DE60111605T2

DE60111605T2 - Knochenzementmischvorrichtung mit Getriebeanordnung zum Antrieb einer Mischschaufel

Info

Publication number: DE60111605T2
Application number: DE60111605T
Authority: DE
Inventors: Timothy G. Vendrely; Jack F. Long; Christopher Battles; Paul Decesare; Patrick Gutelius; Sam Sackett
Original assignee: DePuy Orthopaedics Inc
Current assignee: DePuy Orthopaedics Inc
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: ATE298264T1; US6702455B2; AU783862B2; EP1210975B1; EP1210975A3; US20020067657A1; DE60111605D1; AU9522301A; JP2002272757A; EP1210975A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine chirurgische Anordnung, und im Besonderen eine Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement.
Bei vielen chirurgischen Verfahren in der Orthopädie ist es erforderlich, ein zement- oder vergußähnliches Mittel einzusetzen, wie zum Beispiel für das Befestigen von künstlichen Gelenkimplantaten, für das Reparieren oder Ausbilden von Gelenken in Knochen, oder für andere Formen der orthopädischen Tätigkeit. Die Art von Zement, die im Allgemeinen für diese Zwecke verwendet wird, ist ein selbstaushärtendes Harz, ausgebildet durch das Mischen einer großen Vielfalt von flüssigen Monomeren oder Co-Monomeren mit pulverisierten Polymeren oder Co-Polymeren zur Herstellung eines viskosen Gemisches, das als das Zementierungsmittel verwendet wird.
Das Gemisch aus den pulverförmigen und flüssigen Bestandteilen ergibt ein schnellabbindendes Material. Als solches erfolgt die Zubereitung des Zements normalerweise direkt innerhalb des Operationsbereiches unmittelbar vor dessen Einsatz. Im Besonderen wird eine Knochenzement-Mischvorrichtung im Allgemeinen eingesetzt, um das Pulver und die flüssigen Bestandteile im Operationsbereich zu mischen. Das sich ergebende Gemisch wird dann aus der Mischvorrichtung entnommen und in eine Zementausgabevorrichtung für seine nachfolgende Verwendung durch den Chirurgen plaziert. Im Besonderen muß der Knochenzement im Allgemeinen zuerst aus der Mischvorrichtung heraus geschöpft oder anderweitig entnommen werden und danach in eine spritzenähnliche Ausgabevorrichtung für seine Verwendung durch den Chirurgen eingebracht werden.
Das oben beschriebene System für das Mischen und die Ausgabe von Knochenzement weist eine Reihe von Nachteilen auf, die mit demselben verbunden sind. So werden zum Beispiel Monomerdämpfe erzeugt, während das Monomer in die Mischvorrichtung eingebracht wird und während des nachfolgenden Mischens des Monomers mit dem pulverförmigen Bestandteil des Knochenzements. Diese Monomerdämpfe können schädlich bzw. toxisch sein. Da der Knochenzement im Allgemeinen im Operationssaal-Umfeld gemischt wird, ist es wichtig zu verhindern, daß Monomere oder ihre Dämpfe aus der Mischvorrichtung austreten. Mischvorrichtungen, die in der Vergangenheit entwickelt worden sind, haben jedoch keine Vorrichtungen für die Verhinderung des Austretens solcher Dämpfe enthalten.
Darüber hinaus waren bis jetzt entwickelte Mischvorrichtungen mit Problemen hinsichtlich des unvollständigen Mischens des flüssigen Bestandteils und des Pulver-Bestandteils behaftet. Im Besonderen werden der Pulver-Bestandteil und der flüssige Bestandteil oft unzureichend während des Betriebs von bisher entwickelten Systemen gemischt. Ein solches Problem wird weiterhin durch die Tatsache verschärft, daß die bis jetzt entwickelten Misch gefäße nicht transparent sind, wodurch verhindert wird, daß der Betreiber der Mischvorrichtung den Inhalt des Gefäßes (z.B. den Knochenzement) sehen kann.
Darüber hinaus leidet das oben beschriebene System ebenfalls unter operativen Unzulänglichkeiten hinsichtlich der Notwendigkeit der Übertragung des gemischten Knochenzements aus der Mischvorrichtung in die Ausgabevorrichtung. Im Besonderen erfordert die Notwendigkeit, den gemischten Knochenzement aus einer Vorrichtung, (d.h. der Mischvorrichtung) zu entnehmen und ihn in eine zweite Vorrichtung (d.h. die Ausgabevorrichtung) zu verbringen, einen zusätzlichen Schritt im Verfahren, wodurch die Zeitspanne verlängert wird, die erforderlich ist, um den gemischten Knochenzement auszugeben. Darüber hinaus geht eine bestimmte Menge des Knochenzements bei dem Verfahren verloren, da es höchst unwahrscheinlich ist, daß der gesamte gemischte Zement tatsächlich aus der Mischvorrichtung entnommen und in die Ausgabevorrichtung eingebracht wird.
Die WO 95/13862 erörtert ein manuelles Knochenzement-Mischsystem. Das System schließt ein Rotationsmischwerk mit einem Paar beabstandeter Mischarme ein. Der Mischer mischt trockenes Polymethylmethacrylat-Pulver (PMMA) und flüssiges Monomethylanilin (MMA) in einer Vakuumkammer. Während des Mischens folgen die Mischarme einem Pfad mit einer Vielzahl von Schleifen und drehen sich in einer Richtung, die von der Richtung der Rotation eines Kurbelarms bestimmt wird.
Die FR-711436 betrifft einen Hubkolbenantrieb, der bei einer Waschmaschine angewandt wird. Die Hin- und Herbewegung wird erzielt durch den abwechselnden Eingriff von zwei separaten Zahnsätzen auf einem rotierenden Teller mit einem Getriebe, das an einer Welle für die Verbindung mit einer Waschmaschine befestigt ist.
Was daher benötigt wird, ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Mischen eines Knochenzements, welches einen oder mehrere der oben erwähnten Nachteile überwindet. Was besonders benötigt wird, sind eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Mischen von Knochenzement, welches das Risiko, daß man Dämpfen des flüssigen Knochenzementbestandteils innerhalb des Operationsbereichs ausgesetzt ist, verringert, wenn nicht gar beseitigt. Des Weiteren werden eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Mischen von Knochenzement benötigt, welche ebenfalls für die Ausgabe des gemischten Knochenzements genutzt werden können. Darüber hinaus werden eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Mischen von Knochenzement benötigt, welche die Gelegenheiten, bei denen eine bestimmte Menge des pulverförmigen Zementbestandteils nicht gründlich mit dem flüssigen Zementbestandteil gemischt wird, verringert oder sogar beseitigt.
Erfindungsgemäß wird eine Mischvorrichtung für Knochenzement bereitgestellt, welche einen Griff einschließt. Die Knochenzement-Mischvorrichtung schließt des Weiteren ein Eingabegetriebe ein, welches dazu gebracht wird, sich um eine Mittelachse als Reaktion auf das Drehen des Griffs zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß (i) das Eingabegetriebe einen ersten Eingabegetriebe-Zähnesatz und einen zweiten Eingabegetriebe-Zähnesatz einschließt; daß (ii) der erste Eingabegetriebe-Zähnesatz in einem ersten radialen Abstand von der Mittelachse beabstandet ist, (iii) der zweite Eingabegetriebe-Zähnesatz in einem zweiten radialen Abstand von der Mittelachse beabstandet ist, daß (iv) der zweite radiale Abstand größer ist als der erste radiale Abstand, (v) der erste Eingabegetriebe-Zähnesatz sich nach außen weg von der Mittelachse erstreckt und (vi) der zweite Eingabegetriebe-Zähnesatz sich nach innen zur Mittelachse hin erstreckt. Die Mischvorrichtung für Knochenzement schließt weiterhin ein Zwischengetriebe ein, wobei das Eingabegetriebe so konfiguriert ist, daß während der Drehung desselben (i) der erste Eingabegetriebe-Zähnesatz das Zwischengetriebe während eines ersten Zeitraums in Zahneingriff nimmt und (ii) der zweite Eingabegetriebe-Zähnesatz das Zwischengetriebe während eines zweiten Zeitraums, der sich vom ersten Zeitraum unterscheidet, in Zahneingriff nimmt. Die Knochenzement-Mischvorrichtung schließt ebenfalls ein Ausgabegetriebe ein, welches als Reaktion auf die Rotation des Zwischengetriebes zum Drehen veranlaßt wird. Weiterhin schließt die Knochenzement-Mischvorrichtung ebenfalls eine Mischschaufel ein, die dazu gebracht wird, sich als Reaktion auf die Drehung des Ausgabegetriebes zu drehen.
Die Knochenzement-Mischvorrichtung kann einen Behälter aufweisen, der ein modulares Design hat und aus transparentem Material hergestellt wurde. Die Mischvorrichtung kann weiterhin eine Mischkopfanordnung mit einer Kurbel aufweisen, die über einen Getriebezug operativ mit einer Mischschaufel verbunden ist. Der Getriebezug kann so konfiguriert sein, daß er die Mischschaufel in einer Hin- und Werbewegung antreibt, einschließlich der Änderung der Winkelgeschwindigkeit, der Bewegungsrichtung und des Winkelabstands der Bewegung der Schaufel, während die Kurbel mit einer konstanten Geschwindigkeit und einer konstanten Richtung gedreht wird. Die Mischschaufel kann einen in dieser begrenzten Flüssigkeitsdurchlauf aufweisen, welcher es gestattet, daß der flüssige Zementbestandteil an verschiedenen Stellen innerhalb der Mischkammer des Behälters ausgegeben wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine neue und nützliche Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement bereitstellen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin, eine Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement bereitzustellen, welche das Risiko, daß Personen Dämpfen des flüssigen Knochenzementbestandteils innerhalb des Operationsbereiches ausgesetzt sind, verringert, wenn nicht gar beseitigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement bereitzustellen, welche ebenfalls für die Ausgabe des gemischten Knochenzements genutzt werden kann.
