DE4204609A1 - Biomedizinisches elektrisches anschlussteil mit einer steckbuchse mit elastischem mantel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft biomedizinische elek­ trische Anschlußteile und insbesondere ein elektrisches Anschlußteil mit einer Steckbuchse mit einem in einem elastischen Mantel angeordneten elektrischen Kontakt.

In der modernen Medizin wird nach zahlreichen Diagnose- und Therapieverfahren gearbeitet, bei denen elektrische Signale oder Ströme empfangen oder an den Körper eines Patienten übergeben werden. Die Verbindung zwischen dem jeweiligen bei einem solchen Verfahren verwendeten medizinischen Gerät und der Haut eines Patienten ist zumeist durch eine beliebige Art von biomedizinischer Elektrode hergestellt. Eine solche Elektrode weist üblicherweise einen Leiter auf, der elektrisch mit dem medizinischen Gerät verbunden sein muß. Diese Verbindung weist typischerweise einen Leitungsdraht auf.

Beispiele für Diagnose- und Therapieverfahren bzw. -geräte unter Verwendung biomedizinischer Elektroden sind Geräte zur transkutanen elektrischen Nervenstimula­ tion (TENS), die der Schmerzbehandlung dienen, Geräte zur neuromuskulären Stimulation (NMS) für die Behandlung von Skoliose, und Geräte zur Überwachung der elek­ trischen Ausgangssignale von Körperfunktionen, wie zum Beispiel Elektrokardiogramme (EKG) zur Überwachung der Herzaktivität und zur Diagnose von Herzanomalien.

Bei jedem Diagnose- oder Therapieverfahren wird min­ destens eine Elektrode mit einem elektrisch leitenden Gel oder Haftmittel an der betreffenden Stelle des Kör­ pers angebracht und elektrisch mit dem Diagnose- oder Therapiegerät verbunden. Dabei ist eine leichte Hand­ habbarkeit beim Verbinden und Lösen der elektrischen Verbindung zwischen Elektrode und Gerät erwünscht. Dem­ gegenüber ist eine feste und dauerhafte elektrische Ver­ bindung während des Diagnose- oder Therapievorgangs er­ wünscht.

Bei TENS-Geräten zum Beispiel werden zwei mit Haftmittel versehene Elektroden an denjenigen Stellen des Körpers angebracht, die stimuliert werden sollen, wobei die Elektroden an einen Generator angeschlossen sein müssen, der eine Folge elektrischer Stimulationsimpulse ausgibt.

Üblicherweise sind biomedizinische Elektroden Wegwerf­ produkte, um hygienischen Anforderungen zu genügen und weil solche Elektroden verhältnismäßig preiswert sind. Bei biomedizinischen Elektroden mit lösbaren Leitungs­ drähten ist oftmals vorgesehen, die verhältnismäßig teuren Leitungsdrähte, welche die Elektrode mit dem Diagnose- oder Therapiegerät verbinden, wiederzuverwen­ den.

Ein Beispiel für ein System aus Wegwerf-Elektrode und wiederverwendbarem Leitungsdraht ist in US-PS 47 15 382 beschrieben, bei dem eine Wegwerf-Elektrode zur Verwen­ dung mit einem wiederverwendbaren Leitungsdraht vorge­ sehen ist, wobei ein flacher Leitungsdraht lösbar an einem Bereich der Elektrode anbringbar ist. Ferner be­ schreibt US-PS 48 99 755 eine Elektrode mit spezieller Ausbildung für das Abnehmen des wiederverwendbaren Lei­ tungsdrahtes, der zur lösbaren Einführung in einen Be­ reich der flachen konformierbaren biomedizinischen Elek­ trode flach ausgebildet ist.

Für elektrische Geräte, bei denen eine sichere, jedoch lösbare Verbindung erwünscht ist, wurden für elektrische Anschlußteile Bajonettsysteme oder Systeme mit männ­ lichem und weiblichem Teil (male/female-Verbindung) ent­ wickelt.

US-PS 41 92 567, US-PS 42 45 881 und US-PS 46 32 496 offenbaren sämtlich elektrische Anschlußteile, bei denen ein Bajonett oder ein Stift in den Spulen eines schrau­ benlinienförmigen Leiters in einer starren Hülse gehal­ ten ist. Die auf das Bajonett oder den Stift wirkende Haltekraft wird durch die radiale Rückstellkraft des spulenförmigen Leiters, nicht jedoch durch das Hülsen­ gehäuse aufgebracht.

