let yourself train particularly easily.

Eine besonders gute Kopplung zwischen der Felderzeugungseinheit und dem Betätigungssensor kann erreicht werden, wenn die Felderzeugungseinheit über ein Rückschlußsystem mit dem Betätigungssensor gekoppelt ist. Das Rückschlußsystem eignet sich in vorteilhafter Weise dazu, einen Fluß des von der Felderzeugungseinheit erzeugten Feldes direkt von der Felderzeugungseinheit zum Betätigungssensor zu führen. Dadurch werden unerwünschte Einflüsse des von der Felderzeugungseinheit erzeugten Feldes auf eine Steuerelektronik der Antriebseinheit vermieden.A particularly good coupling between the field generating unit and the actuation sensor can be reached be when the field generating unit via a yoke system with the actuation sensor is coupled. The inference system is suitable advantageously a flow of the field generating unit generated field directly from the field generating unit to the actuation sensor respectively. This will make undesirable influences of the field generated by the field generation unit to control electronics the drive unit avoided.

Insbesondere bei einer magnetischen Felderzeugungseinheit ist es günstig, wenn das Rückschlußsystem ein magnetisches Rückschlußsystem ist. Bei spielsweise kann hier ein magnetisierbares Material zur Herstellung des Rückschlußsystems, beispielsweise einer mechanischen Kopplung, verwendet werden.Especially with a magnetic field generation unit is it convenient if the inference system a magnetic return system is. For example, a magnetizable material can be used here Production of the inference system, For example, a mechanical coupling can be used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß die Felderzeugungseinheit, das Rückschlußsystem und der Betätigungssensor eine Ausnehmung definieren und daß das Feldänderungsglied derart angeordnet ist, daß es in Folge einer Bewegung des Betätigungsglieds in die Ausnehmung mindestens teilweise einführbar ist. So läßt sich einfach und sicher eine Änderung des am Ort des Betätigungssensors wirkenden Feldes bewirken.According to a preferred embodiment of the Invention can further be provided that the field generating unit, the inference system and the actuation sensor define a recess and that the field change element is arranged in such a way that it due to movement of the actuator is at least partially insertable into the recess. So you can an easy and safe change at the location of the actuation sensor effective field.

Der Aufbau der Drückereinheit wird besonders einfach, wenn die Ausnehmung einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.The structure of the pusher unit becomes special simple if the recess is a substantially rectangular one Has cross-section.

Grundsätzlich wäre es denkbar, daß das Betätigungsglied das Feldänderungsglied antreibt oder mit diesem indirekt verbunden ist. Der Aufbau der Drückereinheit wird jedoch noch einfacher, wenn das Betätigungsglied das Feldänderungsglied trägt.Basically, it would be conceivable that the actuator the field change element drives or is indirectly connected to it. The structure of the pusher unit however, becomes even easier when the actuator changes the field change member wearing.

Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinheit mindestens zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist, wobei einem ersten Betriebsmodus eine erste Betriebsdmodistellung des mindestens einen Betätigungsglieds zugeordnet ist und wenn das mindestens eine Betätigungsglied von der ersten Betriebsmodistellung in eine zweite Betriebsmodistellung, welche einem zweiten Betriebsmodus der Antriebseinheit zugeordnet ist, um eine Drehachse verdrehbar ist zum Umschalten der Antriebseinheit vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus. Eine solche Ausgestaltung der Drückereinheit gestattet es, dem Betätigungsglied mehrere Funktionen zuzuweisen. Beispielsweise kann es als Drehzahlvorgabeglied zum Vorgeben einer Drehzahl der Antriebseinheit dienen und gleichzeitig als Umschalter von einem ersten in einen zweiten Betriebsmodus.It is advantageous if the drive unit at least has two different operating modes, a first operating mode a first operating mode of the at least one actuator is assigned and if the at least one actuator from the first Operating mode in a second operating mode, which is assigned to a second operating mode of the drive unit, is rotatable about an axis of rotation for switching the drive unit from the first operating mode to the second operating mode. Such Design of the pusher unit allows the actuator assign multiple functions. For example, it can be used as a speed setting element serve to specify a speed of the drive unit and at the same time as a switch from a first to a second operating mode.