Des Weiteren besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung für das Mischen von Knochenzement bereitzustellen, welche die Gelegenheiten, bei denen eine bestimmte Menge des pulverförmigen Zementbestandteils nicht gründlich mit dem flüssigen Zementbestandteil gemischt wird, verringert oder sogar beseitigt.
Die obigen Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht der Knochenzement-Mischvorrichtung, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung in sich einschließt;
2 bis 5 Seitenansichten der Mischvorrichtung von 1;
6 eine vergrößerte Ansicht von oben der Mischvorrichtung von 1;
7 eine Querschnittsansicht der Mischvorrichtung von 1 entlang der Linie 7-7 von 5, wie in Richtung der Pfeile betrachtet;
8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 von 3, wie in Richtung der Pfeile betrachtet;
9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 von 2, wie in Richtung der Pfeile betrachtet;
10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 10-10 von 4, wie in Richtung der Pfeile betrachtet;
11 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 11-11 von 4, wie in Richtung der Pfeile betrachtet;
12 bis 14 Perspektivansichten mit voneinander getrennten und auseinander gezogenen Bauteilen der Mischkopfanordnung der Mischvorrichtung von 1;
15 und 16 Perspektivansichten von unten des Getriebezuges der Mischkopfanordnung von 12 bis 14;
17 eine Perspektivansicht von unten des Richtungsgetriebes des Getriebezuges von 15 und 16;
18 bis 20 fragmentarische Perspektivansichten, welche die Schaufelwischblende der Mischvorrichtung von 1 zeigt;
21 eine fragmentarische Ansicht von oben der Schaufelwischblende von 18 bis 20 und der Mischschaufel von 7;
22 eine fragmentarische Seitenansicht der Schaufelwischblende von 18 bis 20 und der Mischschaufel von 7;
23 und 24 fragmentarische Perspektivansichten der Mischvorrichtung von 1 mit der daran befestigten Zementausgabedüse; und
25 eine vergrößerte Ansicht der Zementzuführungsdüse von 23 und 24.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen 1 bis 7 eine Knochenzement-Mischvorrichtung 10, die so konfiguriert ist, daß sie eine bestimmte Menge eines pulverförmigen Knochenzementbestandteils und eines flüssigen Knochenzementbestandteils (z.B. ein Monomer) aufnimmt und danach den pulverförmigen und den flüssigen Bestandteil miteinander vermischt. Die Knochenzement-Mischvorrichtung 10 ist ebenfalls einsetzbar als eine Ausgabevorrichtung für Knochenzement, was den Einsatz einer separaten Ausgabevorrichtung überflüssig macht.
Die Mischvorrichtung 10 schließt einen Behälter 12 mit einer darin begrenzten Mischkammer 14 ein. Der Behälter 12 hat vorzugsweise die Gestalt eines Paares identischer zylinderförmiger Hülsen 16, 18. Der Einsatz der Hülsen 16, 18 ermöglicht die modulare Bauweise der Mischvorrichtung 10, während ebenfalls die Anzahl verschiedener Bestandteile, die bei der Gestaltung derselben verwendet werden, verringert wird.
Jede der Hülsen 16, 18 ist vorzugsweise hergestellt aus einem transparenten Material, wie zum Beispiel aus einem transparenten Kunststoff. Diese Nutzung eines transparenten Materials für die Herstellung der Hülsen 16, 18 bietet den Vorteil, daß der Betreiber der Mischvorrichtung den Inhalt innerhalb der Mischkammer 14 (d.h. den pulverförmigen Zementbestandteil und den flüssigen Zementbestandteil) visuell beobachten kann, um visuell zu bestimmen, ob die Bestandteile adäquat (d.h. gründlich) miteinander vermischt worden sind.
Darüber hinaus können die Hülsen 16, 18 so gestaltet werden, daß sie eine beliebige Menge von Knochenzement aufnehmen. Vorzugsweise sind die Hülsen 16, 18 so konstruiert, daß sie zumindest 120 Gramm des pulverförmigen Knochenzementbestandteils und die zugehörige Menge des flüssigen Knochenzementbestandteils (d.h. das Monomer) aufnehmen und mischen können. Eine solche Konfiguration ist vorteilhaft, da chirurgische Verfahren im Allgemeinen die Zubereitung von drei (3) Chargen Knochenzementpulver (wobei jede Charge 40 Gramm aufweist) erfordern. Wenn eine Mischvorrichtung der bisherigen Ausführung genutzt wird, dann ist es oft erforderlich, daß jede der drei Chargen separat zubereitet (d.h. gemischt) wird, was Verzug und/oder Schwierigkeiten in Bezug auf Timing innerhalb des Operationsbereiches während eines chirurgischen Verfahrens hervorrufen kann. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 10 beseitigt diese Einschränkung jedoch dadurch, daß sie für das gleichzeitige Mischen aller drei Chargen ausgelegt ist.
Das obere Ende 20 jeder Hülse 16, 18 weist eine erste Anzahl von darin begrenzten Gewindegängen 22 auf, während das untere Ende 24 der Hülsen 16, 18 eine entsprechende Anzahl von darin begrenzten Gewindegängen 26 aufweist. Die Gewindegänge 22, 26 können im Gewindeeingriff miteinander stehen (wie im Falle der Verbindung zwischen den Hülsen 16, 18), oder sie können mit einer Anzahl anderer Bauteile im Eingriff stehen. Im Besonderen stehen, wie in 7 gezeigt wird, die Gewindegänge 22 des oberen Endes 20 der Hülse 16 im Gewindeeingriff mit einer Anzahl von Gewindegängen 28, die einer Mischkopfanordnung 30 zugeordnet sind. Die Gewindegänge 26 des unteren Endes 24 des Behälters 18 stehen andererseits im Gewindeeingriff mit einer Anzahl von Gewindegängen 32, die in einer Grundfläche 34 ausgebildet sind. Es versteht sich, daß Dichtungselemente, wie zum Beispiele O-Ringe 158 (siehe 7, 9 und 23) vorzugsweise an jeder Gewindeverbindung eingesetzt werden (d.h. zwischen den Hülsen 16, 18, zwischen Hülse 16 und der Mischkopfanordnung 30, und zwischen Hülse 18 und der Grundfläche 34).
Wie in 1, 7 und 9 gezeigt wird, schließt die Mischkopfanordnung 30 ein oberes Getriebegehäuse 36 und ein unteres Getriebegehäuse 38 ein. Das obere Getriebegehäuse 36 ist in das untere Getriebegehäuse 38 eingepaßt oder anderweitig an diesem befestigt. Die Mischkopfanordnung 30 schließt ebenfalls eine Kurbel 40 ein, die drehbar am oberen Getriebegehäuse 36 befestigt ist. Die Kurbel 40 schließt einen länglichen Arm 42 ein, der einen Knopf 44 aufweist, der drehbar an einem Ende desselben befestigt ist. Wie nachstehend in größeren Einzelheiten erörtert werden wird, wirken das obere Getriebegehäuse 36 und das untere Getriebegehäuse 38 zusammen, um einen Getriebezug 46 aufzunehmen, der durch das Drehen der Kurbel 40 angetrieben wird. Im besonderen schließt der Getriebezug 46 ein Ausgabe-Ritzel 48 ein, welches drehbar mit dem unteren Getriebegehäuse 38 verbunden ist. Das Ausgabe-Ritzel 48 schließt einen sich nach unten erstreckenden Verbindungsabschnitt 50 ein, der sich durch eine Öffnung 51 hindurch erstreckt, die im unteren Getriebegehäuse 38 ausgebildet ist (siehe auch 13). Der Verbindungsabschnitt 50 des Ausgabe-Ritzels 48 ist nicht drehbar an einem oberen Ende 106 einer Mischschaufel 52 befestigt. Im Besonderen schließt, wie in 9 und 12 gezeigt wird, der Verbindungsabschnitt 50 des Ausgabe-Ritzels 48 eine Reihe von Stacheln 58 ein, die in eine entsprechende Anzahl von Schlitzen 60 (siehe 7 und 9) hinein aufgenommen werden, die in einem Verbindungsabschnitt 108 der Mischschaufel 52 ausgebildet sind. Daher veranlaßt die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 eine ähnliche Drehung (d.h. in der gleichen Richtung und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit) der Mischschaufel 52.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 bis 17 wird jetzt die Mischkopfanordnung 30 detaillierter gezeigt. Neben der Kurbel 40 und den Getriebegehäusen 36, 38 schließt die Mischkopfanordnung 30 ebenfalls ein Richtungsgetriebe 54 ein, ein Leerlaufgetriebe 56 und das Ausgabe-Ritzel 48. Wie in 12 und 13 gezeigt wird, sind das Richtungsgetriebe 54, das Leerlaufgetriebe 56 und das Ausgabe-Ritzel 48 innerhalb des Gehäuses untergebracht, welches durch das obere Getriebegehäuse 36 und das untere Getriebegehäuse 38 ausgebildet wird. Im Besonderen weist das Ausgabe-Ritzel 48 einen darin begrenzten Ansatz 60 auf. Nach Einführung des Verbindungsabschnitts 50 des Ausgabe-Ritzels 48 in die im unteren Getriebegehäuse 38 ausgebildete Öffnung 51 kommt der Ansatz 60 des Ausgabe-Ritzels 48 in Kontakt mit einer Rückhaltefläche 62 des Getriebegehäuses 38 (siehe 13) und hält dadurch das Ausgabe-Ritzel 48 zurück, während sie es diesem ebenfalls ermöglicht, sich relativ zum Getriebegehäuse 38 zu drehen.
Das Leerlaufgetriebe 56 weist eine darin begrenzte Öffnung 64 auf (siehe 12), welche um einen Ständer 66 herum (siehe 13 und 14) aufgenommen wird, der im unteren Getriebegehäuse 38 ausgebildet ist und dadurch das Leerlaufgetriebe 56 am unteren Getriebegehäuse 38 drehbar befestigt. Das andere Ende des Leerlaufgetriebes 56 weist einen Ständer 68 auf, der sich von diesem erstreckt und in einen Schlitz 70 aufgenommen wird, der im Körper 72 des Richtungsgetriebes 54 ausgebildet ist (siehe 10 und 17). Der Ständer 68 wird während der Drehung des Richtungsgetriebes 54 durch den Schlitz 70 erfaßt oder wird anderweitig innerhalb desselben zurückgehalten.