In US-PS 42 21 457 ist ein schraubenlinienförmiger Lei­ ter offenbart, der zeitweilig in einem ausgedehnten Zu­ stand, zum Beispiel durch Lötzinn, gehalten werden kann, wobei die auf den männlichen Teil der Verbindung wir­ kende Haltekraft letztlich durch die radiale Rückstell­ kraft des radial schrumpfbaren Spulenteils aufgebracht wird.

US-PS 26 23 085 und US-PS 35 87 034 offenbaren beide um schraubenlinienförmige oder spulenförmige Anschlußteile vorgesehene Abdeckungen, so zum Beispiel Kontaktschutze oder Kappen aus elastischem Material. Diese Abdeckungen bewirken jedoch ausschließlich eine Isolierung, nicht jedoch eine radiale Kraft zum Halten eines männlichen Teils eines elektrischen Anschlußteils.

US-PS 42 05 888 offenbart ein elektrisches Kabel, das von einem flexiblen rohrförmigen verketteten Metallman­ tel umschlossen ist, wobei ein starkdrahtiges Metall­ draht-Anschlußteil um den Mantel gewickelt ist und an seinem vorstehenden Ende als Masse-Anschluß dient. Über dieser metallischen Struktur ist ein flexibles, elastisches, nicht metallisches Material vorgesehen, das als Hülse zur Sicherung der Kabelanordnung an einer elektrischen Tafel dient. Die Seitenwände der Hülse greifen eng anliegend an den Seitenwänden des ummantel­ ten Kabels an, um eine im wesentlichen dauerhafte Ver­ bindung zu schaffen.

Es ist darauf zu achten, daß eine elektrische Verbin­ dungseinrichtung geschaffen wird, die eine Beschädigung von normalerweise wiederverwendbaren Leitungsdrähten durch übermäßige Handhabung vermeidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elek­ trische Verbindung zwischen einer Wegwerfkomponente und einem wiederverwendbaren elektrischen Element zu schaf­ fen, deren Kosten gering sind und mit der die elek­ trische Verbindung einerseits bequem und leicht ermög­ licht wird und die während des Gebrauchs andererseits fest und dauerhaft, aber weiterhin lösbar ist.

Diese Aufgabe sowie die aus dem Stand der Technik be­ kannten Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, mit der ein Leitungsdrahtsystem aus zwei Komponenten vorgeschlagen wird, das eine leicht ausführbare, dennoch feste elektrische Verbindung zwischen Wegwerf-Elektroden und teuren biomedizinischen elektrischen Ausrüstungsteilen ermöglicht. Das erfin­ dungsgemäße Leitungsdrahtsystem bzw. die bei diesem an­ zuwendende erfindungsgemäße Buchse und Vorgehensweise wird in den Ansprüchen 1, 12 bzw. 7 angegeben; Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen aufgeführt.

Eine Komponente des Leitungsdrahtes ist entweder per­ manent oder lösbar mit dem wiederverwendbaren elek­ trischen Ausrüstungsgegenstand verbunden. Das andere Ende der ersten Komponente des Leitungsdrahtsystems weist einen Bajonettanschluß auf, zum Beispiel einen Stift oder eine Zinke mit zylindrischem oder winkligem geometrischem Radialprofil auf.

Die zweite Komponente des Leitungsdrahts ist entweder permanent oder lösbar mit der biomedizinischen Wegwerf- Elektrode verbunden. Am anderen Ende ist die zweite Kom­ ponente als Steckbuchse für eine elektrische Verbindung mit dem Bajonettanschluß der ersten Komponente ausgebil­ det. Die Buchse weist zur Herstellung eines elektrischen Kontakts an mindestens einer Stelle einen elektrischen Leiter auf. Die Buchse übt ferner durch einen um den elektrischen Leiter ausgebildeten elastischen Mantel eine radiale Haltekraft aus, wobei der elektrische Lei­ ter in kolinearer Ausrichtung mit dem Bajonett spulen­ artig um dieses gewunden sein kann.

Die erste Komponente kann aus Materialien bestehen, die ausreichend robust sind, um eine wiederholte Verwendung der ersten Komponente zur Herstellung von elektrischen Verbindungen für Diagnose- oder Therapiezwecke zu er­ möglichen.