Günstig kann es sein, wenn zwei Betätigungssensoren vorgesehen und derart angeordnet sind, daß mit dem einen Betätigungssensor eine Stellung des mindestens einen Betätigungsglieds in der ersten Betriebsmodistellung und/oder eine Bewegung des mindestens einen Betätigungsglieds in ersten Betriebsmodistellung und daß mit dem zweiten Betätigungssensor eine Stellung des mindestens einen Betätigungsglieds in der zweiten Betriebsmodistellung und/oder eine Bewegung des mindestens einen Betätigungsglieds in der zweiten Betriebsmodistellung detektierbar ist. Man kann auf diese Weise in Abhängigkeit von einer erforderlichen Empfindlichkeit unterschiedliche Betätigungssensoren für unterschiedliche Zwecke einsetzen. So läßt sich der Aufbau der Drückereinheit an besondere Erfordernisse einer verwendeten Schaltung oder deren Bauelemente anpassen.Cheap it can be when two actuation sensors are provided and arranged such that with the one actuation sensor a position of the at least one actuator in the first Operating mode and / or a movement of the at least one actuator in the first operating mode and that with the second actuation sensor a position of the at least one actuator in the second Operating mode and / or a movement of the at least one actuator is detectable in the second operating mode. You can on this way depending actuation sensors different from a required sensitivity for different Use purposes. So you can the structure of the pusher unit to special requirements of a circuit used or its Adapt components.

Die eingangs gestellte Aufbau wird ferner bei einer chirurgischen Antriebseinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drückereinheit eine der oben beschriebenen Drückereinheiten ist. Die oben im Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Drückereinheit beschriebenen Vorteile sind somit direkt auch auf die Antriebseinheit übertragbar und machen einen Betrieb derselben besonders einfach und sicher.The structure presented at the beginning will furthermore in a surgical drive unit of the type described at the beginning Kind according to the invention solved that the pusher unit one of the pusher units described above is. The above in connection with different embodiments the pusher unit The advantages described can thus also be transferred directly to the drive unit and make it particularly easy and safe to operate.

Grundsätzlich könnte die Antriebseinheit eine schnurgebundene, mit einem Steuergerät verbundene Antriebseinheit sein. Um einen universellen Einsatz der Antriebseinheit in einem Operationssaal zu gestatten, ist es vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit batterie- oder akkubetrieben ist.In principle, the drive unit could be a corded drive unit connected to a control unit. For universal use of the drive unit in an operating room to allow, it is advantageous if the drive unit is battery or battery operated.

Vorteilhaft ist es, wenn eine Steuer- und/oder Regelungseinheit vorgesehen ist zum Steuern und/oder Regeln einer Drehzahl und/oder eines Betriebsmodus der Antriebseinheit. Ein Betätigungssignal des Betätigungssensors läßt sich so in gewünschter Weise aufbereiten, um die Antriebseinheit mit einer von einem Bediener vorgegebenen Drehzahl und einem Betriebsmodus zu betreiben.It is advantageous if a tax and / or control unit is provided for controlling and / or regulating a speed and / or an operating mode of the drive unit. An actuation signal of the actuation sensor let yourself so in desired Prepare way to drive unit with one by one operator to operate predetermined speed and an operating mode.

Eine besonders kompakte Antriebseinheit läßt sich ausbilden, wenn diese die Steuer- und/oder Regelungseinheit umfaßt.A particularly compact drive unit can be train if this includes the control and / or regulating unit.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment the invention serves in conjunction with the drawing for a more detailed explanation. Show it:

1: eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Antriebseinheit; 1 : a perspective, partially sectioned view of a drive unit;

2: eine schematische Darstellung einer Drücker-/Sensoranordnung; und 2 : a schematic representation of a pusher / sensor arrangement; and

3: eine schematische Darstellung eines relativ zum Betätigungssensor bewegten Feldänderungsglieds. 3 : A schematic representation of a field change member moved relative to the actuation sensor.