Das Richtungsgetriebe 54 ist nicht drehbar an der Kurbel 40 mit Hilfe einer sechseckigen Kupplungsvorrichtung 74 befestigt. Im Besonderen weist die Kurbel 40 ein sechseckiges Element 76 auf, das sich von dieser nach unten erstreckt, während der Körper 72 des Richtungsgetriebes 54 ein etwas größeres sechseckiges Element 78 aufweist, das sich von diesem nach oben erstreckt. Während der Montage der Mischkopfanordnung 30 wird ein Ansatz 80 der Kurbel in Kontakt mit einer Auflagefläche 82 positioniert, die auf der Oberseite des oberen Getriebegehäuses 36 (siehe 13) ausgebildet ist, wodurch es dem sechseckigen Element 76 der Kurbel 40 ermöglicht wird, sich durch eine Gehäuseöffnung 84 zu erstrekken, die im oberen Getriebegehäuse 36 ausgebildet ist. Wenn es in einer solchen Weise positioniert worden ist, kann das sechseckige Element 76 der Kurbel 40 in das sechseckige Element 78 des Richtungsgetriebes 54, welches innerhalb des oberen Getriebegehäuses 36 (siehe 11) positioniert ist, eingepaßt oder anderweitig in diesem aufgenommen werden. Wenn dieses in einer solchen Weise befestigt worden ist, bewirkt die Drehung der Kurbel 40 relativ zum oberen Getriebegehäuse 36 eine ähnliche Drehung des Richtungsgetriebes 54 relativ zum oberen Getriebegehäuse 36. Es ist zu vermerken, daß das Richtungsgetriebe 54 zum Drehen um eine Mittelachse CA gebracht wird, wie in 17 gezeigt wird.
Das Leerlaufgetriebe 56 steht im Zahneingriff mit dem Richtungsgetriebe 54 und ebenfalls mit dem Ausgabe-Ritzel 48. Im Besonderen schließt das Richtungsgetriebe 54, wie in 17 gezeigt wird, eine erste Anzahl von Getriebezähnen 86 ein, die im Körper 72 desselben ausgebildet sind. Die Getriebezähne 86 sind rund um einen Abschnitt des Umkreises einer Öffnung 88 positioniert, welcher die Drehachse des Richtungsgetriebes 54 begrenzt. Das Richtungsgetriebe 54 schließt ebenfalls eine zweite Anzahl von Getriebezähnen 90 ein, die im Körper 72 desselben ausgebildet sind: Wie in 17 zu sehen ist, sind die Getriebezähne 90 radial nach außen von den Getriebezähnen 86 beabstandet. Wie nachstehend detaillierter erörtert werden wird, stehen die Getriebezähne 86 und die Getriebezähne 90 selektiv im Zahneingriff mit dem Leerlaufgetriebe 56, um selektiv das Ausgabe-Ritzel 48 (und daher die Mischschaufel 52) bei sich ändernden Geschwindigkeiten und Drehrichtungen anzutreiben.
Es ist zu beachten, daß die Mittelachse CA auf einer Ebene P liegt, welche das Richtungsgetriebe 54 in eine erste Richtungsgetriebe-Seite und in eine zweite Richtungsgetriebe-Seite teilt (siehe zum Beispiel 17). Darüber hinaus ist das Richtungsgetriebe 54 so konfiguriert, daß (i) die Getriebezähne 86 vollständig auf der ersten Eingabe-Getriebeseite positioniert sind, und (ii) die Getriebezähne 90 vollständig auf der zweiten Eingabe-Getriebeseite positioniert sind, wie in 17 gezeigt wird.
Wie in 12 bis 14, 15 und 16 gezeigt wird, weist das Leerlaufgetriebe 56 eine Reihe von darin begrenzten Getriebezähnen 92 auf, während das Ausgabe-Ritzel 48 eine Reihe von darin begrenzten Getriebezähnen 94 aufweist. Die Getriebezähne 92 des Leerlaufgetriebes 56 stehen im Zahneingriff mit den Getriebezähnen 94 des Ausgabe-Ritzels 48. Die Drehung des Leerlaufgetriebes 56 in einer gegebenen Richtung bewirkt die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 in entgegengesetzter Richtung. Zum Beispiel bewirkt die Drehung des Leerlaufgetriebes 56 im Uhrzeigersinn die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 entgegen dem Uhrzeigersinn und umgekehrt.
Wie oben angedeutet, nehmen entweder die inneren Getriebezähne 86 oder die äußeren Getriebezähne 90 des Richtungsgetriebes 54 während der Drehung des Richtungsgetriebes 54 die Getriebezähne 92 des Leerlaufgetriebes 56 in Eingriff. Im Besonderen wird während der Drehung des Richtungsgetriebes 54 entgegen dem Uhrzeigersinn (wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 96 gezeigt) wird das Leerlaufgetriebe 56 zuerst durch die äußeren Getriebezähne 90 des Richtungsgetriebes 54 in Eingriff genommen, wodurch bewirkt wird, daß sich das Leerlaufgetriebe 56 Leerlaufgetriebe 56 gleichfalls entgegen dem Uhrzeigersinn dreht (wie durch den Pfeil 96 angegeben). Die Drehung des Leerlaufgetriebes 56 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 (und daher der Mischschaufel 52) in entgegengesetzter Richtung (das heißt, eine Drehung im Uhrzeigersinn, wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 98 gezeigt).
Fortgesetztes Drehen der Kurbel 40 (und daher des Richtungsgetriebes 54) entgegen dem Uhrzeigersinn (wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 96 gezeigt) bewirkt, daß der letzte Getriebezahn 100 der äußeren Getriebezähne 90 aus dem Eingriff mit dem Leerlaufgetriebe 56 herausgedreht wird und daß ein erster Zahn 102 der inneren Getriebezähne 86 in Zahneingriff mit dem Leerlaufgetriebe 56 gedreht wird. Es ist klar, daß eine kleine radiale Lücke zwischen dem letzten Getriebezahn 100 der äußeren Getriebezähne 90 und dem ersten Getriebezahn 102 der inneren Getriebezähne 86 vorgesehen werden kann, um zu verhindern, daß das Leerlaufgetriebe 56 gleichzeitig von beiden Getriebezähne-Sätzen 86, 90 in Eingriff genommen wird.
Auf jeden Fall wird, wenn die inneren Getriebezähne 94 das Leerlaufgetriebe 56 in Zahneingriff nehmen, die Bewegungsrichtung des Leerlaufgetriebes 56 geändert. Im Besonderen bewirkt, wenn das Richtungsgetriebe 54 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird (wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 96 gezeigt) der Zahneingriff mit den inneren Getriebezähnen 94, daß das Leerlaufgetriebe 56 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird (das heißt, im Uhrzeigersinn, wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 94 gezeigt). Diese Drehung des Leerlaufgetriebes 56 im Uhrzeigersinn bewirkt, daß das Ausgabe-Ritzel 48 (und daher die Mischschaufel 52) in entgegengesetzter Richtung gedreht wird (das heißt, entgegen dem Uhrzeigersinn, wie aus der Perspektivansicht von unten von 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 96 gezeigt).
Es ist klar, daß, wenn die Kurbel 40 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird (das heißt, um die Drehung des Richtungsgetriebes 54 im Uhrzeigersinn zu bewirken, wie aus 15 bis 17 ersichtlich und durch den Pfeil 98 gezeigt), das Leerlaufgetriebe 56 und das Ausgabe-Ritzel 48 in den jeweiligen entgegengesetzten Richtungen zu der oben beschriebenen Richtung gedreht werden. Im Besonderen bewirkt die Drehung des Richtungsgetriebes 54 im Uhrzeigersinn (das heißt, in der Richtung von Pfeil 98 von 15 bis 17) (1) die Drehung des Leerlaufgetriebes 56 im Uhrzeigersinn und (2) die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 (und daher der Mischschaufel 52) entgegen dem Uhrzeigersinn, wenn das Leerlaufgetriebe 56 sich im Zahneingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 befindet. In ähnlicher Weise bewirkt die Drehung des Richtungsgetriebes 54 im Uhrzeigersinn (das heißt, in der Richtung des Pfeils 98 von 15 bis 17) (1) die Drehung des Leerlaufgetriebes 56 entgegen dem Uhrzeigersinn und (2) die Drehung des Ausgabe-Ritzels 48 (und daher der Mischschaufel 52) im Uhrzeigersinn, wenn das Leerlaufgetriebe 56 sich im Zahneingriff mit den inneren Getriebezähnen 86 befindet.
Daher ist, wie oben beschrieben, der erfindungsgemäße Getriebezug 46 so konfiguriert, daß sich die Drehrichtung des Ausgabe-Ritzels 48 trotz der Drehung der Kurbel 40 nur in einer einzigen Richtung ändert. Im Besonderen werden, wenn sich das Leerlaufgetriebe 56 im Eingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 befindet, das Ausgabe-Ritzel 48 und daher die Mischschaufel 52 in einer ersten Richtung gedreht. Wenn das Leerlaufgetriebe 56 den Eingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 löst und die inneren Getriebezähne 86 in Eingriff nimmt, wird jedoch die Bewegungsrichtung des Ausgabe-Ritzels 48 und daher der Mischschaufel 52 umgekehrt, wodurch eine alternierende oder hin- und hergehende Bewegung erzeugt wird.