Die zweite Komponente kann aus Materialien bestehen, die eine Wiederverwendung erlauben. Vorzugsweise werden je­ doch kostengünstige Materialien verwendet, um ein Weg­ werfen der zweiten Komponente nach deren Gebrauch, ent­ weder getrennt von der biomedizinischen Wegwerf-Elek­ trode oder zusammen mit dieser zu ermöglichen.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die sehr kostengünstige zweite Komponente, welche eine Buchse zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Bajonett-Anschlußteil bildet. Die Buchse weist ein Steckbuchsenteil zur Aufnahme des Bajonett-Anschlußteils auf. Das Steckbuchsenteil enthält einen elektrischen Leiter, der von einem elastischen isolierenden Mantel umgeben ist, wobei der Mantel bei in das Steckbuchsen­ teil eingeführtem Bajonett-Anschlußteil elastisch an diesem angreift und das Bajonett-Anschlußteil in elek­ trischem Kontakt mit dem Leiter hält.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung weist die Buchse einen von einem elastischen isolierenden Mantel umgebe­ nen Leiter auf. Der Mantel hat eine Sackbohrung, die ge­ eigneterweise nahe einem Ende angebracht ist. Die Boh­ rung ist durch eine Innenwand begrenzt, welche der elek­ trische Leiter durchdringt, so daß er in die Bohrung bis zu wenigstens einer Stelle derart vorragt, daß der Man­ tel bei in die Bohrung eingeschobenem Bajonett-Anschluß­ teil elastisch an dem Bajonett-Anschlußteil angreift und dieses in elektrischem Kontakt mit dem Leiter hält.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein aus zwei Komponenten bestehendes Leitungsdrahtsystem zwi­ schen einer biomedizinischen Elektrode und einem elek­ trischen Gerät für Diagnose- oder Therapiezwecke vor­ gesehen. Das Leitungsdrahtsystem umfaßt eine erste Lei­ tungsdrahtkomponente, die in elektrischem Kontakt mit dem elektrischen Gerät steht, und eine zweite Leitungs­ drahtkomponente, die in lösbarem elektrischen Kontakt mit der ersten Leitungsdrahtkomponente und ferner in elektrischem Kontakt mit der biomedizinischen Elektrode steht. Die erste Leitungsdrahtkomponente weist einen elektrisch leitenden Bajonett-Anschluß auf, während die zweite Leitungsdrahtkomponente ein Steckbuchsenteil zur Aufnahme des Bajonett-Anschlusses aufweist. Das Steck­ buchsenteil weist einen elektrischen Leiter auf, der von einem elastischen isolierenden Mantel umgeben ist, wo­ durch der Mantel bei in das Steckbuchsenteil eingescho­ benem Bajonett-Anschluß elastisch an dem Bajonett-An­ schluß angreift und diesen in elektrischem Kontakt mit dem elektrischen Leiter hält.

Die erfindungsgemäße Buchse wird vorzugsweise durch Tauchformen hergestellt, wobei der elastisch isolierende Mantel aus einem Polyvinylchlorid-Plastisol gebildet wird. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Teil des Leiters zu einer zur Bohrung konzentrischen Spule ausgebildet, so daß der in die Bohrung eingeführte Bajonett-Anschluß in der Spule aufgenommen ist. Hier­ durch wird die Herstellung vereinfacht und es ist wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Stellen für einen elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter und dem Bajo­ nett vorgesehen.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der elek­ trische Leiter nicht spulenförmig gewunden, sondern ko­ linear mit der Bohrung ausgerichtet, so daß der Bajo­ nett-Anschluß beim Einführen in die Bohrung an dem elek­ trischen Leiter entlang gleitet und an diesem anliegt.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Bil­ dung einer Steckbuchse für eine erleichterte Herstellung eines elektrischen Kontakts. Das Verfahren umfaßt die Schritte des lösbaren Befestigens wenigstens eines Endes eines länglichen Leiters an einem Dorn, des Eintauchens des Dorns in ein Plastisol, des Bildens einer Plastisol­ ummantelung auf dem Dorn und auf wenigstens einem Teil des Leiters, des Härtens der Ummantelung und des Ab­ ziehens der Buchse von dem Dorn. Bei dem beschriebenen Verfahren wird der Schritt des Befestigens in geeigneter Weise entweder durch das Wickeln eines Endes des Leiters auf den Dorn oder durch Verwenden magnetisierter Verbin­ dungsstellen an gegenüberliegenden Enden des Dorns durchgeführt. Bei einigen Ausführungsbeispielen des Ver­ fahrens ist der Schritt des Erwärmens des Leiters und des Dorns vor dem Schritt des Eintauchens vorgesehen, da dies die Bildung eines Plastisolgels auf dem Leiter und dem Dorn während des Eintauchschritts erleichtert. Vor­ zugsweise ist das Plastisol eine Dispersion aus Poly­ vinylchlorid.