In 1 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene chirurgische Antriebsmaschine dargestellt, die einen in einem Gehäuse 12 angeordneten Motor 14 umfaßt und welche über eine Kupplung 16 mit einem nicht dargestellten Behandlungswerkzeug in Form eines chirurgischen Handstücks verbindbar ist.In 1 is a whole with the reference symbol 10 provided surgical drive machine shown, one in a housing 12 arranged engine 14 includes and which via a clutch 16 can be connected to a treatment tool, not shown, in the form of a surgical handpiece.

An einen Abschnitt des Gehäuses 12, welcher den Motor 14 umgibt, schließt sich ein Griffbereich 18 an, an welchem eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 versehene Drückereinheit angeordnet ist, die zwei Drücker 22 und 24 aufweist. Über ein Anschlußkabel 26 ist die Antriebsmaschine 10 mit einem nicht dargestellten Steuergerät verbindbar, mit welchem von der Drückereinheit 20 erzeugte Betätigungssignale zum Ansteuern und/oder Regeln des Motors 12 verarbeitet werden können.To a section of the case 12 which is the engine 14 surrounds, a grip area closes 18 on which a whole with the reference symbol 20 provided pusher unit is arranged, the two pusher 22 and 24 having. Via a connection cable 26 is the prime mover 10 can be connected to a control unit, not shown, with which of the pusher unit 20 generated actuation signals for driving and / or regulating the motor 12 can be processed.

Die beiden Drücker 22 und 24 der Drückereinheit 20 sind im wesentlichen identisch ausgebildet. Sie weisen beide einen zylindrischen Grundkörper 28 beziehungsweise 30 auf, welcher jeweils in einer Aufnahmebohrung 32 beziehungsweise 34 eines Rahmens 36 geführt ist. An aus dem Rahmen 36 abstehenden Enden sind auf die Grundkörper 28 und 30 jeweils Betätigungsknöpfe 38 und 40 aufgesetzt, welche ergonomisch ausgebildet sind. Die beiden Drücker 22 und 24 sind jeweils in der Aufnahmebohrung 32 beziehungsweise 34 längsverschieblich geführt und können in ausgewählten Stellungen um 90° oder 180° verdreht werden. Schraubenfedern 42 und 44, die sich einerseits an einer Innenwand 46 des Griffsbereichs 18 und andererseits an den Betätigungsknöpfen 38 und 40 abgewandten Enden der Grundkörper 28 und 30 abstützen, dienen als Kraftspeicher, gegen die die beiden Drücker 22 und 24 betätigt werden können.The two pushers 22 and 24 the pusher unit 20 are essentially identical. They both have a cylindrical body 28 respectively 30 on which each in a mounting hole 32 respectively 34 of a frame 36 is led. Out of the frame 36 protruding ends are on the base body 28 and 30 each with push buttons 38 and 40 put on, which are ergonomically designed. The two pushers 22 and 24 are each in the mounting hole 32 respectively 34 longitudinally displaceable and can be rotated by 90 ° or 180 ° in selected positions. coil springs 42 and 44 on the one hand on an inner wall 46 of the grip area 18 and on the other hand on the control buttons 38 and 40 opposite ends of the base body 28 and 30 support, serve as energy stores against which the two pushers 22 and 24 can be operated.

An den Rahmen 36 schließt sich eine Leiterplatte 48 an, auf welcher jeweils ein nicht dargestellter Betätigungssensor für jeden der beiden Drücker 22 und 24 angeordnet ist.To the frame 36 a circuit board closes 48 on which each have an actuation sensor, not shown, for each of the two pushers 22 and 24 is arranged.

In den 2 und 3 ist schematisch dargestellt, wie mit dem Betätigungssensor ein Betätigungssignal erzeugt werden kann.In the 2 and 3 is shown schematically how an actuation signal can be generated with the actuation sensor.