Darüber hinaus werden, da die relativ große Anzahl einzelner Getriebezähne, die den äußeren Getriebezähnen 90 zugeordnet sind, ein relativ großes Getriebeübersetzungsverhältnis schafft, mit dem Leerlaufgetriebe 56 relativ zum Getriebeübersetzungsverhältnis, das durch die inneren Getriebezähne 86 und das Leerlaufgetriebe 56 geschaffen wird, unterschiedliche Winkelabstände der Bewegung und der Geschwindigkeiten der Mischschaufel 52 bewirkt. Im Besonderen bewirkt das relativ große Getriebeübersetzungsverhältnis, das durch die äußeren Getriebezähne 90 geschaffen wird, daß das Ausgabe-Ritzel 48 über einen größeren Winkelabstand angetrieben wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 im Eingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 relativ zum Winkelabstand steht, über welchen das Ausgabe-Ritzel 48 angetrieben wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 im Eingriff mit den inneren Getriebezähnen 86 steht. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird das Ausgabe-Ritzel 48 (und somit die Mischschaufel 52) über 540° Drehung hinweg angetrieben, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den äußeren Getriebezähnen 90 im Eingriff steht, während das Ausgabe-Ritzel (und somit die Mischschaufel 52) nur über 135° Drehung hinweg (in entgegengesetzter Richtung) vorwärts bewegt wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den inneren Getriebezähnen 86 im Eingriff steht. Anders gesagt wird bei einer solchen beispielhaften Ausführungsform, wenn ein Betreiber die Kurbel 40 durch eine gesamte Umdrehung (d.h. 360° Drehung) vorwärts bewegt, die Mischschaufel 52 über 540° Drehung in einer ersten Richtung angetrieben und dann umgedreht und über 135° Drehung in der entgegengesetzten Richtung angetrieben.
Darüber hinaus bewirkt das von den äußeren Getriebezähnen 90 erzeugte relativ große Getriebeübersetzungsverhältnis ebenfalls, daß das Ausgabe-Ritzel 48 mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den äußeren Getriebezähnen 90 im Eingriff steht, relativ zu der Winkelgeschwindigkeit, bei der das Ausgabe-Ritzel 48 angetrieben wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den inneren Getriebezähnen 86 im Eingriff steht. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den äußeren Getriebezähnen 90 im Eingriff steht, das Ausgabe-Ritzel 48 (und daher die Mischschaufel 52) mit einer Geschwindigkeit angetrieben, welche zirka dreimal größer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Ausgabe-Ritzel 48 (und daher die Mischschaufel 52) angetrieben wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 mit den inneren Getriebezähnen 86 im Eingriff steht. Mit anderen Worten, wenn bei einer solchen beispielhaften Ausführungsform ein Betreiber die Kurbel 40 durch eine gesamte Umdrehung (das heißt 360° Drehung) vorwärts bewegt, die Mischschaufel 52 dreimal so schnell in der ersten Richtung angetrieben, als dies der Fall ist, wenn sie umgedreht und in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird.
Natürlich ist die Konfiguration des Richtungsgetriebes 54, das hierin beschrieben wird, beispielhaft in ihrer Art, und sie kann geändert werden, um den Anforderungen einer gegebenen Ausführung der Mischvorrichtung 10 zu entsprechen. Im Besonderen sollte vermerkt werden, daß die Anzahl von Zähnen, die in den Getriebezähnen 86 und 90 eingeschlossen sind, geändert werden kann, um ein gewünschtes Getriebeübersetzungsverhältnis zu erzielen. Diese Änderung der Getriebezähne 86 und 90 würde die Änderung des Winkelabstands und der Geschwindigkeit gestatten, mit denen die Mischschaufel 52 während der Drehung der Kurbel 40 durch den Betreiber angetrieben wird.
Es ist auch selbstverständlich, daß die Antriebsmerkmale der Mischkopfanordnung 30 zahlreiche Vorteile für die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 10 gegenüber zuvor konstruierten Mischvorrichtungen bieten. So schafft zum Beispiel die hin- und hergehende Bewegung der Mischschaufel 52 (das heißt bei unterschiedlichen Winkelabständen und Geschwindigkeiten) ein wünschenswertes "Rühren" innerhalb der Mischkammer 14 des Behälters 12. Dieses Rühren erhöht die Qualität des Mischens der Mischvorrichtung 10, indem die Menge des pulverförmigen Bestandteils, die nicht gründlich mit dem flüssigen Bestandteil gemischt wird, verringert, wenn nicht gar beseitigt wird.
Unter Bezugnahme auf 7 wird die Mischschaufel 52 jetzt detaillierter beschrieben. Die Mischschaufel 52 schließt einen länglichen Mittelschaft 104 mit einem oberen Ende 106 ein, welches den Kupplungsabschnitt 108 für die Befestigung des Schafts 104 der Schaufel 52 am Kupplungsabschnitt 50 des Ausgabe-Ritzels 48 einschließt. Der Schaft 104 weist ebenfalls ein unteres Ende 108 auf, welches sich nach unten und in Kontakt mit einem Kolben 110 erstreckt. Der Kolben 110 besteht aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polyethylen. Der Kolben 110 schließt eine Vertiefung 112 ein, welche ein Spitze 114 des Schafts 104 aufnimmt und dadurch eine mechanische Auflage für den Schaft 104 während dessen Rotation bereitstellt.
Eine Reihe von Schaufeln oder Flügeln 116 erstreckt sich nach außen vom Schaft 104, wie in 7 gezeigt wird. Die Mischschaufel 52 kann als "zweidimensionale" (d.h. flache) Schaufel oder alternativ als eine "dreidimensionale" Schaufel konfiguriert sein. Im Besonde ren können, obwohl die Flügel 116 so konfiguriert sein können, daß sie sich nach außen nur in zwei Richtungen vom Schaft 104 weg erstrecken, die Flügel 116 der Mischschaufel 52 auch so konfiguriert sein, daß sie sich nach außen vom Schaft 104 weg in drei Richtungen erstrecken. Bei einer solchen dreidimensionalen Konfiguration ist die Mischschaufel 52 nicht im Wesentlichen flach, wenn sie auf einer relativ flachen Oberfläche positioniert ist, sondern sie erstreckt sich vielmehr in eine Reihe von verschiedenen Richtungen (einschließlich nach oben) von der flachen Oberfläche aus.
Darüber hinaus sind, wie in 7 gezeigt wird, die Flügel 116 in einer gewissen spiralförmigen Konfiguration rund um den Schaft 104 ausgerichtet. Eine solche Konfiguration bietet zahlreiche Vorteile für die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 10. Die schraubenförmige Konfiguration der Mischschaufel 52 erzeugt zum Beispiel eine wünschenswerte Menge an "Turbulenzen" innerhalb der Mischkammer 14 des Behälters 12 und erhöht damit die Mischeffizienz der Mischvorrichtung 10.
Der Schaft 104 der Mischschaufel 52 weist einen in diesem begrenzten länglichen Flüssigkeitsdurchlauf 118 auf. Der Flüssigkeitsdurchlauf 118 erstreckt sich vom oberen Ende 106 des Schafts 104 zum unteren Ende 108 des Schafts 104. Der Flüssigkeitsdurchlauf 118 wird in Fluidverbindung mit der Mischkammer 14 des Behälters 12 über eine Reihe von Fluidöftnungen 120 gebracht, die im Schaft 104 ausgebildet sind. Während sieben (7) Fluidöffnungen 120 im Schaft 104 ausgebildet gezeigt werden, ist es klar, daß mehr als sieben (7) Fluidöffnungen im Schaft 104 ausgebildet sein können (zum Beispiel neun oder zehn Fluidöffnungen). Alternativ können weniger als sieben (7) Fluid-Öffnungen im Schaft 104 ausgebildet sein (zum Beispiel zwei oder drei Fluidöftnungen). Der Flüssigkeitsdurchgang 118 und die Fluidöffnungen 120 gestatten das Einbringen des flüssigen Zementbestandteils (zum Beispiel das Monomer), ohne daß der Betreiber Dämpfen oder Gasen desselben ausgesetzt wird. Im Besonderen weist die Kurbel 40, die in 7 gezeigt wird, eine darin begrenzte Monomer-Zuführungsöffnung 122 auf (siehe auch 12). Ein Rohr 124 (siehe 7) ist in das untere Ende der Zuführungsöffnung 122 eingepaßt und erstreckt sich nach unten durch die Öffnung 88, die im Richtungsgetriebe 54 ausgebildet ist und durch eine ähnliche Öffnung 126 hindurch, die im Ausgabe-Ritzel 48 ausgebildet ist (siehe 9, 12, 15 und 16). Das untere Ende des Rohrs 124 wird in den Kupplungsabschnitt 108 der Mischschaufel 52 so eingepaßt oder anderweitig positioniert, daß es in Fluidverbindung mit dem Flüssigkeitsdurchgang 118 ist, der im Schaft 104 ausgebildet ist.
Daher kann eine bestimmte Menge des flüssigen Zementbestandteils in die Mischkammer 14 des Behälters 12 über die Zuführungsöffnung 122 eingebracht werden. Im Besonderen kann der flüssige Zementbestandteil (zum Beispiel das Monomer) in die Mischkammer 14 über einen Fluidpfad eingebracht werden, welcher die Zuführungsöffnung 122, das Rohr 124, den Flüssigkeitsdurchgang 118 des Schafts 104 und die Fluidöffnungen 120 des Schafts 104 einschließt. Auf diese Weise kann das Monomer an verschiedenen Stellen der gesamten Tiefe des pulverförmigen Bestandteils eingebracht werden, der sich in der Mischkammer 14 befindet. Im Besonderen wird, da die Fluidöffnungen 120 an einer Reihe unterschiedlicher Stellen entlang der Länge des Schaftes 104 vorhanden sind, der flüssige Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) an Stellen über die gesamte Höhe des Behälters 12 hinweg eingebracht, wodurch es möglich wird, daß die Flüssigkeit sich mit dem gesamten pulverförmigen Bestandteil vermischt, der sich in der Mischkammer 12 befindet. Dies ist ein wichtiger Vorteil gegenüber früher entwickelten Systemen, bei denen das Monomer durch den Deckel der Mischvorrichtung gegossen wird oder anderweitig eingebracht wird und es dadurch nur ermöglicht wird, daß das Monomer "oben auf" das Pulver innerhalb der Mischvorrichtung eingebracht wird. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Struktur ebenfalls Vorteile gegenüber zuvor entwickelten Systemen, die einen Zuführungspfad durch den Mischschaft des Systems aufweisen, der mit einer Öffnung nur am untersten Endes des Schafts versehen ist (ähnlich einem herkömmlichen Trink-Strohhalm). Bei einer solchen Konfiguration fließt das Monomer nur aus dem Boden des Schafts und kann in einigen Fällen durch den Kolben eingeschränkt werden, auf welchem das untere Ende des Schafts ruht.
