DE10037613C2

DE10037613C2 - Elektrisches Anschlusselement

Info

Publication number: DE10037613C2
Application number: DE10037613A
Authority: DE
Inventors: Ralf Kaufmann
Original assignee: Jostra AG
Current assignee: Maquet Cardiopulmonary GmbH
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: EP1178569A3; ES2211673T3; EP1178569B1; JP3475331B2; DE10037613A1; US6644998B2; US20020031938A1; ATE258722T1; JP2002056905A; US20020197905A1; DE50101381D1; TR200400356T4; EP1178569A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisches An schlusselement, das an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes angeschlossen werden kann, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Anschluss von Anschlusselementen, wie elektrischen Buch sen oder elektrischen Steckern, an einen elektrischen Draht, wird herkömmlicherweise das Ende des Drahtes abisoliert und dann mittels einer Klemm- oder Schraubverbindung mit dem An schlusselement verbunden. Es gibt jedoch Anwendungen, bei de nen beim Anschluss eines Anschlusselements an einen Draht der abisolierte Draht nicht berührt werden darf. Dies ist bei spielsweise in der Medizintechnik der Fall, wenn z. B. ein externer Herzschrittmacher an mit dem Herzmuskel verbundene, aus dem Körper herausgeführte Leitungen angeschlossen werden soll. In diesem Fall dürfen die aus dem Körper herausgeführten Leitungen nicht in ihrem leitenden Kern berührt werden. Eine Berührung des leitenden Kerns des Drahtes könnte eine elektro statische Entladung verursachen. Solch eine elektrostatische Entladung kann zu schweren Herzrhythmusstörungen bis hin zu einem Herzkammerflimmern führen. In diesem beispielhaften Fall muss also das Anschlusselement an das abgeschnittene, aber weiterhin elektrisch isolierte Ende des Drahtes angeschlossen werden, ohne dass zuvor die Isolierung des Drahtes entfernt wird.

Aus der DE 40 20 339 A1 und der FR 1.324.706 sind bereits elektrische Anschlusselemente für den Anschluss an ein elek trisch isoliertes Ende eines Drahtes bekannt, die eine Klemm hülse und einen mit der Klemmhülse zusammenwirkenden An schlusskontakt aufweisen, wobei der Anschlusskontakt ein ke gelförmiges Quetschkontaktelement mit Schneidkanten aufweist. Die anschließende Klemmung des Drahtes wird jedoch allein durch die Steckverbindung zwischen dem Quetschkontaktelement und der Klemmhülse erzielt. Eine zusätzliche Sicherung ist nicht vorgesehen. Gerade im Bereich der Medizin muss jedoch unbedingt sichergestellt werden, dass die Klemmverbindung absolut sicher hält.

Aus der GB 142,175, der GB 879,864 und der DE 25 59 774 sind elektrische Anschlusselemente mit einer Klemmhülse und einer Isolationshülse mit darin angeordnetem Anschlusskontakt be kannt, wobei diese Anschlusselemente jedoch nur zum Klemmen eines bereits abisolierten Drahtendes einsetzbar sind. Ähn liche Anschlusselemente sind von der Firma Multi-Contact AG, Basel/Schweiz als so genannte Klemmstecker bekannt. Diese Stecker sind ebenfalls nur für bereits abisolierte Drähte verwendbar und außerdem relativ aufwendig, fehleranfällig, voluminös und schwerfällig zu bedienen, da sie u. a. ein Fe derelement und einen Druckknopf enthalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches An schlusselement für den Anschluss an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes bereitzustellen, bei dem das Drahtende vor dem Anschluss nicht abisoliert werden muss, das leicht zu handhaben ist und das eine kleine Baugröße und einen einfachen Aufbau aufweist und eine sichere Klemmung des Drahtendes ge währleistet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektri sche Anschlusselement, das die im Hauptanspruch aufgeführten Merkmale aufweist, gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.

Das erfindungsgemäße elektrische Anschlusselement besteht aus zwei Teilen, einer so genannten Klemmhülse und einer so ge nannten Isolationshülse für einen Anschlusskontakt, die mit einander verbindbar sind. Das elektrisch isolierte Ende des Drahtes, an den das elektrische Anschlusselement angeschlossen werden soll, wird zunächst in die Klemmhülse eingeführt und dort provisorisch festgeklemmt. Dazu kann es beispielsweise in einen entsprechenden ausgebildeten Kanal des Klemmhülse einge führt und festgeklemmt werden. Vorzugsweise ist dieser Kanal so ausgebildet, dass das Ende des Drahtes in einer doppelten Kraftentlastungsschleife eingeführt und gehalten wird.