Die Erfindung sieht eine Buchse zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Bajonett-Anschluß vor. Die elektrische Verbindung ist leicht herzustellen und zu lösen, bietet jedoch während der Verwendung bei Diagnose- oder Therapieverfahren eine feste, aber lös­ bare elektrische Verbindung. Die elektrische Verbin­ dungseinrichtung sieht vorzugsweise eine wiederverwend­ bare Leitungsdrahtkomponente zur elektrischen Verbindung mit einem Gerät und eine kostengünstige Leitungsdraht­ komponente zur elektrischen Verbindung mit biomedizi­ nischen Wegwerf-Elektroden vor.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die radiale Kraft, die an dem Bajonett-Anschluß der ersten Leitungsdrahtkomponente angreift und den elektrischen Leiter in der Steckbuchse der zweiten Leitungsdrahtkom­ ponente gegen den Bajonett-Anschluß drückt, durch die Elastizität des Mantels, anstatt durch eine von dem ge­ wundenen oder kolinear ausgerichteten Leiter ausgeübte Federkraft, aufgebracht wird. Daher muß der Leiter weder aus einem metallischen Federmaterial gefertigt sein, noch muß er derart hergestellt sein, daß er eine durch den Leiter selbst aufzubringende (schraubenlinienför­ mige) Angriffskraft bewirkt.

Erfindungsgemäß hergestellte Steckbuchsen haben daher den Vorteil, sehr kostengünstig zu sein und sind somit zur Verwendung in Anordnungen geeignet, die nach Ge­ brauch weggeworfen werden (müssen).

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen im Zusammenhang mit den zugehörigen Zeich­ nungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Leitungsdrahtsystems als Teil eines therapeutischen Systems zur Verbindung eines Stimulators mit einer patientenseitigen Elek­ trode,

Fig. 2 eine Seitenansicht von lediglich der Buchsen- Leitungsdrahtkomponente,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung der Buchsen-Lei­ tungsdrahtkomponente von Fig. 2,

Fig. 4 einen Eintauchdorn zur Herstellung der Buchsen- Leitungsdrahtkomponente von Fig. 2,

Fig. 5 den Eintauchdorn von Fig. 4 mit einem an diesen vor der Durchführung des Eintauchschritts ange­ brachten Leiter,

Fig. 6 den Eintauchdorn von Fig. 5 nach dem Eintauchen in ein Plastisol und dem Aushärten der so ge­ bildeten Ummantelung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungs­ beispiel der Buchsen-Leitungsdrahtkomponente von Fig. 2 und

Fig. 8 den Eintauchdorn zur Bildung der Buchsen-Lei­ tungsdrahtkomponente von Fig. 7.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein er­ findungsgemäßes Leitungsdrahtsystem als Teil eines Systems zur Verbindung eines Stimulators mit einer patientenseitigen Elektrode dargestellt. Das therapeu­ tische System 10 weist einen Stimulator 12 auf, der über eine erste Leitungsdrahtkomponente 16 in elektrischem Kontakt mit einer Elektrode 14 steht, wobei die erste Leitungsdrahtkomponente in einem Bajonettabschnitt 17 mit einem (nicht dargestellten) stiftförmigen Anschluß endet, der in den Steckbuchsenabschnitt 18 einer Buchsen-Leitungsdrahtkomponente 20 eingesetzt ist.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Buchsenkomponente 20. Die Buchsenkomponente 20 hat einen Steckbuchsenab­ schnitt 18 und einen Elektrodenanschlußabschnitt 22 auf, der hier als angeklemmter Kabelschuh dargestellt ist. Es sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche verschiedene Arten von Anschlußabschnitten verwendbar sind, die je nach beabsichtigtem Endzweck wählbar sind. In manchen Anwendungsfällen, zum Beispiel bei vorverdrahteten Elektroden, kann beispielsweise der blanke elektrische Leiter allein geeignet sein.

Fig. 3 ist eine Querschnittsdarstellung des Steckbuch­ senabschnitts 18 der Buchsenkomponente 20 von Fig. 2. Ein elastischer isolierender Mantel 24 umgibt einen elektrischen Leiter 26, wobei die Innenwand 28 des Man­ tels 24 eine Bohrung 29 in dem Buchsenabschnitt 18 um­ schließt, in welcher der Leiter 26 zu einer Schraube oder Spule 30 gewunden ist. Die Spule 30 steht an zu­ mindest einer Stelle aus der Innenwand 28 hervor und liegt zur Bohrung 29 hin frei für einen Kontakt mit einem in die Bohrung einführbaren Bajonett-Anschluß der ersten Leitungsdrahtkomponente 16.

In Fig. 4 ist ein Eintauchdorn zur Herstellung der Buchsenkomponente von Fig. 2 dargestellt. Der Dorn 40 kann eine Stange 42 mit einem Vorsprung 44 aufweisen, der zur Vorbereitung der Spule 30 des elektrischen Lei­ ters 26 mit einer Ausnehmung 46 versehen sein kann. Vor­ zugsweise hat die Ausnehmung 46 die Form einer Raumspi­ rale. Vorzugsweise ist der Dorn 40 mit einer Federklemme 48 und einer Klammer 50 versehen, um den elektrischen Leiter 26 während des Eintauchvorgangs zu halten.