Es versteht sich, daß die Monomer-Zuführungsöffnung 122 so ausgeführt sein kann, daß sie einen Luer-Verschluß einschließt, der so gestaltet ist, daß ein Luer oder eine ähnliche Tülle von einer Monomer-Zuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) in Verschlußeingriff mit dieser verlängert werden kann. Der Einsatz eines solchen Luer-Verschlusses ermöglicht es, daß Monomer in das Rohr 124 (und damit in die Mischkammer 14 des Behälters 12) eingebracht wird, während er Monomer-Dämpfe daran hindert, zwischen der Monomer-Zuführungsvorrichtung und der Mischvorrichtung 10 (das heißt, zwischen dem Luer der Zuführungsvorrichtung und dem Luer-Verschluß der Mischvorrichtung) zu entweichen.
Es ist selbstverständlich, daß ein solcher Luer-Verschluß so ausgeführt sein kann, daß er eine "Slip-Fit"-Verschlußanordnung ermöglicht, oder daß er so gestaltet sein kann, daß er eine Gewindekupplung mit der entsprechenden Vorrichtung der Monomer-Zuführungsvorrichtung ermöglicht. Darüber hinaus kann eine Kombi-Kupplungsvorrichtung genutzt werden, welche die Verbindung sowohl mit Gewindekupplungen als auch mit Kupplungen ohne Gewinde möglich macht.
Eine Kappe 128 wird für den selektiven Verschluß der Zuführungsöffnung 122 bereitgestellt. Im Besonderen kann die Kappe 128 abdichtend in die Zuführungsöffnung 122 aufgenommen werden, um die Zuführungsöffnung 122 so abzudichten, daß das Austreten von Dämpfen oder dergleichen aus dieser verhindert wird. Eine Haltevorrichtung 130 erstreckt sich zwischen der Kurbel 40 und der Kappe 128, um die Kappe 128 bewegbar an der Kurbel 40 zu befestigen.
Wie oben angedeutet, wird die Kappe 128 genutzt, um die Zuführungsöffnung 122 abzudichten, nachdem das Monomer während des Mischvorgangs in die Mischkammer 14 eingegeben worden ist. Die Kappe 128 wird in einer aus dem Eingriff gelösten Position in 7 gezeigt, in Erwartung der Verbindung der Monomer-Zuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) mit der Zuführungsöffnung 122 für die Zuführung von Monomer aus der Monomer-Zuführungsvorrichtung in die Mischkammer 14. Selbstverständlich kann eine Reihe unterschiedlicher Luer-Verschlüsse und Luer-Verschlußkappen bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. So kann zum Beispiel ein selbstschließender Luer-Verschluß eingesetzt werden, wodurch die Notwendigkeit der Bereitstellung einer Luer-Kappe 128 entfällt, oder es kann, wie oben beschrieben, ein Gewinde-Luer-Verschluß eingesetzt werden, um die Kappe 128 auf den Körper der Kurbel 40 aufzuschrauben. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Monomer-Zuführungsvorrichtung selbst als eine Abdichtung für den Luer-Verschluß genutzt werden. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann die Luer-Kappe 128 ersetzt werden durch ein Stück wieder verschließbares Band, das mit Papier unterlegt ist, oder durch etwas Ähnliches, welches entfernt werden kann, um die Verbindung mit der Monomer-Zuführungsvorrichtung zu ermöglichen, um dann wieder ersetzt zu werden, wenn die Monomer-Zuführungsvorrichtung abgenommen wird.
Unter Bezugnahme auf 9 weist das untere Getriebegehäuse 38 eine darin begrenzte Vakuumöffnung 132 auf (siehe auch 1.). Eine Vakuumquelle (nicht gezeigt) kann in Fluidverbindung mit der Vakuumöffnung 132 verbunden werden, um Luft aus der Mischkammer 14 der Mischvorrichtung 10 abzusaugen. Der Einsatz eines Vakuums ist nützlich während des Einbringens des flüssigen Zementbestandteils in die Mischkammer 14, da das Vorhandensein eines niedrigeren Druckes innerhalb der Kammer 14 dahin tendiert, die Flüssigkeit (das heißt, das Mononomer) durch die Fluidöffnungen 120 der Welle 104 und in die Mischkammer 14 hinein zu ziehen. Darüber hinaus werden durch die Anwesenheit des Vakuums ebenfalls Dämpfe und dergleichen aus der Mischvorrichtung 10 entfernt, und dadurch wird die Anzahl der Fälle verringert, bei denen diese Dämpfe aus der Vorrichtung 10 austreten.
Wie in 7, 9, 18-22 gezeigt wird, schließt die Mischvorrichtung 10 ebenfalls ein Schaufelwischelement oder eine Schaufelwischblende 134 ein. Die Schaufelwischblende 134 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Polymer. Die Schaufelwischblende 134 weist eine Reihe von Schlitzen 136 für die Aufnahme von Flügeln und eine darin begrenzte Öffnung 138 für die Aufnahme der Welle ein. Wie jetzt detaillierter beschrieben werden wird, wird die Schaufelwischblende 134 bereitgestellt, um restlichen Knochenzement für die Mischschaufel 52 "abzuwischen" oder anderweitig zu entfernen, wenn diese aus der Mischkammer 14 herausgenommen wird. Als solche kann die Schaufelwischblende 134 so konfiguriert sein, daß sie Schlitze 136 für die Aufnahme von Flügeln jeder beliebigen Anzahl, Größe oder Form einschließt, um eine gegebene Ausführungsform einer Mischschaufel 52 aufzunehmen.
Wenn der flüssige Knochenzement-Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) und der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil gründlich miteinander vermischt worden sind, wird das untere Getriebegehäuse 38 von der Hülse 16 abgeschraubt, damit die Mischkopfanordnung 30 von der Hülse 16 abgenommen werden kann und es dadurch möglich wird, an deren Stelle eine Zuführungs-Düsenanordnung 150 (siehe 23 und 24) auf die Hülse 16 aufzuschrauben. Während dieser Abnahme der Mischkopfanordnung 30, wie in 19 gezeigt wird, werden die Flügel 116 der Mischschaufel 52 durch die Flügelaufnahmeschlitze 136 der Schaufelwischblende 134 vorwärtsgeschoben. Dieses Vorwärtsschieben der Flügel 116 durch die Flügelaufnahmeschlitze 136 hindurch wischt oder entfernt anderweitig allen restlichen Knochenzement von den Flügeln 116, wodurch verhindert wird, daß dieser restliche Knochenzement vergeudet wird (das heißt, aus der Mischkammer 14 entfernt wird, jedoch nicht beim chirurgischen Verfahren genutzt wird).
Um für eine ordnungsgemäße Ausfluchtung der Flügel 116 der Mischschaufel 52 mit den Flügelaufnahmeschlitzen 136 zu sorgen, ist die Schaufelwischblende 134 drehbar an der Hülse 16 befestigt. Im Besonderen schließt die Hülse 16, wie in 18 gezeigt wird, eine Reihe von Rückhalteelementen oder Schnappverschlüssen 140 ein. Ein äußerer Umkreisrand 142 der Schaufelwischblende 134 ist unterhalb der Schnappverschlüsse 140 angeordnet, um die Blende 134 an der Hülse 16 während der Befestigung der Mischkopfanordnung 30 an der Hülse 16 zu befestigen. Darüber hinaus ist die Mischschaufel 52 vorzugsweise so gestaltet, daß sie eine Reihe von Vorsprüngen oder "Flügeln" 144 einschließt, die sich nach außen von der Welle 104 weg erstrecken (siehe 21 und 22). Die Flügel 144 sind mit den Flügeln 116 ausgefluchtet, und sie sind daher in den Flügelaufnahmeschlitzen 136 positioniert, wie in 21 und 22 gezeigt wird. Somit bewirkt die Drehung der Mischschaufel 52 und daher der Flügel 144 eine ähnliche Drehung der Schaufelwischblende 134.
Darüber hinaus dienen die Flügel 144 ebenfalls dazu, die Schaufelwischblende 134 auf der Mischschaufel 52 vor der Befestigung der Mischkopfanordnung 30 an der Hülse 16 zurückzuhalten. Im Besonderen wird die Schaufelwischblende 134 am Anfang an den Flügeln 144 der Mischschaufel 52 vor dem Einsatz der Mischvorrichtung 10 befestigt. Auf diese Weise kann, wie nachstehend detaillierter erörtert wird, der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil in das offene Ende (das heißt, das obere Ende 20) der Hülse 16 hinein geschüttet oder anderweitig eingebracht werden. Sobald der pulverförmige Bestandteil in das offene Ende der Hülse 16 hinein geschüttet worden ist, wird die Mischkopfanordnung 30 auf die Gewinde 22 des oberen Endes 20 der Hülse 16 geschraubt. Wenn der Mischkopf auf das obere Ende 20 der Hülse 16 geschraubt wird, wird der äußere Umkreisrand 142 der Schaufelwischblende 134 unter jeden der Schnappverschlüsse 140 gepreßt oder anderweitig unter diese vorwärts geschoben, um die Blende 134 an der Hülse 16 zu befestigen. Wie nachstehend detaillierter erörtert wird, ermöglicht eine derartige Positionierung des äußeren Umkreisrandes 142 der Schaufelwischblende 134 unter den Schnappverschlüssen 140 die Zurückhaltung der Schaufelwischblende 134 während der nachfolgenden Abnahme der Mischkopfanordnung 30.
