DE19643988C1 - Kontaktklemme und Verfahren zur Herstellung einer Kontaktklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer an der Haut eines Probanden anzu­ bringenden Abnahmeelektrode und einem an ein Auswertegerät anschließbaren Kabel, mit einem Isolierkörper aus Kunststoff gegen Federkraft spreizbare Schenkel und an zumindest einem der Schenkel ein an die Abnahmeelektrode federnd andrückbares, mit dem Leiter des Kabels elektrisch in Verbindung stehendes Kontaktelement aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfah­ ren zum Herstellen einer derartigen Kontaktklemme.

Unter Verwendung von Kunststoffmaterialien hergestellte Kontaktklemmen der vorstehend genannten Art finden mit Vorteil dann Anwendung, wenn physiolo­ gische Signale von einem Patienten abgenommen werden sollen, der gleich­ zeitig mit Röntgenstrahlen durchstrahlt wird. Man vermeidet dadurch eine zu signifikante Darstellung der Kontaktklemme im röntgenographischen Bild, wie sie sich bei Verwendung üblicher Klemmen in Metallbauweise (vergleiche beispielsweise DE 32 11 192 C2) ergeben würde.

Bei einer aus der US-PS 4,200,348 bekannten Kontaktklemme sind die Schen­ kel des Isolierkörpers aus Kunststoff gefertigt, so daß der Isolierkörper selbst im röntgenographischen Bild nicht störend auftritt. Jedoch sind als mit dem An­ schlußkabel elektrisch in Verbindung stehende Kontaktelemente Drahtschleifen vorgesehen, die im röntgenographischen Bild störend abgebildet werden. Die gewünschte Röntgentransparenz wird bei solchen Kontaktklemmen selbst dann nicht erreicht, wenn als Anschlußkabel ein speziell für röntgenographische Anwendungszwecke entwickeltes Kabel verwendet wird, wie es aus der DE 92 06 558 U1 bekannt ist, das eine Kabelseele aus verseilten Kohlefasern aufweist und verhältnismäßig röntgentransparent ist.

Um Kontaktklemmen in Kunststoffbauweise besonders röntgentransparent zu machen, ist es bereits bekannt, die an die Elektrode anzudrückenden Kontakt­ elemente ebenfalls nichtmetallisch aus Graphit oder gesintertem Kohlenstaub auszubilden. Bei solchen auf dem Markt frei erhältlichen Lösungen gestaltet sich die Herstellung der Verbindungen zwischen dem Leiter und den nicht­ metallischen Teilen, die z. B. durch Kleben mit kohlegefülltem Kunststoffkleber hergestellt werden, wegen der geringen Leitfähigkeit und dem entsprechend hohen Kontaktübergangswiderstand als schwierig und problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktklemme ohne metalli­ sche Bestandteile zu schaffen, die einfach herzustellen ist und gute elektrische Eigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Kontaktklemme gelöst, die die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Dadurch, daß erfindungsgemäß das an die Elektrode anzudrückende Kontaktelement durch den Leiter des Kabels selbst gebildet ist, also kein mit dem Leiter zu verbindendes, gesondertes Kontakt­ element vorhanden ist, ergeben sich wegen des Wegfalls des zusätzlichen Kontaktübergangswiderstandes sowohl gute elektrische Eigenschaften als auch der Vorteil der besonders einfachen Herstellbarkeit.

Eine besonders gute Röntgentransparenz ergibt sich, weil der Leiter des Kabels aus einem mittels Kohlenstoff leitfähig gemachten Kunststoff besteht oder aus Karbonfilamenten gesponnen ist. In Verbindung mit einer ebenfalls nichtmetalli­ schen, beispielsweise aus Karbon hergestellten Elektrode erhält man ein voll­ ständig metallfreies Kontaktsystem, das für eine Anwendung in Verbindung mit röntgenographischen Tätigkeiten besonders gut geeignet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktklemme, wie sie in den Patentansprüchen 1 bis 3 beschrieben ist, anzugeben. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 4 gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Patentanspruch 5 angegeben.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf den Stand der Technik im ein­ zelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 in schematisch vereinfachter Darstellung eine Drauf­ sicht bzw. Seitenansicht einer Kontaktklemme in Kunststoffbauweise gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 und 4 einen Querschnitt bzw. Längsschnitt der Klemme gemäß dem Stand der Technik, im wesentlichen entsprechend der Linie III-III von Fig. 1 bzw. IV-IV von Fig. 2;

Fig. 5 einen Längsschnitt des Formnestes eines Spritzgieß­ werkzeuges zur Herstellung des Isolierkörpers eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kon­ taktklemme;

Fig. 6 und 7 Querschnitte entsprechend der Linie VI-VI bzw. VII-VII von Fig. 5;

Fig. 8 eine Draufsicht des im Formnest von Fig. 5 herge­ stellten Isolierkörpers, eingelegt in ein Klemmzan­ genteil;

Fig. 9 einen der Fig. 5 ähnlichen Querschnitt eines Form­ nestes zur Herstellung des Isolierkörpers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 10 und 11 Schnitte entsprechend der Linie X-X bzw. XI-XI von Fig. 9 und

Fig. 12 eine Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Kontaktklemme.

