DE10037613A1 - Elektrisches Anschlusselement - Google Patents
Elektrisches AnschlusselementInfo
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Abstract
Ein elektrisches Anschlusselement für den Anschluss an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes, das eine Klemmhülse (10), in die das Ende des Drahtes (30) einführbar und festklemmbar ist, und eine damit verbindbare Isolationshülse (20), die mit einem Anschlusskontakt (21) versehen ist, umfasst, wobei beim Verbinden von Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) der Anschlusskontakt (21) der Isolationshülse (20) mit dem Ende des Drahtes (30) unter Beseitigung der Isolation des Drahtes in Kontakt gebracht und gehalten wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Anschluss
element, das an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes
angeschlossen werden kann, wobei das Ende des Drahtes beim
Anschluss des Anschlusselements zugleich abisoliert und sicher
im Anschlusselement befestigt wird.
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 dem Stand der Technik sind insbesondere von der Firma
Multi-Contact AG, Basel so genannte Klemmstecker, bei denen
der isolierte Draht im Stecker festgeklemmt und dabei gleich
zeitig die Isolation entfernt wird, bekannt. Diese Stecker
sind aber relativ aufwendig, fehleranfällig, voluminös und
schwerfällig zu bedienen, da sie u. a. ein Federelement und
einen Druckknopf enthalten. Außerdem sind diverse Steckerele
mente für bereits abisolierte Drähte bekannt.
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.
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, die miteinander 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 ausgebil
deten Kanal des Klemmhülse eingeführt und festgeklemmt werden.
Vorzugsweise ist dieser Kanal so ausgebildet, dass das Ende
des Drahtes in einer doppelten Kraftentlastungsschleife einge
führt 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 ein Anschlusskontakt, der bei
der Isolationshülse vorgesehen ist, 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 vorzugsweise eine
sich zur Verbindungsstelle mit der Isolationshülse im Durch
messer erweiternde Ausnehmung, die beispielsweise in Form ei
nes Trichters gestaltet sein kann, auf. Das Ende des Drahtes
wird vorteilhafterweise so weit in die Klemmhülse eingeführt,
dass das Ende des Drahtes sich etwa an der Verbindungsstelle
zwischen Klemmhülse und Isolationshülse befindet. Der An
schlusskontakt 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 Aus
nehmung 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 Land
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.
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 (14)
1. Elektrisches Anschlusselement für den Anschluss an ein
elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes, dadurch gekenn
zeichnet, dass es eine Klemmhülse (10), in die das Ende
des Drahtes (30) einführbar und festklemmbar ist, und eine
damit verbindbare Isolationshülse (20), die mit einem
Anschlusskontakt (21) Versehen ist, umfasst, wobei beim
Verbinden von Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) der
Anschlusskontakt (21) der Isolationshülse (20) mit dem
Ende des Drahtes (30) unter Beseitigung der Isolation des
Drahtes in Kontakt gebracht und gehalten wird.
2. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) eine sich zur Ver
bindungsstelle mit der Isolationshülse (20) im Durchmesser
erweiternde Ausnehmung (16) aufweist, in die der An
schlusskontakt (21) der Isolationshülse (20), der ein sich
entsprechend der Ausnehmung (16) verjüngendes Quetschkon
taktelement (22) umfasst, eingeführt wird, wobei der
Draht (30) zwischen dem Quetschkontaktelement (22) und der
Ausnehmung (16) der Klemmhülse (10) unter Beseitigung
seiner Isolation eingeklemmt wird.
3. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) an sei
ner Außenseite ein Schraubengewinde aufweist, dessen äuße
re Kanten abgerundet sind.
4. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne
im Abstand hintereinander angeordnete, im Durchmesser
immer kleiner werdende Scheiben (26) umfasst.
5. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne
hintereinander angeordnete im Durchmesser immer kleiner
werdende Zylinder (27) umfasst.
6. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (21) außer
dem Quetschkontaktelement (22) auch ein Verbindungsele
ment (23) in Form einer nach außen hin isolierten Buchse
oder eines nach außen hin isolierten Steckers zum An
schluss eines Verbindungssteckers beziehungsweise einer
Verbindungsbuchse umfasst.
7. 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.
8. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwi
schen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen
Bajonettverschluss erfolgt.
9. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwi
schen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen
Luer-Lock-Verschluss erfolgt.
10. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhül
se (10) einen Kanal (12) aufweist, in den das Ende des
Drahtes (30) in Form einer doppelten Kraftentlastungs
schlaufe eingeführt werden kann.
11. 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.
12. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss
kontakt (21) der Isolationshülse (20) aus Edelstahl be
steht.
13. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass der aus Edelstahl bestehende An
schlusskontakt (21) mit einer Schicht zur Verbesserung
des elektrischen Kontakts versehen ist.
14. 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.
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