Ein Hallsensor 50 mit drei Anschlußkontakten 52 dient als Betätigungssensor. Er ist zwischen kurzen Schenkeln 54 zweier L-förmiger Weicheisenplatten 56 eingebracht, so daß sich eine quaderförmige Struktur aus den Schenkeln 54 und dem dazwischen angeordneten Hallsensor 50 und gegebenenfalls weiterer, einen Zwischenraum zwischen den Schenkeln 54 ausfüllenden Weicheisenelementen ergibt. Zwischen freien Enden 58 zweier langer Schenkel 60 der beiden Weicheisenplatten 56 ist ein zylindrischer Stabmagnet 62 angeordnet. Insgesamt ergibt sich also eine rahmenförmige Struktur, die eine von den langen Schenkeln 60, dem Stabmagnet 62 und den kurzen Schenkeln 54 mit dem dazwischenliegenden Hallsensor 50 eine Öffnung 64 definiert, welche einen rechteckigen Querschnitt aufweist. An dem in 2 schematisch dargestellten Drücker 22 ist an einer vom Betätigungsknopf 38 weg weisenden Stirnfläche 66 des Grundkörpers 28 ein Weicheisenquader in Richtung einer Längsachse 70 des Grundkörpers 28 abstehend angeordnet, wobei eine Stirnfläche 72 des Weicheisenquaders 68 relativ zur Stirnfläche 66 des Grundkörpers 28 um 45° geneigt ist.A Hall sensor 50 with three connection contacts 52 serves as an actuation sensor. It is between short legs 54 two L-shaped soft iron plates 56 introduced so that a cuboid structure from the legs 54 and the Hall sensor arranged between them 50 and optionally further, a space between the legs 54 filling soft iron elements. Between free ends 58 two long legs 60 of the two soft iron plates 56 is a cylindrical bar magnet 62 arranged. Overall, this results in a frame-like structure, one of the long legs 60 , the bar magnet 62 and the short thighs 54 with the Hall sensor in between 50 an opening 64 defines which has a rectangular cross section. On the in 2 schematically represented pusher 22 is on one of the control button 38 facing end face 66 of the basic body 28 a soft iron cuboid in the direction of a longitudinal axis 70 of the basic body 28 protruding, with an end face 72 of the soft iron cuboid 68 relative to the face 66 of the base body 28 is inclined at 45 °.

Die Rahmenstruktur mit dem Hallsensor 50 ist relativ zum Drücker 22 so angeordnet, daß infolge einer Betätigung des Drückers 22 in Richtung des Pfeils 74 in 2, also parallel zur Längsachse 70, der Grundkörper 28 mit dem Weicheisenquader 68 in die Öffnung 64 hineinbewegt werden kann. Der ferromagnetische Weicheisenquader 68 weist aufgrund seiner Form ausgehend von einer vorderen Stirnkante 76 parallel zur Stirnfläche 66 zunehmende Querschnitte auf, was in 3 durch die beiden eingezeichneten Schnittebenen 78 und 80 angedeutet ist, welche beide parallel zur Stirnfläche 66 verlaufen.The frame structure with the Hall sensor 50 is relative to the pusher 22 arranged so that as a result of actuation of the pusher 22 in the direction of the arrow 74 in 2 , i.e. parallel to the longitudinal axis 70 , the basic body 28 with the soft iron cuboid 68 into the opening 64 can be moved into it. The ferromagnetic soft iron cuboid 68 has a shape based on a front end edge 76 parallel to the face 66 increasing cross sections on what's in 3 through the two cut planes 78 and 80 is indicated, both of which are parallel to the end face 66 run.