Als Vergleichsbeispiel, um die Besonderheit der Erfindung demgegenüber deutlich abzuheben, ist in Fig. 1 bis 4 ein Beispiel einer Kontaktklemme des Standes der Technik dargestellt. Diese weist einen Isolierkörper 1 aus Kunststoff und einen einstückig mit diesem spritzgegossenen Klemmzangenteil 3 auf, der in zwei Betätigungsarmen 4 endigt. Diese ermöglichen es, gegen die Elastizi­ tätskräfte des Kunststoffwerkstoffes zwei Schenkel 5 des Isolierkörpers vonein­ ander abzuspreizen, die zwischen sich einen Klemmspalt definieren, in dem eine nicht gezeigte Abnahmeelektrode klemmbar ist, beispielsweise eine so­ genannte Druckknopfelektrode. Im zentralen Bereich des Klemmspaltes sind an den Schenkeln 5 des Isolierkörpers 1 Kontaktelemente 7 in den Isolierkörper 1 eingeformt. Bei den Kontaktelementen 7 handelt es sich vorzugsweise um Sinterkörper aus Graphit, die an Klebestellen 6 mit dem Leiter 8 eines Kabels 9 mittels leitfähigen Klebstoffs verbunden sind.

Ein in Fig. 5 bis 8 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Kontaktklemme weist einen aus Kunststoff spritzgegossenen Isolierkörper 11 auf, der, siehe Fig. 8, an einem als gesondertes Bauteil gefertigten Klemm­ zangenteil 13 angebracht ist, an dem Haltezapfen 21 angeformt sind, die entsprechende Durchbrüche im Isolierkörper 11 durchgreifen. Fig. 5 zeigt einen Horizontalschnitt des Formnestes 22 eines Spritzgießwerkzeuges zur Herstellung des Isolierkörpers 11. Im zentralen Bereich des Formnestes 22 befindet sich ein Formkern 23, der den Klemmspalt zwischen den Schenkeln 15 des zu formenden Isolierkörpers 11 definiert und dessen mittlerer Abschnitt eine Verdickung 24 besitzt, die den erweiterten Kontaktbereich bildet, in dem die anzuschließende Elektrode zwischen den Schenkeln 15 geklemmt wird.

Vor dem Füllen des Formnestes 22 mit Kunststoffmaterial wird der nichtmetalli­ sche Leiter 18 des anzuschließenden Kabels 19, welcher aus einem mittels Kohlenstoff leitfähig gemachten Kunststoff besteht oder aus Karbonfilamenten gesponnen ist, um den Formkern 23 in einer oder mehreren Windungen her­ umgelegt. Nach Schließen des Formnestes, in dem zwei seitliche Kernzapfen 25 die Öffnungen für die Zapfen 21 des Klemmzangenteils 13 bilden, wird Kunststoffmaterial in das Formnest 22 eingespritzt. Nach Öffnen des Werkzeu­ ges wird das Formteil mit eingebettetem Leiter 18 entnommen und längs der in Fig. 5 mit VI-VI bezeichneten Schnittlinie durchgetrennt, so daß das Formteil die in Fig. 8 gezeigte Dreieckform erhält. Anders ausgedrückt, wird im Form­ nest 22 der Isolierkörper 11 zunächst so geformt, daß die abspreizbaren Enden der Schenkel 15 des Isolierkörpers 11 zunächst miteinander verbunden sind. Diese Art der Gestaltung des Formnestes 22 ermöglicht es, den Leiter 18 durch einfaches Herumlegen um den Formkern 23 in gewünschter Weise so im Kunststoffmaterial einzubetten, daß der Leiter 18 auf einem bestimmten Längen­ bereich im Kontaktbereich des Klemmspaltes zwischen den Schenkeln 15 freiliegt (siehe Fig. 7).