Klemmhülse und Isolationshülse sind so ausgebildet, dass sie, wenn sie miteinander beispielsweise durch ein Verschrauben verbunden werden, zwischen sich den Draht einklemmen und des sen Isolation beseitigen, wobei der Anschlusskontakt der Iso lationshülse in elektrischen Kontakt mit dem nun abisolierten Ende des Drahtes kommt.

Um dieses Einklemmen und gleichzeitige Abisolieren des Drah tendes zu ermöglichen, weist die Klemmhülse eine sich zur Verbindungsstelle mit der Isolationshülse im Durchmesser erweiternde Ausnehmung, die beispielsweise in Form eines Trich ters gestaltet sein kann, auf. Das Ende des Drahtes wird vor teilhafterweise so weit in die Klemmhülse eingeführt, dass das Ende des Drahtes sich etwa an der Verbindungsstelle zwischen Klemmhülse und Isolationshülse befindet. Der Anschlusskontakt der Isolationshülse umfasst ein sich nach vorne verjüngendes Quetschkontaktelement, das so ausgebildet ist, dass es beim Verbinden von Klemmhülse und Isolationshülse in die Ausnehmung der Klemmhülse eindringt. Dabei quetscht es das sich dort befindliche Ende des Drahtes gegen die Wand der Ausnehmung der Klemmhülse.

Das Quetschkontaktelement kann unter Berücksichtigung der oben angegebenen Ausformung unterschiedlich ausgebildet sein. Es kann beispielsweise aus einem Schraubengewinde, aus mehreren im Abstand zueinander hintereinander angeordneten Scheiben, die sich im Durchmesser verjüngen, oder aus mehreren im Durch messer immer kleiner werdenden Zylindern bestehen. Entscheidend ist, dass beim Eindringen des Quetschkontaktelements das Ende des Drahtes nicht gestaucht, sondern sicher an die Wand der Ausnehmung der Klemmhülse gedrückt wird, und dabei gleich zeitig die Isolation des Drahtendes entfernt wird. Die äußeren Kanten des Quetschkontaktelements müssen also so scharf ausge bildet sein, dass sie die Isolation des Drahtendes entfernen können, aber sie dürfen wiederum auch nicht derart scharf aus gebildet sein, dass sie das Drahtende durchschneiden.

Der Anschlusskontakt der Isolationshülse weist außer dem Quetschkontaktelement vorteilhafterweise auch ein mit diesem Quetschkontaktelement elektrisch verbundenes Verbindungsele ment auf. An dieses Verbindungselement, das beispielsweise in Form eines Steckerstiftes oder einer Steckerbuchse ausgebildet sein kann, kann eine entsprechende dazu passende Steckerbuchse beziehungsweise ein Steckerstift angeschlossen werden, sodass an das erfindungsgemäße Anschlusselement eine weiterführende elektrische Leitung und elektrische Drähte anschließbar sind. Der Steckerstift und die Steckerbuchse sollten dabei möglichst nach außen hin isoliert sein, damit verhindert werden kann, dass ein Benutzer mit dem abisolierten Draht in Verbindung kommt.

Klemmhülse und Isolationshülse können auf verschiedene Arten miteinander verbunden werden. Beispielsweise können sie dazu mit passenden Schraubgewinden oder einer Verbindungsvorrich tung in Form eines Bajonettverschlusses oder eines Luer-Lock- Verschlusses versehen sein.

Klemmhülse und Isolationshülse müssen aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein. Dazu kann beispiels weise ein schlagzäher und bei den vorgesehenen Anwendungstem peraturen wenig fließender Kunststoff zur Anwendung kommen. Bei einer Verwendung im medizinischen Bereich ist es vorteil haft, wenn ein Kunststoff oder ein sonstiges Material gewählt wird, das leicht, beispielsweise durch Ethylenoxid, sterili siert werden kann. Damit auch unter ungünstigen Einsatzbedin gungen keine Korrosion auftritt und stets ein guter elektri scher Kontakt gewährleistet ist, ist es vorteilhaft, wenn die elektrisch leitenden Teile, wie beispielsweise der Anschluss kontakt der Isolationshülse, aus nicht korrodierenden Materia lien, wie beispielsweise Edelstahl, bestehen. Darüber hinaus können diese Materialien noch beschichtet sein, um den elek trischen Kontakt weiter zu verbessern.