Wird der Weicheisenquader 68 in die Öffnung 64 hineinbewegt, dann hat dies Auswirkungen auf den magnetischen Fluß innerhalb des durch die beiden Weicheisenplatten 56 gebildeten Rückschlußsystems, welches den Stabmagnet 62 mit dem Hallsensor 50 koppelt. Eine Änderung des den Hallsensor 50 durchsetzenden magnetischen Flusses führt zu einer Änderung einer vom Hallsensor 50 erzeugten Hallspannung, welche über die Anschlußkontakte 52 abgegriffen werden kann. Vom Steuergerät wird dann die gemessene Hallspannung, welche als Betätigungssignal genutzt wird, in entsprechende Steuersignale für den Motor 14 aufbereitet.Becomes the soft iron cuboid 68 into the opening 64 moved in, then this affects the magnetic flux within the through the two soft iron plates 56 formed inference system, which the bar magnet 62 with the Hall sensor 50 coupled. A change in the Hall sensor 50 penetrating magnetic flux leads to a change in one from the Hall sensor 50 generated Hall voltage, which via the connection contacts 52 can be tapped. The measured Hall voltage, which is used as an actuation signal, is then converted by the control device into corresponding control signals for the motor 14 edited.

Die beiden Drücker 22 und 24 sind derart angeordnet, daß sie insbesondere bei einer batteriebetriebenen Antriebsmaschine zusammen mit einer Steuerelektronik und der Batterie vor einer Sterilisierung der Antriebsmaschine 10 entnommen werden können. An der Antriebsmaschine 10 verbleibt dann die Drückereinheit 20, welche die Feldänderungsglieder in Form der Weicheisenquader 68 umfaßt. Damit verbleiben keine elektrischen Kontakte innerhalb der Antriebsmaschine 10, die für die Erzeugung eines Betätigungssignals erforderlich sind, denn mit einer Steuerelektronik werden auch die Hallsensoren 50 vollständig entfernt. Die besondere Anordnung des Hallsensors 50 relativ zum Stabmagnet 62 gestattet es, deren räumliche Zuordnung eindeutig und dauer haft festzulegen. Eine Nachjustierung wie bei herkömmlichen Systemen ist nicht erforderlich. Etwaige Fertigungstoleranzen bei der Größe und Form des Weicheisenquaders 68 und der Öffnung 64 wirken sich weit weniger kritisch auf eine Funktion der Drückereinheit 20 aus, als dies bei herkömmlichen Systemen mit einen relativ zu dem Hallsensor 50 bewegten Magneten der Fall ist.The two pushers 22 and 24 are arranged in such a way that, in particular in the case of a battery-operated drive machine, together with control electronics and the battery, before the drive machine is sterilized 10 be removed can. On the prime mover 10 the pusher unit then remains 20 which the field change members in the form of the soft iron cuboid 68 includes. This means that no electrical contacts remain inside the drive machine 10 , which are required for the generation of an actuation signal, because the Hall sensors are also used with control electronics 50 completely removed. The special arrangement of the Hall sensor 50 relative to the bar magnet 62 allows their spatial allocation to be clearly and permanently determined. Readjustment as with conventional systems is not necessary. Any manufacturing tolerances in the size and shape of the soft iron cuboid 68 and the opening 64 have a far less critical effect on the function of the pusher unit 20 than in conventional systems with one relative to the Hall sensor 50 moving magnet is the case.

Claims

Surgical pusher unit ( 20 ) for specifying a speed and / or a direction of rotation of a surgical drive unit ( 10 ), comprising at least one in an actuation direction ( 70 ) movably mounted actuator ( 22 . 24 ), a field generation unit ( 62 ) for generating a magnetic or electrical field and at least one actuation sensor ( 50 ) for generating an actuation signal in response to movement and / or a position of the actuating member ( 22 . 24 ), the generated actuation signal with a field strength and / or a change in the field generating unit ( 62 ) generated field due to movement of the actuator ( 22 . 24 ) is correlated, characterized in that the actuation sensor ( 50 ) with the field generation unit ( 62 ) is coupled and that a field change element ( 68 ) is provided for generating a change in the location of the actuation sensor ( 50 ) acting from the field generation unit ( 62 ) generated field due to movement and / or a changed position of the actuator ( 22 . 24 ).