Es ist selbstverständlich, daß die Konfiguration der Mischvorrichtung 10, bei der die Schaufelwischblende 134 gemeinsam mit der Mischschaufel 52 gedreht wird, die Anzahl der Flügelaufnahmeschlitze 136 verringert, die in die Konstruktion der Schaufelwischblende 134 eingeschlossen werden müssen. Im Besonderen sind, da die Flügel 144 in den Schlitzen 136 zurückgehalten werden, die Flügel 116 (die mit den Flügeln 144 ausgefluchtet sind), gleichermaßen zu jedem Zeitpunkt mit den Flügelaufnahmeschlitzen 136 ausgefluchtet. Daher kann die Mischschaufel 52 zu jedem gegebenen Zeitpunkt entfernt werden, indem die Flügel 116 der Schaufel 52 durch die Flügelaufnahmeschlitze 136 hindurchgezogen werden. Eine solche Verringerung der Anzahl von Flügelaufnahmeschlitzen 136 ermöglicht eine leichtere Herstellung der Schaufelwischblende 134.
Wie in 22 gezeigt wird, weist die Welle 104 der Mischschaufel 52 ebenfalls einen oberen darin ausgebildeten Ansatz 146 und einen unteren Ansatz 148 auf. Wie in 22 gezeigt wird, wird der Körper der Schaufelwischblende 134 zwischen dem oberen Ansatz 146 und dem unteren Ansatz 148 erfaßt oder anderweitig positioniert. Der obere Ansatz 146 hat einen größeren Durchmesser als der untere Ansatz 148. Der obere Ansatz verhindert die Aufwärtsbewegung der Schaufelwischblende 134. Der untere Ansatz 148 hat andererseits einen etwas kleineren Durchmesser und schließt eine Reihe von abgerundeten Kanten ein. Auf diese Weise trägt der untere Ansatz 148 die Schaufelwischblende 134 in ihrer gewünschten Position, gestattet jedoch ebenfalls die Entfernung der Mischschaufel 52, da der untere Ansatz durch die Wellenaufnahmeöffnung 138 der Schaufelwischblende 134 hindurch während der Entfernung der Schaufel 52 vorwärts bewegt werden kann.
Wie oben angeführt, kann, sobald der flüssige Zementbestandteil und der pulverförmige Zementbestandteil gründlich gemischt worden sind, die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 10 dafür genutzt werden, den gemischten Knochenzement auszugeben. Im Besonderen wird, wie in 23 bis 25 gezeigt wird, sobald der flüssige Knochenzement-Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) und der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil gründlich miteinander vermischt worden sind, das untere Getriebegehäuse 38 von der Hülse 16 abge schraubt, damit die Mischkopfanordnung 30 von der Hülse 16 abgenommen werden kann. Danach kann die Zuführungsdüsenanordnung 150 auf die Gewinde 22 des oberen Endes 20 der Hülse 16 geschraubt werden. Die Düsenanordnung 150 schließt eine Düse 152 und ein längliches Rohr 154 ein. Es versteht sich, daß die Länge bzw. der Durchmesser des länglichen Rohrs 154 variiert werden können, um den Anforderungen einer gegebenen Ausgabeanwendung zu entsprechen. Darüber hinaus sollte ebenfalls vermerkt werden, daß es in bestimmten Situationen wünschenswert sein kann, den gemischten Knochenzement direkt durch die Düse 152 ohne den Einsatz des länglichen Rohrs 154 abzugeben (d.h. auszugeben).
Auf jeden Fall wird, sobald die Düsenanordnung 150 am Behälter 12 befestigt worden ist, das untere Ende 24 der Hülse 18 von der Grundplatte 34 abgeschraubt, wodurch der Behälter 12 von der Grundplatte 34 getrennt wird. Diese Entfernung der Grundplatte 34 legt ebenfalls eine Bodenfläche 156 des Kolbens 110 frei (siehe 7). Der Behälter 12 kann dann in die Kammer einer Ausgabe-Pistolenvorrichtung (nicht gezeigt) plaziert werden, in ähnlicher Weise, wie eine Tube Dichtmasse in einer Haushalts-Abdichtpistole plaziert ist. Wenn der Betreiber den Auslöser (nicht gezeigt) drückt oder anderweitig die Pistolenvorrichtung betätigt, drückt ein Kontaktelement (nicht gezeigt) den Kolben 110 in die allgemeine Richtung zur Düsenanordnung 150 hin. von der Grundplatte 34 abgeschraubt, wodurch der Behälter 12 von der Grundplatte 34 getrennt wird. Diese Entfernung der Grundplatte 34 legt ebenfalls eine Bodenfläche 156 des Kolbens 110 frei (siehe 7). Der Behälter 12 kann dann in die Kammer einer Ausgabe-Pistolenvorrichtung (nicht gezeigt) plaziert werden, in ähnlicher Weise, wie eine Tube Dichtmasse in einer Haushalts-Abdichtpistole plaziert ist. Wenn der Betreiber den Auslöser (nicht gezeigt) drückt oder anderweitig die Pistolenvorrichtung betätigt, drückt ein Kontaktelement (nicht gezeigt) den Kolben 110 in die allgemeine Richtung zur Düsenanordnung 150 hin. Diese Bewegung des Kolbens 110 drückt den gemischten Knochenzement innerhalb der Mischkammer 14 durch die in der Schaufelwischblende 134 ausgebildeten Öffnungen (das heißt, die Flügelaufnahmeschlitze 136 und die Öffnung 138 für die Aufnahme der Welle) und dann durch die Düse 152 und das Rohr 154 der Düsenanordnung hindurch.
Bei ihrem Einsatz wird die erfindungsgemäße Knochenzement-Mischvorrichtung 10 genutzt, um einen flüssigen Knochenzement-Bestandteil mit einem pulverförmigen Knochenzement-Bestandteil zu mischen und danach den gemischten Knochenzement zu einem gewünschten Ort während der Vornahme eines chirurgischen Verfahrens zu verbringen. Dafür wird der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil zuerst in die Mischkammer 14 von Behälter 12 plaziert. Im Besonderen wird, wobei die Mischkopfanordnung 30 vom Behälter 12 abgenommen ist, eine bestimmte Menge des pulverförmigen Knochenzement-Bestandteils in das offene Ende der Hülse 16 (das heißt, das obere Ende 20 der Hülse 16) hinein geschüttet oder anderweitig eingebracht und damit in die Mischkammer 14 des Behälters 12. Wie oben schon erörtert wurde, ist der Behälter 12 vorzugsweise so gestaltet, daß er mindestens 120 Gramm (zum Beispiel drei Chargen von je 40 Gramm) des pulverförmigen Knochenzements aufnimmt (das heißt, faßt).
Sobald der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil im Behälter 12 plaziert worden ist, wird der Mischkopf 30 auf das obere Ende 20 der Hülse 16 geschraubt. Im Besonderen werden, wie in 7 gezeigt wird, die Gewinde 28 des unteren Getriebegehäuses 38 auf die Gewinde 22 des oberen Endes 20 der Hülse 16 aufgeschraubt, bis der Mischkopf 30 vollständig am Behälter 12 befestigt ist. Wie oben erörtert worden ist, wird, wenn die Mischkopfanordnung auf das obere Ende der Hülse 16 geschraubt wird, der O-Ring 158 zusammengedrückt, wodurch der Mischkopf 30 mit dem Behälter 12 (siehe 19) dicht verbunden wird.
Darüber hinaus wird während dieser Befestigung des Mischkopfs 30 am Behälter 12 die Schaufelwischblende 134 (welche an den Flügeln 144 der Mischschaufel 52 befestigt ist) am Behälter 12 befestigt. Im Besonderen wird, wenn die Mischkopfanordnung 30 auf den Behälter 12 aufgeschraubt wird, der äußere Umkreisrand 142 der Schaufelwischblende 134 unter die Schnappverschlüsse 140 der Hülse 16 gedrückt oder anderweitig unter diese vorgeschoben, wodurch die Blende 134 an der Hülse 16 befestigt wird.
Sobald die Mischkopfanordnung 30 auf diese Weise abdichtend am Behälter 12 befestigt worden ist, kann der flüssige Knochenzement-Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) in die Mischkammer 12 verbracht und damit in Kontakt mit dem darin positionierten pulverförmigen Knochenzement-Bestandteil gebracht werden. Im Besonderen wird, wie in 7 gezeigt ist, zuerst die Öffnungskappe 128 aus dem Abdichtungseingriff mit der Monomer-Zuführungsöffnung 122 gelöst, um den Zugang der Flüssigkeit zur Mischkammer 14 des Behälters 12 zu gestatten. Danach kann die erforderliche Menge des flüssigen Zementbestandteils in die Mischkammer 14 des Behälters 12 über die Zuführungsöffnung 122 eingebracht werden. Im Besonderen wird eine Ausgabekupplung einer Monomer-Zuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) zuerst abdichtend mit der Monomer-Zuführungsöffnung 122 der Mischvorrichtung 10 verbunden. Danach wird der in der Monomer-Zuführungsvorrichtung enthaltene flüssige Zementbestandteil (zum Beispiel das Monomer) in die Mischkammer 14 über den Fluidpfad eingebracht, der die Zuführungsöffnung 122, das Rohr 124, den Flüssigkeitsdurchlauf 118 der Welle 104 und die Fluidöffnungen 120 der Welle 104 einschließt. Auf diese Weise wird das Monomer an verschiedenen Stellen über die gesamte Tiefe des Pulverbestandteils zugeführt, der in der Mischkammer 14 vorhanden ist. Im Besonderen wird, da Fluidöffnungen 120 an einer Reihe unterschiedlicher Stellen entlang der Länge der Welle 104 ausgebildet sind, der flüssige Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) an Orten über die gesamte Höhe des Behälters 12 zugeführt, wodurch die Flüssigkeit über die gesamte Tiefe des pulverförmigen Bestandteils verteilt werden kann, der sich in der Mischkammer 12 befindet.