Fig. 8 zeigt, daß der Klemmzangenteil 13 an seinem den Betätigungsarmen 14 entgegengesetzten Bereich in Entsprechung zum Isolierkörper 11 zweischenklig ausgebildet ist, wobei, wie in Fig. 8 mit gestrichelter Linie 29 angedeutet ist, der Abstand zwischen den Schenkeln im Zentralbereich größer ist als die lichte Breite des Klemmspaltes des Isolierkörpers 11.

Ein in Fig. 9 bis 12 gezeigtes zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Kontaktklemme unterscheidet sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 bis 8 in der Hauptsache lediglich dadurch, daß Isolierkörper 111 und Klemmzangenteil 113 miteinander einstückig in einem Formnest 122 spritzge­ gossen sind. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel werden die abspreizbaren Enden der Schenkel 115 des Isolierkörpers 111 zunächst als geschlossenes Teil spritzgegossen, nachdem der Leiter 118 des Kabels 119 um den Formkern 123 und Hilfskerne 125 herumgelegt wurde. Nach dem Entnehmen des Formteiles wird das Teil zum Öffnen des Klemmspaltes an den Enden der Schenkel 115 wiederum längs der Schnittlinie X-X durchtrennt. Durch die Anlage des Leiters 118 an der Verdickung 124 des Formkernes 123 liegt der Leiter 118 im Kon­ taktbereich der Schenkel 115 wiederum zur kontaktierenden Anlage an der zu klemmenden Elektrode frei. Wie aus Fig. 9 zu ersehen ist, ist der Formkern 123 an dem den Betätigungsarmen 114 zugekehrten Ende seitlich so verlängert, daß der Klemmzangenteil 113 am inneren Ende der Betätigungsarme 114 eine Querschnittsverjüngung erhält, so daß der Klemmzangenteil 113 einen elasti­ schen Scharnierbereich 128 erhält, siehe Fig. 12.

Claims (5)

1. Kontaktklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer an der Haut eines Probanden anzubringenden Abnahmeelektrode und einem an ein Auswertegerät anschließbaren Kabel (19; 119), mit einem Isolierkörper (11; 111) aus Kunststoff, der gegen Federkraft spreiz­ bare Schenkel (15; 115) und an zumindest einem der Schenkel (15; 115) ein an die Abnahmeelektrode federnd andrückbares, mit dem Leiter (18; 118) des Kabels elektrisch in Verbindung stehendes Kontaktelement auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement durch den Leiter (18; 118) des Kabels (19; 119) gebildet ist, der so in den betreffenden Schenkel (15; 115) des Isolierkörpers (11; 111) eingebettet ist, daß der Leiter (18; 118) an dem für die Anlage an der Abnahmeelektrode be­ stimmten Bereich des Schenkels (15; 115) in einem Längenabschnitt frei­ liegend ist, daß der Isolierkörper (11; 111) in einen zur Federbetätigung der Schenkel (15; 115) dienenden, aus Kunststoff gefertigten Klemmzan­ genteil (13; 113) einsetzbar oder einstückig mit demselben ausgebildet ist und daß der Isolierkörper (11; 111), der Klemmzangenteil (13; 113) sowie das Kabel (19; 119) und dessen Leiter (18; 118) aus zumindest annähernd röntgentransparenten Werkstoffen gefertigt sind.

2. Kontaktklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (18; 118) in beide Schenkel (15; 115) des Isolierkörpers (11; 111) so eingebettet ist, daß er an jedem Schenkel in dem zur Anlage an der Elektrode bestimmten Bereich freiliegt.

3. Kontaktklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (18; 118) des Kabels (19; 119) aus einem mittels Kohlenstoff leitfähig gemachten Kunststoff besteht oder aus Karbonfilamenten gespon­ nen ist.

4. Verfahren zum Herstellen einer Kontaktklemme nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, bei dem der Isolierkörper aus Kunststoff spritzgegossen wird und das Kabel beim Spritzgießvorgang in den Isolierkörper eingebettet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgießen mittels eines Formne­ stes eines Kunststoff-Spritzgießwerkzeuges durchgeführt wird, in dem ein Formkern den zur Kontaktierung der betreffenden Elektrode dienenden Zwischenraum zwischen den Schenkeln des Isolierkörpers definiert und in dem die abspreizbaren Enden der Schenkel als ein zusammenhängendes Teil geformt werden, daß der Leiter des Kabels im Formnest vor dem Einspritzen des Kunststoffes einmal oder mehrmals um den Formkern herumgelegt wird und daß nach dem Entnehmen des spritzgegossenen Isolierkörpers aus dem Formnest der die spreizbaren Enden der Schenkel verbindende Teil des Isolierkörpers abgetrennt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm­ zangenteil beim Spritzgießen einstückig zusammen mit dem Isolierkörper geformt wird.