Pusher unit according to claim 1, characterized in that the actuation sensor ( 50 ) and the field generation unit ( 62 ) are fixed relative to each other.

Pusher unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation sensor is a magnetic field sensor ( 50 ) is.

Lever unit according to claim 3, characterized in that the magnetic field sensor is a Hall sensor ( 50 ) is.

Pusher unit according to one of the preceding claims, characterized in that the field change element ( 68 ) is at least partially magnetically polarizable and has a non-zero magnetic susceptibility χ _m .

Pusher unit according to claim 5, characterized in that the field change member ( 68 ) is at least partially diamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic, antiferromagnetic or ferrimagnetic.

Press unit according to claim 5 or 6, characterized in that the field change member is a soft iron element ( 68 ) is.

Push unit according to one of the preceding claims, characterized in that the field generating unit is a magnet ( 62 ) is.

Lever unit according to claim 8, characterized in that the magnet is a permanent magnet ( 62 ) is.

Pusher unit according to claim 8, characterized in that the magnet ( 62 ) is formed by a coil.

Push unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation sensor ( 50 ) between poles of the field generating unit ( 62 ) is arranged.

Pusher unit according to claim 11, characterized in that the actuation sensor ( 50 ) is arranged in a gap of a ring coil.

Lever unit according to one of the preceding claims, characterized in that a cross section ( 78 . 80 ) of the field change element ( 68 ) in one direction of actuation ( 70 ) of the actuator ( 22 . 24 ) varies.

Lever unit according to claim 13, characterized in that the cross section ( 78 . 80 ) increases.

Push unit according to one of the preceding claims, characterized in that the field generating unit ( 62 ) via an inference system ( 56 ) with the actuation sensor ( 50 ) is coupled.

Press unit according to claim 15, characterized in that the back yoke system ( 56 ) is a magnetic return system.

Push unit according to one of the preceding claims, characterized in that the field generating unit ( 62 ), the inference system ( 56 ) and the actuation sensor ( 50 ) a recess ( 64 ) and that the field change element ( 68 ) is arranged so that it is due to a Actuator movement ( 22 . 24 ) in the recess ( 64 ) is at least partially insertable.

Handle unit according to claim 17, characterized in that the recess ( 64 ) has a substantially rectangular cross section.

Press unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating member ( 22 . 24 ) the field change element ( 68 ) wearing.

Push unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 10 ) has at least two different operating modes, a first operating mode being assigned a first operating mode position of the at least one actuating element and the at least one actuating element ( 22 . 24 ) from the first operating mode to a second operating mode which corresponds to a second operating mode of the drive unit ( 10 ) is assigned to an axis of rotation ( 70 ) can be rotated to switch over the drive unit ( 10 ) from the first operating mode to the second operating mode.

Pusher unit according to claim 20, characterized in that two actuation sensors ( 50 ) are provided and arranged in such a way that with the one actuation sensor ( 50 ) a position of the at least one actuator ( 22 . 24 ) in the first operating mode or a movement of the at least one actuator ( 22 . 24 ) in the first operating mode position and that with the second actuation sensor a position of the at least one actuator ( 22 . 24 ) in the second operating mode or a movement of the at least one actuator ( 22 . 24 ) is detectable in the second operating mode.

Surgical drive unit ( 10 ) comprising a surgical drive ( 14 ) and a pusher unit ( 20 ) for specifying a speed and / or a direction of rotation of the drive unit, characterized in that the pusher unit ( 20 ) a pusher unit ( 20 ) according to one of the preceding claims.

Drive unit according to claim 22, characterized in that the drive unit ( 10 ) is battery or battery operated.

Drive unit according to one of claims 22 or 23, characterized in that a control and / or regulating unit is provided for controlling and / or regulating a speed and / or an operating mode of the drive unit ( 10 ).

Drive unit according to claim 24, characterized in that the drive unit ( 10 ) includes the control and / or regulating unit.