Fig. 5 zeigt die Verwendung des Eintauchdorns 40 von Fig. 4 mit einem daran für den Eintauchschritt ange­ brachten elektrischen Leiter 26, vorzugsweise einem Metallkabel, an dessen Enden die Federklemme 48 und die Klammer 50 angreifen.

Fig. 6 zeigt den Zustand der Anordnung gemäß Fig. 5 nach dem Eintauchen des Dorns 40 in Plastisol und dem Aushär­ ten des Plastisols um den an einem Ende zur Spule 30 gewundenen elektrischen Leiter 26. Die Buchsenkomponente 20, deren Mantel 24 die elektrische Spule 30 umgibt und die dieser Elastizität verleiht, wird mit einem (nicht dargestellten) Schneidwerkzeug an der Schnittstelle 52 geschnitten und derart bearbeitet, daß die Bohrung 29 des Steckbuchsenabschnitts 18 freiliegt. Nach dem Lösen der fertiggestellten Buchsenkomponente 20 von dem Dorn 40 wird der Elektrodenanschlußabschnitt 22 je nach den Erfordernissen zur Verbindung mit einer patientensei­ tigen biomedizinischen Wegwerf-Elektrode 14 bearbeitet.

Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellung eines alterna­ tiven Ausführungsbeispiels des Steckbuchsenabschnitts 18 der Buchsenkomponente 20 von Fig. 2. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Leiter 26 nicht schraubenförmig gewunden, sondern verläuft im wesentlichen kolinear zu der Achse der Buchsenkomponente 20 und des Bajonetts nach dessen Einführung in die Bohrung 29. Ein Teil des Leiters 26 liegt in der Bohrung 29 zur Herstellung eines Kontakts mit einem Bajonett-Anschluß der ersten Lei­ tungsdrahtkomponente 16 frei, der in die Bohrung 29 ein­ führbar ist.

Fig. 8 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines zur Herstellung der Buchse von Fig. 7 geeigneten Ein­ tauchdorns. Der Dorn 40a kann eine Stange 42a mit einem Vorsprung 44a aufweisen, der mit einer Ausnehmung 46a versehen ist, die im wesentlichen kolinear zur Achse der Stange 42a verläuft. Vorzugsweise ist der Dorn 40a mit einem Vorsprung 54 versehen, in dem eine Ausnehmung 56 ausgebildet sein kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel können der Vorsprung 44a und der Vorsprung 54 magneti­ siert sein, so daß, wenn der Leiter aus einem ferromag­ netischen Stahl (zum Beispiel rostfreier Stahlfaden) besteht, die Herstellung der Buchsenkomponente 20 ver­ einfacht ist: wenn der Leiter 26 durch Magnetkraft an dem Dorn gehalten werden kann, verringert sich der Arbeitsaufwand zum Vorbereiten des Dorns für das Ein­ tauchen.

Die erste Leitungsdrahtkomponente 16 kann aus elektrisch leitenden Materialien bestehen und mit einer sich über die Länge der Komponente 16 erstreckenden isolierenden Abdeckung versehen sein, wobei die Komponente an einem elektrischen Gerät in einem Anschluß endet, der zum Zu­ sammenpassen mit dem jeweiligen zur Diagnose oder zur Therapie verwendeten elektrischen Gerät ausgebildet ist. Am Bajonett-Abschnitt 17 ist ein Bajonettstift aus widerstandsfähigem elektrisch leitendem Material derart bemessen, daß er in lösbarem Kontakt mit der Spule 30 in dem elastischen Mantel 24 anbringbar ist. Vorzugsweise wird für den Leitungsdraht der Komponente 16 eine Draht­ litze, ein Mehrlitzen-Draht oder, höchst vorzugsweise, ein Lahnlitzendraht (im Handel als 0,03 Leiter o.D. mit nominalem Leiterdraht-Außendurchmesser von Montgomery Wire, Montgomery Locks, Connecticut, erhältlich) verwen­ det, wobei an den Kupferdraht ein aus nickelbeschichte­ tem Messing bestehender Bajonettstift angelötet oder festgeklemmt ist.

Der elektrische Leiter 26 der Buchsenkomponente 20 kann aus zahlreichen verschiedenen leitenden Materialien her­ gestellt sein, wobei höchst vorzugsweise ein Kupferdraht mit einer oder mehreren Litzen verwendet wird, der die Stärke 24 aufweist. Ebenso können Fäden aus rostfreiem Stahlfilament, z. B. "Bekinox VN"-Fäden (erhältlich von Bekinaert Corporation, Belgien) verwendet werden, insbe­ sondere, wenn der Dorn 40a gemäß Fig. 8 benutzt wird.