Es ist klar, daß, da die Monomer-Zuführungsöffnung 122 vorzugsweise als ein Luer-Verschluß oder als ein anderes Verschlußelement ausgebildet ist und daher mit einer ähnlichen Ausgabekupplung auf der Monomer-Zuführungs-vorrichtung "zusammenpaßt", das Monomer in das Rohr 124 (und damit in die Mischkammer 14 des Behälters 12) eingebracht wird, während das Entweichen von Monomerdämpfen zwischen der Monomer-Zuführungsvorrichtung und der Mischvorrichtung 10 (zum Beispiel zwischen dem Luer der Monomer-Zuführungsvorrichtung und dem Luer-Verschluß der Mischvorrichtung 10) verhindert wird.
Es ist selbstverständlich, daß, wie oben beschrieben, es wünschenswert sein kann, das Monomer in die Mischkammer 14 des Behälters 12 beim Vorhandensein eines Vakuums innerhalb der Kammer 14 einzubringen. In diesem Fall wird eine Vakuumquelle (nicht gezeigt) in Fluidverbindung mit der Vakuumöffnung 132 des unteren Getriebegehäuses 38 der Mischkopfanordnung 30 gebracht, um Luft aus der Mischkammer 14 der Mischvorrichtung 10 abzusaugen. Die Einbringung eines Vakuums ist nützlich während des Verbringens des flüssigen Zementbestandteils in die Mischkammer 14, da das Vorhandensein eines niedrigeren Drucks innerhalb der Kammer 14 dahin tendiert, die Flüssigkeit (das heißt, das Monomer) durch die Flüssigkeitsöffnungen 120 der Welle 104 hindurch und in die Mischkammer 14 hinein zu ziehen. Darüber hinaus beseitigt das Vorhandensein des Vakuums ebenfalls Dämpfe und dergleichen aus der Mischvorrichtung 10 und verringert dadurch weiter die Zahl der Fälle, bei denen diese Dämpfe aus der Vorrichtung 10 entweichen. Bei bestimmten Anwendungen kann es jedoch wünschenswert sein, das flüssige Monomer in die Mischkammer 14 ohne das Vorhandensein eines Vakuums innerhalb des Behälters 12 einzubringen.
Auf jeden Fall wird, nachdem das Monomer in der oben beschriebenen Weise in die Mischkammer 14 eingebracht worden ist, die Kappe 128 wieder im Dichtungseingriff innerhalb der Zuführungsöffnung 122 positioniert, um das Entweichen von Dämpfen im Zusammenhang mit dem zugeführten Monomer zu verhindern. Danach kann der Betreiber damit beginnen, den flüssigen Zementbestandteil und den pulverförmigen Zementbestandteil miteinander zu vermischen.
Im Besonderen ergreift der Betreiber die äußere Oberfläche des Behälters 12 mit einer Hand, während er den Knopf 44 der Kurbel 40 mit der anderen Hand ergreift. Der Betreiber dreht dann die Kurbel 40 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Drehung der Kurbel 40 treibt den Getriebezug 46 der Mischkopfanordnung 30 an. Wie oben im Detail beschrieben wurde, ist der erfindungsgemäße Getriebezug 46 so konfiguriert, daß die Drehrichtung des Ausgabe-Ritzels 48 (und damit der Mischschaufel 52) trotz der Drehung der Kurbel 40 (und damit des Richtungsgetriebes 54) nur in einer einzigen Richtung wechselt (das heißt, sich ändert). Im Besonderen werden, wie in 12 bis 17 gezeigt wird, wenn das Leerlaufgetriebe 56 im Eingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 des Richtungsgetriebes 54 steht, das Ausgabe-Ritzel 48 und damit die Mischschaufel 52 in einer ersten Richtung gedreht. Wenn jedoch das Leerlaufgetriebe den Eingriff mit den äußeren Getriebezähnen 90 löst und die inneren Getriebezähne 86 des Richtungsgetriebes 54 in Eingriff nimmt, wird die Bewegungsrichtung des Ausgabe-Ritzels 48 und daher der Mischschaufel 52 umgedreht und damit eine abwechselnde oder hin- und hergehende Bewegung erzeugt.
Darüber hinaus werden, wie oben detaillierter beschrieben worden ist, unterschiedliche Winkelabstände der Bewegung und der Geschwindigkeiten der Mischschaufel 52 geschaffen, da die verhältnismäßig große Anzahl von einzelnen Getriebezähnen, die den äußeren Getriebezähnen 90 zugeordnet sind, ein verhältnismäßig großes Getriebeübersetzungsverhältnis mit dem Leerlaufgetriebe 56 relativ zu dem Getriebeübersetzungsverhältnis erzeugt, das von den inneren Getriebezähnen 86 und dem Leerlaufgetriebe 56 ausgebildet wird. Zum Beispiel wird im Falle der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, wenn der Betreiber die Kurbel 40 über eine gesamte Umdrehung (das heißt, eine Drehung von 360°) vorwärts bewegt, die Mischschaufel 52 über eine Drehung von 540° in einer ersten Richtung angetrieben und dann umgedreht und in entgegengesetzter Richtung über eine Drehung von 135° angetrieben. Des Weiteren wird bei einer solchen beispielhaften Ausführungsform, wenn der Betreiber die Kurbel 40 um eine solche gesamte Umdrehung vorwärts bewegt (das heißt, Drehung von 360°), die Mischschaufel 52 dreimal so schnell in der ersten Richtung angetrieben als dies der Fall ist, wenn sie umgedreht und in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Eine solche Hin- und Herbewegung der Mischschaufel 52 (das heißt, bei unterschiedlichen Winkelabständen und Geschwindigkeiten) sorgt für ein wünschenswertes "Umrühren" innerhalb der Mischkammer 14 des Behälters 12, was die Mischqualität der Mischvorrichtung 10 erhöht, da die Menge des pulverförmigen Knochenzement-Bestandteils, die nicht gründlich mit dem flüssigen Bestandteil des Knochenzements vermischt wird, verringert, wenn nicht sogar eliminiert wird.
Darüber hinaus wird, wie dies oben detaillierter beschrieben worden ist, während einer solchen Bewegung (das heißt, Drehung) der Mischschaufel 52 die Schaufelwischblende 134 gleichfalls gedreht. Im Besonderen ist, um für eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Flügel 116 der Mischschaufel 52 mit den Flügelaufnahmeschlitzen 136 der Schaufelwischblende 134 während der nachfolgenden Abnahme der Mischkopfanordnung 30 vom Behälter 12 zu sorgen, die Schaufelwischblende 134 relativ zur Hülse 16 drehbar. Im Besonderen ist, wie in 18 gezeigt wird, der äußere Umkreisrand 142 der Schaufelwischblende 134 unter den Schnappverschlüssen 140 positioniert, um die Blende 134 an der Hülse 16 in einer Weise zu befestigen, welche es ermöglicht, daß sich die Blende relativ zur Hülse 16 dreht. Die Flügel 144 der Mischschaufel 52 sind in den Flügelaufnahmeschlitzen 136 positioniert, wodurch bewirkt wird, daß die Schaufelwischblende 134 gemeinsam mit der Mischschaufel 52 gedreht wird.
Sobald der flüssige Knochenzement-Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) und der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil gründlich miteinander vermischt worden sind, wird die Mischkopfanordnung 30 vom Behälter 12 abgenommen. Im Besonderen wird das untere Getriebegehäuse 38 von der Hülse 16 abgeschraubt, damit die Mischkopfanordnung 30 von der Hülse 16 abgenommen werden kann und es dadurch möglich wird, die Zuführungsdüsenanordnung 150 (siehe 23 und 24) an deren Stelle auf die Hülse 16 aufzuschrauben. Während dieser Abnahme der Mischkopfanordnung 30, wie in 19 gezeigt wird, werden die Flügel 116 der Mischschaufel 52 durch die Flügelaufnahmeschlitze 136 der Schaufelwischblende 134 vorwärts bewegt. Im Besonderen kann, da die Schaufelwischblende 134 durch die Schnappverschlüsse 140 an der Hülse 16 befestigt ist, die Mischschaufel 52 durch die Öffnungen (das heißt, die Flügelaufnahmeschlitze 136 und die Wellenaufnahmeöffnung 138) "hindurch gezogen" werden, die in der Schaufelwischblende 134 ausgebildet sind, ohne die Schaufelwischvorrichtung zu entfernen. Eine solche Vorwärtsbewegung der Flügel 116 durch die Flügelaufnahmeschlitze 136 hindurch wischt restlichen Knochenzement von den Flügeln 116 ab oder entfernt ihn anderweitig von diesen, wodurch verhindert wird, daß dieser restliche Knochenzement verloren geht (das heißt, aus der Mischkammer 14 entfernt wird, jedoch nicht beim chirurgischen Verfahren eingesetzt wird).
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung 10 kann genutzt werden um den gemischten Knochenzement auszugeben. Im Besonderen wird, wie in den 23 bis 25 gezeigt wird, sobald der flüssige Knochenzement-Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) und der pulverförmige Knochenzement-Bestandteil gründlich miteinander vermischt worden sind, das untere Getriebegehäuse 38 von der Hülse 16 abgeschraubt, so daß die Mischkopfanordnung 30 von der Hülse 16 entfernt werden kann. Danach wird die Zuführungsdüsenanordnung 150 auf die Gewinde 22 des oberen Endes 20 der Hülse 16 aufgeschraubt. Das untere Ende 24 der Hülse 18 wird dann von der Grundplatte 34 abgeschraubt, wodurch der Behälter 12 von der Grundplatte 34 getrennt wird. Wie oben beschrieben und in 7 gezeigt, legt diese Entfernung der Grundplatte 34 ebenfalls die Bodenfläche 156 des Kolbens 110 frei. Der Behälter 12 kann dann in die Kammer einer Ausgabe-Pistolenvorrichtung (nicht gezeigt) plaziert werden, in ähnlicher Weise, wie eine Tube Dichtmasse in einer Haushalts-Abdichtpistole plaziert ist. Wenn der Betreiber den Auslöser (nicht gezeigt) drückt oder anderweitig die Pi stolenvorrichtung betätigt, drückt ein Kontaktelement (nicht gezeigt) den Kolben 110 in die allgemeine Richtung zur Düsenanordnung 150 hin. Diese Bewegung des Kolbens 110 drückt den gemischten Knochenzement innerhalb der Mischkammer 14 durch die in der Schaufelwischblende 134 begrenzten Öffnungen (das heißt, die Flügelaufnahmeschlitze 136 und die Wellenaufnahmeöffnung 138) und dann durch die Düse 152 und das Rohr 154 der Düsenanordnung 150, wodurch der gemischte Knochenzement zu einem gewünschten Ort verbracht wird.