Insgesamt stellt das erfindungsgemäße elektrische Anschluss element ein leicht zu bedienendes, einfach aufgebautes, klei nes Anschlusselement dar, das sicher an einen nicht abisolier ten Draht befestigt werden kann, wobei der Anwender mit dem elektrisch leitenden Teil des Drahtes nicht in Berührung kommt, sodass das erfindungsgemäße elektrische Anschlussele ment insbesondere in der Medizintechnik, beispielsweise beim Anschluss eines externen Herzschrittmachers, besonders vor teilhaft einsetzbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Anschlusselements wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen sind gleiche Elemente in allen Zeichnungsfiguren mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements im ausein andergezogenen Zustand;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Anschlusselement im zusammengefügten Zu stand;

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Anschluss kontakts der Isolationshülse;

Fig. 4 eine nochmals andere Ausführungsform des Anschlusskontakts der Isolationshülse; und

Fig. 5 ein Beispiel für die Anwendung des erfin dungsgemäßen elektrischen Anschlussele ments beim Anschluss eines Herzschrittma chers.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Aus führungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Anschlussele ments. Zur deutlicheren Darstellung sind die einzelnen Ele mente des Anschlusselements im auseinandergezogenen Zustand dargestellt. Das erfindungsgemäße elektrische Anschlusselement besteht aus zwei Teilen, nämlich einer Klemmhülse 10 und einer Isolationshülse 20. In die Klemmhülse wird das Ende des Drah tes 30, der an das Anschlusselement angeschlossen werden soll, eingeführt. Dazu weist die Klemmhülse 10 eine Öffnung auf, in die der Draht 30 eingeführt werden kann. In der hier darge stellten Ausführungsform besteht diese Öffnung aus einem Ka nal 12 und einem trichterförmigen Einlass 14, über die der Draht 30 in Form einer Kraftentlastungsschlaufe eingeführt werden kann. Die Klemmhülse 10 weist auf ihrem zur Isolations hülse 20 weisenden Ende eine sich erweiternde Ausnehmung 16, die hier in Trichterform ausgebildet ist, auf. In dieser Aus nehmung 16 wird später der Draht 30 festgeklemmt. Der Draht 30 muss dazu soweit in die Klemmhülse 10 eingeführt werden, dass sein Ende etwa mit dem Ende der Ausnehmung 16 abschließt.

In diese Ausnehmung 16 der Klemmhülse 10 greift, wenn Klemm hülse 10 und Isolationshülse 20 miteinander verbunden werden, das Quetschkontaktelement 22 des Anschlusskontakts 21 der Iso lationshülse 20 und klemmt das Ende des Drahtes 30 fest, wie man besser in der anschließend beschriebenen Fig. 2 sehen kann. Das Quetschkontaktelement 22 weist dazu eine sich im Durchmesser nach vorne verjüngende Form, die mit Kanten ver sehen ist, auf. Das hier dargestellte Quetschkontaktelement 22 ist in Form einer Schraube ausgebildet.

Der Anschlusskontakt 21 der Isolationshülse 20 weist zusätz lich ein mit dem Quetschkontaktelement elektrisch verbundenes Verbindungselement 23 auf. Dies ist hier in Form eines direkt mit dem Quetschkontaktelement 22 verbundenen Steckerstiftes dargestellt. An das Verbindungselement 23, also hier den Steckerstift, kann eine hier nicht dargestellte Steckerbuchse angeschlossen werden, um das erfindungsgemäße Anschlusselement mit weiteren elektrischen Drähten zu verbinden, die beispiels weise zum Anschluss eines externen Herzschrittmachers verwen det werden können. Damit der Anwender mit dem elektrischen Draht nicht in Verbindung kommt, ist das Verbindungselement 23 vorzugsweise nach außen hin isoliert. Hier ist also der als Verbindungselement 23 dienende Steckerstift einfach in einer äußeren Hülle 24 geführt.

Die Klemmhülse 10 und die Isolationshülse 20 müssen miteinan der verbunden werden. Hier ist dazu die Klemmhülse 10 mit ei nem Außengewinde 18 und die Isolationshülse 20 mit einem In nengewinde 25 versehen, so dass die beiden Hülsen miteinander verschraubt werden können. Es sind natürlich aber auch andere Verbindungsmöglichkeiten, wie ein Bajonettverschluss oder eine Rastverbindung, denkbar.

Fig. 2 zeigt in Form eines schematischen Querschnitts das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Anschlusselement im zu sammengefügten Zustand. Die Klemmhülse 10 und die Isolations hülse 20 sind hier also zusammengeschraubt und somit mitein ander verbunden. Man erkennt, wie das Ende des Drahtes 30 zwi schen dem Quetschkontaktelement 22 und der Wand der Ausneh mung 16 eingequetscht wird. Die Kanten des Quetschkontaktele ments 22, hier also die Außenkanten der Schraube, schieben dabei gleichzeitig die Isolation des Drahtes 30 beiseite, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Draht 30 und dem Quetschkontaktelement 22 hergestellt wird und der elektrische Draht 30 zugleich sicher zwischen Quetschkontaktelement 22 und der Wand der Ausnehmung 16 festgehalten wird. Am rechten Ende der Isolationshülse 20 erkennt man, wie das als Steckerstift ausgebildete Verbindungselement 23 in seiner Hülle 24 liegt.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Anschlusskon takts 21 der Isolationshülse 20. Das Quetschkontaktelement 22 des Anschlusskontakts 21 besteht hier aus mehreren im Abstand zueinander angeordneten Scheiben 26, die nach vorne hin einen immer kleineren Durchmesser aufweisen.