Ein zur Bildung des elastischen isolierenden Mantels 24 geeignetes Plastisol kann zum Beispiel ein in disper­ giertem Zustand vorliegendes Polyvinylchlorid-Homopoly­ mer in einer Suspension aus einem Plastifizierungsmit­ tel, wie zum Beispiel Dioctylphthalat und einem Wärme­ stabilisator, wie zum Beispiel Kadmiumstearat oder Dioctyl-Zinnmaleat, sein. Variationen der Bestandteile und das Verwenden von Zusätzen, wie Pigmente und Sekun­ därstabilisatoren, sind vom Mischen von Plastisolen her bekannt. Variable Verfahrensgrößen, wie Zeit und Tempe­ ratur des Vorwärmens und des Aushärtens, sind dem Fach­ mann auf diesem Gebiet ebenso bekannt. Vorzugsweise be­ steht der elastische isolierende Mantel 24 aus einem Polyvinylchlorid-Polymer, das aus dem den Dorn und den Draht bedeckenden Plastisol ausgehärtet ist, und die folgenden Eigenschaften aufweist:

Härtemessung
78+/-3 Shore-Skala A
Zugfestigkeit	141 kg/cm³ (Minimum)
Dehnung in %	350% (Minimum)
Reißfestigkeit	37,5 kg/cm (Minimum)
spezifisches Gewicht	1,183+/-0,005

Das erfindungsgemäße Leitungsdrahtkomponentensystem er­ möglicht das Zurückbehalten eines robusten Leitungsdrah­ tes mit einem Bajonettanschluß, der einem wiederholten Lösen und Wiederherstellen der Verbindung standhält, jedoch nicht direkt an der Verbindungsstelle der biome­ dizinischen Elektrode angeschlossen ist. Die Buchsenkom­ ponente ist kostengünstig in ihrer Herstellung, bietet jedoch eine leicht zu verwirklichende und feste elek­ trische Verbindung an der Bajonett/Steckbuchsenverbin­ dung. Da die Buchsenkomponente wegwerfbar ist, ist es ferner möglich, jegliche Art von Verbindung zwischen einer Buchsenkomponente und einer biomedizinischen Weg­ werf-Elektrode vorzusehen, ohne daß Abstriche bei der Wiederverwendbarkeit der in einem Bajonettstift endenden ersten Leitungsdrahtkomponente gemacht werden müssen.

Somit ist eine kostengünstige Verbindung zwischen einer biomedizinischen Elektrode und einer Komponente des Lei­ tungsdrahtsystems möglich. Darüber hinaus ist ein An­ schluß einer wiederverwendbaren Leitungsdrahtkomponente nicht mehr einer wiederholt durchgeführten oder versuch­ ten Anordnung zwischen Schichten einer biomedizinischen Elektrode ausgesetzt, da diese Komponente nunmehr durch die erfindungsgemäße Buchsen-Leitungsdrahtkomponente ersetzt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf biomedizinische Elektroden und Diagnose- oder Therapie-Geräte beschränkt. Die Er­ findung verbessert jegliche elektrische Verbindung, bei der eine leicht zu bewirkende, jedoch feste Verbindung eines kostengünstigen oder wegwerfbaren Anschlusses mit einem verhältnismäßig teuren, aufwendigen oder kompli­ zierten elektrischen Gerät erforderlich ist.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wer­ den nachfolgend spezielle Beispiele für die elektrische Verbindung näher erläutert.