Somit bietet, wie hierin beschrieben wird, die erfindungsgemäße Knochenzement-Mischvorrichtung 10 zahlreiche Vorteile gegenüber zuvor entwickelten Mischvorrichtungen. Die abwechselnde oder hin- und hergehende Aktion der Mischschaufel 52 erhöht zum Beispiel die Qualität des gemischten Knochenzements, indem die Menge des pulverförmigen Bestandteils, die nicht angemessen mit dem flüssigen Bestandteil vermischt wird, verringert, wenn nicht sogar eliminiert wird. Darüber hinaus wird diese abwechselnde oder hin- und hergehende Aktion in vorteilhafter Weise durch die Drehung der Kurbel 40 in nur einer einzigen Richtung und bei einer einzigen Geschwindigkeit bewirkt. Im Besonderen entfällt durch die Gestaltung des Getriebezugs 46 die Notwendigkeit, daß der Betreiber manuell die Richtung der Kurbel 40 umkehrt und/oder manuell die Geschwindigkeit ändert, mit welcher die Kurbel 40 gedreht wird, um die gewünschte Schaufelbewegung zu erzielen.
Des Weiteren sorgt die abdichtende Verbindung zwischen der Ausgabekupplung der Monomer-Zuführungsvorrichtung und der Zuführungsöffnung 122 der Mischvorrichtung 10 dafür, daß der Knochenzement zugeführt und gemischt wird, ohne daß der Betreiber des Systems Monomerdämpfen ausgesetzt wird.
Darüber hinaus wird, da die Flüssigkeitsöffnungen 120 der Mischschaufel 52 an einer Reihe verschiedener Stellen entlang der Länge der Welle 104 bereitgestellt werden, der flüssige Bestandteil (zum Beispiel das Monomer) an Stellen über die gesamte Höhe des Behälters 12 hinweg zugeführt, was es ermöglicht, daß die Flüssigkeit über die gesamte Tiefe des in der Mischkammer 12 vorhandenen pulverförmigen Bestandteils verteilt wird. Wie oben beschrieben worden ist, ist dies ein wichtiger Vorteil gegenüber zuvor entwickelten Systemen, bei denen das Monomer durch den Deckel der Mischvorrichtung eingegossen wird oder anderweitig eingebracht wird, wodurch es lediglich ermöglicht wird, daß das Monomer "oben" auf das Pulver innerhalb der Mischvorrichtung eingebracht wird. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Struktur ebenfalls Vorteile gegenüber zuvor entwickelten Systemen, welche einen Zuführungspfad durch die Mischwelle des Systems aufweisen, der eine Öffnung nur untersten Ende der Welle aufweist (ähnlich einem herkömmlichen Trinkstrohhalm). Bei einer solchen Konfiguration fließt das Monomer nur aus dem Boden der Welle, und es kann in einigen Fällen durch den Kolben eingeschränkt werden, auf welchem das untere Ende der Welle ruht.

Claims

Eine Knochenzement-Mischvorrichtung (10), welche umfasst: einen Griff (42); ein Eingabegetriebe (54), welches zur Drehung um eine Mittelachse als Reaktion auf das Drehen des Griffs (42) gebracht wird, wobei (i) das Eingabegetriebe (54) einen ersten Eingabe-Getriebezähnesatz (86) und einen zweiten Eingabe-Getriebezähnesatz (90) einschließt, (ii) der erste Eingabe-Getriebezähnesatz (86) in einem ersten radialen Abstand von der Mittelachse beabstandet ist, (iii) der zweite Eingabe-Getriebezähnesatz (90) in einem zweiten radialen Abstand von der Mittelachse beabstandet ist, (iv) der zweite radiale Abstand größer als der erste radiale Abstand ist, (v) der erste Eingabe-Getriebezähnesatz (86) sich nach außen weg von der Mittelachse erstreckt und (vi) der zweite Eingabe-Getriebezähnesatz (90) sich nach innen zur Mittelachse hin erstreckt; ein Zwischengetriebe (56), wobei das Eingabegetriebe (54) so gestaltet ist, dass während dessen Drehung (i) der erste Eingabe-Getriebezähnesatz (86) das Zwischengetriebe (56) während eines ersten Zeitraums in Zahneingriff nimmt und (ii) der zweite Eingabe-Getriebezähnesatz (90) das Zwischengetriebe (56) während eines zweiten Zeitraums in Zahneingriff nimmt, der sich vom ersten Zeitraum unterscheidet; ein Ausgabegetriebe (48), welches zur Drehung als Reaktion auf das Drehen des Zwischengetriebes (56) veranlasst wird; und eine Mischschaufel (52), welche zur Drehung als Reaktion auf das Drehen des Ausgabegetriebes (48) veranlasst wird.
Vorrichtung, wie gemäß Anspruch 1 beansprucht, welche einen ersten Getriebegehäuse-Abschnitt (36) umfasst; und einen zweiten Getriebegehäuse-Abschnitt (38), in dem (a) eine Getriebekammer definiert ist, wenn der erste Getriebegehäuse-Abschnitt (36) am zweiten Getriebegehäuse-Abschnitt (38) befestigt ist, (b) das Eingabegetriebe (54), das Zwischengetriebe (56) und das Ausgabegetriebe (48) innerhalb der Getriebekammer positioniert sind, und (c) der Griff (42) und die Mischschaufel (52) außerhalb der Getriebekammer positioniert sind.
Vorrichtung, wie gemäß Anspruch 1 beansprucht, wobei die Mittelachse auf einer Ebene liegt, welche das Eingabegetriebe (54) in eine erste Eingabegetriebeseite und in eine zweite Eingabegetriebeseite teilt, und das Eingabegetriebe (54) so gestaltet ist, dass (i) der erste Eingabe-Getriebezähnesatz (86) vollständig auf der ersten Eingabegetriebeseite positioniert ist, und dass (ii) der zweite Eingabe-Getriebezähnesatz (90) vollständig auf der zweiten Eingabegetriebeseite positioniert ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Mischschaufel (52) eine Welle (104) und eine Reihe Flügel (116) umfasst, die sich von der Welle (104) nach außen erstrecken, wobei die Welle (104) mit der Mittelachse ausgefluchtet ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) sich um eine versetzte Achse dreht, die von der Mittelachse beabstandet ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) sich um eine versetzte Achse dreht, die von der Mittelachse beabstandet ist, der zweite Getriebegehäuseabschnitt (38) einen Ständer (66) umfasst, der mit der versetzten Achse ausgefluchtet ist, und wobei das Zwischengetriebe (56) eine Öffnung (64) umfasst, die den Ständer (66) so aufnimmt, dass das Zwischengetriebe (56) drehbar an den zweiten Getriebegehäuseabschnitt (38) angekoppelt ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) das Ausgabegetriebe (48) in Zahneingriff nimmt.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Ausgabegetriebe (48) zur Drehung um die Mittelachse als Reaktion auf das Drehen des Zwischengetriebes (56) veranlasst wird.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Eingabegetriebe (54) nichtdrehbar am Griff (42) befestigt ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Eingabegetriebe (54) eine ringförmige, darin definierte Vertiefung (70) aufweist, wobei das Zwischengetriebe einen Ständer (68) umfasst, der innerhalb der ringförmigen Vertiefung (70) aufgenommen wird und wobei sich der Ständer (68) während der Drehung des Eingabegetriebes (54) in der Vertiefung (70) befindet.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) in einer ersten Drehrichtung während des ersten Zeitraums angetrieben wird, das Zwischengetriebe (56) in einer zweiten Drehrichtung während des zweiten Zeitraums angetrieben wird und die erste Drehrichtung der zweiten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
Vorrichtung, wie in Anspruch 11 beansprucht, wobei das Eingabegetriebe (54) sich in der zweiten Drehrichtung sowohl während des ersten Zeitraums als auch während des zweiten Zeitraums bewegt.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) so angetrieben wird, dass es sich während des ersten Zeitraums mit einer ersten Winkelgeschwindigkeit dreht, das Zwischengetriebe (56) so angetrieben wird, dass es sich während des ersten Zeitraums mit einer zweiten Winkelgeschwindigkeit dreht und die erste Winkelgeschwindigkeit geringer ist als die zweite Winkelgeschwindigkeit.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) so angetrieben wird, dass es sich mit einer ersten Ausgabe-Winkelgeschwindigkeit als Reaktion darauf dreht, dass das Eingabegetriebe (54) mit einer Eingabe- Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, wobei das Zwischengetriebe (56) so angetrieben wird, dass es sich mit einer zweiten Ausgabe-Winkelgeschwindigkeit als Reaktion darauf dreht, dass das Eingabegetriebe (54) mit der Eingabe-Winkelgeschwindigkeit gedreht wird und die erste Winkelgeschwindigkeit geringer ist als die zweite Winkelgeschwindigkeit.
Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei als Reaktion darauf, dass das Eingabegetriebe (54) um eine Umdrehung in einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn gedreht wird, das Zwischengetriebe (56) (i) um einen ersten Drehabstand in einer Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird, und (ii) um einen zweiten Drehabstand in einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn, und wobei der erste Drehabstand geringer ist als der zweite Drehabstand.
Vorrichtung, wie in Anspruch 15 beansprucht, wobei das Zwischengetriebe (56) das Ausgabegetriebe (48) in Zahneingriff nimmt, und das Ausgabegetriebe (48) nichtdrehbar mit der Mischschaufel (52) verbunden ist.