Fig. 4 zeigt eine nochmals andere Ausführungsform des An schlusskontakts 21 der Isolationshülse 20. Das Quetschkontakt element 22 des Anschlusskontakts besteht hier aus mehreren hintereinander angeordneten Zylindern 27, wobei der Durchmes ser der Zylinder 27 nach vorne zu immer kleiner wird.

Fig. 5 zeigt schließlich eine Anwendung des erfindungsgemäßen Anschlusselements beim Anschluss eines externen Herzschrittma chers 40 an einem Herzdraht 50, d. h. einen mit dem Herzmus kel 52 verbundenen und aus dem Körper herausgeführten Draht 50, der hier in Form eines Aderpaares dargestellt ist. Der externe Herzschrittmacher 40 weist zwei Anschlussleitun gen 42 auf, die an ihrem Ende jeweils mit Steckern 44 versehen sind. Diese Stecker 44 werden jeweils mit dem Verbindungsele ment 23 der beiden hier zur Anwendung kommenden erfindungs gemäßen elektrischen Anschlusselemente 60 verbunden. Das obere erfindungsgemäße Anschlusselement 60 ist hier in seinem aus einandergezogenen Zustand und das untere erfindungsgemäße An schlusselement 60 in seinem zusammengefügten Zustand darge stellt.

Bezugszeichenliste

10

Klemmhülse

12

Kanal

14

trichterförmiger Einlass

16

Ausnehmung (trichterförmig)

18

Außengewinde

20

Isolationshülse

21

Anschlusskontakt

22

Quetschkontaktelement

23

Verbindungselement

24

Hülle

25

Innengewinde

26

Scheibe

27

Zylinder

30

Draht

40

externer Herzschrittmacher

42

Anschlussleitung

44

Stecker

50

Herzdraht

52

Herzmuskel

60

elektrisches Anschlusselement

Claims

1. Elektrisches Anschlusselement für den Anschluss an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes, das eine Klemm hülse (10), in die das Ende des Drahtes (30) einführbar und festklemmbar ist, und einen Anschlusskontakt (21) um fasst, wobei die Klemmhülse (10) eine sich im Durchmesser erweiternde Ausnehmung (16) und der Anschlusskontakt (21) ein sich entsprechend der Ausnehmung (16) verjüngendes Quetschkontaktelement (22) aufweist, dadurch gekennzeich net, dass der Anschlusskontakt (21) eine Isolationshül se (20) aufweist, die mit der Klemmhülse (10) verbindbar ist, wobei durch das Verbinden der beiden Hülsen (10, 20) das Quetschkontaktelement (22) den Draht (30) zwischen sich und der Wand der Ausnehmung (16) der Klemmhülse (10) unter Beseitigung seiner Isolation einklemmt.

2. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) an sei ner Außenseite ein Schraubengewinde aufweist, dessen äuße re Kanten abgerundet sind.

3. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne im Abstand hintereinander angeordnete, im Durchmesser immer kleiner werdende Scheiben (26) umfasst.

4. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne hintereinander angeordnete im Durchmesser immer kleiner werdende Zylinder (27) umfasst.

5. Elektrisches Anschlusselement nach einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (21) außer dem Quetschkontaktele ment (22) auch ein Verbindungselement (23) in Form einer Buchse oder eines Steckers zum Anschluss eines Verbindungssteckers oder einer Verbindungs buchse umfasst, wobei das Verbindungselement (23) in einer an der Isolationshülse (20) ausgebildeten Hülle (24) angeordnet ist.

6. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über ein Schraubgewinde (18, 25) erfolgt.

7. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwi schen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen Bajonettverschluss erfolgt.

8. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwi schen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen Luer-Lock-Verschluss erfolgt.

9. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) einen Kanal (12) auf weist, in dem das Ende des Drahtes (30) in Form einer doppelten Kraftentlastungsschleife einge führt ist.

10. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhül se (10) und die Isolationshülse (20) aus schlagzähem, wenig fließendem und durch Ethylenoxid sterilisierbarem Kunststoff bestehen.

11. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (21) aus Edelstahl be steht.

12. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Edelstahl bestehende An schlusskontakt (21) mit einer Schicht zur Verbesserung des elektrischen Kontakts versehen ist.

13. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für das Anschließen eines externen Herzschrittmachers (40) an mit dem Herzmuskel (52) verbundenen elektrischen Dräh ten (50), die aus dem Körper herausgeführt sind, Verwen dung findet.