Beispiel 1

Ein im wesentlichen dem Eintauchdorn von Fig. 4 glei­ chender Eintauchdorn wurde aus rostfreiem Stahl gebildet und wies einen Vorsprung mit einem Durchmesser von 0,18 cm (0,072 Inch) auf, der mit zwei Schraubenlinien bildenden flachen Ausnehmungen versehen ist. Ein aus einer Kupferlitze mit einer Stärke von 0,06 cm (0,025 Inch) bestehender Draht wurde im wesentlichen in der in Fig. 5 gezeigten Art um den Vorsprung gewunden. Der Dorn mit dem um den Vorsprung gewundenen und sich zur Klammer erstreckenden Draht wurde bei Raumtemperatur in ein Plastisol eingetaucht, das im Handel als Zusammensetzung 95190, Farbe 805 (beige) von Lakeside Plastics, Oshkosh, Wisconsin, erhältlich ist. Die Plastisol-Zusammensetzung 95190 ergibt ein Polyvinylchlorid-Polymer mit den fol­ genden Eigenschaften: Härte: 78+/-3 Shore-Skala A; Zugfestigkeit: 141 kg/cm³ (Minimum); Dehnung in %: 350% (Minimum); Reißfestigkeit: 37,5 kg/cm (Minimum); spezi­ fisches Gewicht: 1,183+/-0,005. Der Dorn und der Draht wurden mit dem Plastisol beschichtet. Das Plastisol wurde in einem Konvektionsofen bei ungefähr 190°C (375°F) für etwa 6 Minuten ausgehärtet. Nach dem Abküh­ len wurde die fertiggestellte Buchsenkomponente mit einem Drahtabziehwerkzeug von dem Dorn abgeschnitten, um die die Bohrung umgebende Innenwand freizulegen. Der elektrische Leiter durchdringt die Innenwand und steht an wenigstens einer Stelle in die Bohrung vor, um einen elektrischen Kontakt mit einem metallischen Bajonett- Anschluß zu ermöglichen.

Beispiel 2

Nach dem Beispiel 1 hergestellte Buchsenkomponenten wur­ den getestet, indem ein 0,20 cm dicker zylindrischer Bajonett-Anschluß (aus nickelbeschichtetem Messing, er­ hältlich von Minnesota Wire and Cable, St. Paul, Minne­ sota) in den Steckbuchsenabschnitt der Buchsenkomponente eingesteckt wurde. Die dabei ermittelten Einschubkräfte lagen bei etwa 9 bis 13 Newton und die festgestellten Lösekräfte bei etwa 22 bis 31 Newton. Somit umschloß der elastische isolierende Mantel des Steckbuchsenabschnitts der Buchsenkomponente die Spule des elektrischen Leiters derart, daß mehr Kraft erforderlich war, um den zylin­ drischen Bajonett-Anschluß herauszuziehen, als ihn einzu­ führen. Die Verbindung zwischen dem nickelbeschichteten Messing-Bajonettstift und der Kupferspule war bei Ver­ wendung einer kostengünstig gefertigten Buchsenkompo­ nente leicht, aber haltbar herzustellen. Der elastische Mantel brachte die zur Herstellung einer festen elektri­ schen Verbindung des Bajonettstifts in der Spule erfor­ derliche Haltekraft auf.

Beispiel 3

Ein im wesentlichen dem in Fig. 8 dargestellten Dorn gleichender Eintauchdorn wurde aus rostfreiem Stahl her­ gestellt und die beiden Vorsprünge wurden magnetisiert. Ein Stück rostfreier Stahlfaden, erhältlich unter "Bekinox VN" von Bekaert Corporation, Belgien, wurde magnetisch in den Ausnehmungen der Vorsprünge gehalten. Der Dorn wurde sodann eingetaucht und die fertiggestell­ te Buchsenkomponente wurde wie in Beispiel 1 beschrieben von dem Dorn geschnitten.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung, sollen diese jedoch nicht einschränken. So ist es zum Beispiel mög­ lich, die Buchsenkomponente nicht durch Plastisol-Tauch­ formen zu bilden, sondern durch Spritzgießen des elastischen Mantels um ein am Kernstift einer Spritz­ gußform angebrachtes blankes Ende eines isolierten Drahts herzustellen. Ebenso ist es dem Fachmann über­ lassen, zur Erzielung unterschiedlicher Ergebnisse bei unterschiedlichen Größen der Bajonettstifte Veränderun­ gen der Parameter vorzunehmen, so zum Beispiel an der Größe des Dornvorsprungs, der Zahl der Spulen, der Man­ telstärke oder der Härte des Mantelmaterials.

Claims (17)

1. Buchse zur Herstellung einer elektrischen Verbin­ dung mit einem Bajonettstiftteil, mit:

• - einer tauchgeformten Steckbuchse (18) zur Auf­ nahme des Bajonettstiftteils, mit einem elek­ trischen Leiter (26), der von einem elastischen isolierenden Mantel (24) umgeben ist, wobei die Steckbuchse (18) durch Umhüllen des elektrischen Leiters (26) mit Plastisol-Material zur Herstel­ lung des Mantels (24), vorzugsweise durch Her­ stellung des Mantels (24) mittels Tauchformens gebildet ist und der Mantel (24) bei in die Steckbuchse (18) eingeführtem Bajonettstift elastisch an diesem angreift und den Bajonett­ stift in elektrischem Kontakt mit dem Leiter (26) hält.

2. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische isolierende Mantel (24) aus Poly­ vinylchlorid besteht.

3. Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der elektrische Leiter (26) an wenigstens einer Stelle aus dem Mantel (24) in die Steckbuchse (18) ragt.

4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) eine Innenwand (28) aufweist, die ihrerseits eine Bohrung (29) begrenzt, und daß der elektrische Leiter (26) die Innenwand (28) durchdringt und zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit dem Bajonettstift an wenigstens einer Stelle in die Bohrung (29) ragt.

5. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des elektrischen Leiters (26) zu einer Schraube Spule (30) gewunden ist, die zur der Bohrung (29) konzentrisch ist und in diese hineinragt, so daß der in die Bohrung (29) eingeführte Bajonettstift von der Schraube (30) gehalten und an wenigstens einer Stelle elektrisch mit dieser verbunden ist.

6. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) aus einem Poly­ mer mit einer Shore-A-Härte von ungefähr 78 Shore-A, einer Zugfestigkeit von wenigstens unge­ fähr 141 kg/cm³ und einer prozentualen Streckbar­ keit von mindestens 350% besteht.

7. Verfahren zur Bildung eines elektrischen Anschluß­ teils mit den folgenden Schritten:

• - Vorsehen eines länglichen Leiters (26) und eines Dorns (40),
• - lösbares Befestigen wenigstens eines Endes des Leiters (26) an dem Dorn (40),
• - Umgeben, vorzugsweise Eintauchen des Dorns (40) in ein Plastisol und Bilden einer Plastisolum­ mantelung auf dem Dorn (40) und wenigstens einem Teil des Leiters (26),
• - Aushärten der Ummantelung und
• - Entfernen des Leiters (26) von dem Dorn (40).

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Befestigens durch Aufwickeln eines Endes des Leiters (26) um den Dorn (40) er­ folgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Befestigens durch magnetische Anziehung zwischen dem Dorn (40) dem länglichen Leiter (26) bewerkstelligt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastisol Polyvinylchlorid enthält.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner mit dem Schritt des Erwärmens des Leiters (26) und des Dorns (40) vor dem Schritt des Eintauchens.

12. Leitungsdrahtsystem aus zwei Komponenten, das zwi­ schen einer biomedizinischen Elektrode und einem elektrischen Gerät für diagnostische oder thera­ peutische Zwecke angeordnet ist, mit:

• - einer ersten Leitungsdrahtkomponente (16), die elektrisch mit dem elektrischen Gerät (12) ver­ bunden ist, und
• - einer zweiten Leitungsdrahtkomponente (20), die in lösbarem elektrischem Kontakt mit der ersten Leitungsdrahtkomponente (16) und in elektrischem Kontakt mit der biomedizinischen Elektrode (14) verbunden ist,
• - wobei die erste Leitungsdrahtkomponente (16) einen elektrisch leitenden Bajonettstift auf­ weist, und
• - wobei die zweite Leitungsdrahtkomponente (20) eine tauchgeformte Steckbuchse (18) zur Aufnahme des Bajonettstifts aufweist, wobei die Steck­ buchse (18) mit einem elektrischen Leiter (26) versehen ist, der von einem elastischen isolie­ renden Mantel (24) umgeben ist, wobei die Steck­ buchse (18) durch Tauchformen des Mantels (24) aus Plastisol um den elektrischen Leiter (26) gebildet ist, und wobei der Mantel (24) bei in die Steckbuchse (18) eingeführtem Bajonettstift elastisch an diesem angreift und den Bajonett­ stift in elektrischem Kontakt mit dem Leiter (26) hält.

13. Leitungsdrahtsystem nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der elastische isolierende Mantel (24) aus Polyvinylchlorid besteht.

14. Leitungsdrahtsystem nach Anspruch 12 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (26) an wenigstens einer Stelle aus dem Mantel (24) in die Steckbuchse (18) ragt.

15. Leitungsdrahtsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) eine Innenwand (28) aufweist, die eine Bohrung (29) begrenzt, und daß der elektrische Leiter (26) die Innenwand (28) durchdringt und zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit dem Bajonettstift an wenigstens einer Stelle in die Bohrung (29) ragt.

16. Leitungsdrahtsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des elektrischen Leiters (26) zu einer Schraubenlinie (30) gewunden ist, die zu der Bohrung (29) konzen­ trisch ist und in diese hineinragt, so daß der in die Bohrung (29) eingeführte Bajonettstift von der Schraube (30) gehalten und an wenigstens einer Stelle elektrisch mit dieser verbunden ist.

17. Leitungsdrahtsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) aus einem Polymer mit einer Shore-A-Härte von ungefähr 78 Shore-A, einer Zugfestigkeit von wenigstens un­ gefähr 141 kg/cm³ und einer prozentualen Streckbar­ keit von mindestens 350% besteht.