EP1178569B1 - Elektrisches Anschlusselement - Google Patents

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EP1178569B1
EP1178569B1 EP01102642A EP01102642A EP1178569B1 EP 1178569 B1 EP1178569 B1 EP 1178569B1 EP 01102642 A EP01102642 A EP 01102642A EP 01102642 A EP01102642 A EP 01102642A EP 1178569 B1 EP1178569 B1 EP 1178569B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
element according
connecting element
electric connecting
insulation sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01102642A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1178569A2 (de
EP1178569A3 (de
Inventor
Ralf Dr. Kaufmann
Manfred Höcherl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maquet Cardiopulmonary GmbH
Original Assignee
Jostra AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jostra AG filed Critical Jostra AG
Publication of EP1178569A2 publication Critical patent/EP1178569A2/de
Publication of EP1178569A3 publication Critical patent/EP1178569A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1178569B1 publication Critical patent/EP1178569B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2475—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts
    • H01R4/2487—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts penetrating by means of the screw thread
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/909—Medical use or attached to human body

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection element, that to an electrically insulated end of a wire can be connected with the end of the wire when connecting of the connection element stripped and secure at the same time is fastened in the connecting element.
  • connection elements such as electrical sockets or electrical plugs
  • the end of the wire is conventionally stripped and then by means of a clamp or screw connection with the connection element connected.
  • connection elements such as electrical sockets or electrical plugs
  • the end of the wire is conventionally stripped and then by means of a clamp or screw connection with the connection element connected.
  • connection elements such as electrical sockets or electrical plugs
  • the end of the wire is conventionally stripped and then by means of a clamp or screw connection with the connection element connected.
  • connection element such as electrical sockets or electrical plugs
  • the end of the wire is conventionally stripped and then by means of a clamp or screw connection with the connection element connected.
  • a Touching the conductive core of the wire could be an electrostatic Cause discharge.
  • Such an electrostatic Discharge can lead to severe cardiac arrhythmias cause ventricular fibrillation.
  • the connector must be cut to the, but continue to connect electrically insulated end of the wire be removed without first removing the wire insulation becomes.
  • connection element for the connection to an electrically insulated end of a wire known.
  • the connection element comprises a first sleeve to which the end of the wire can be inserted and clamped. With the an insulating sleeve is connected to the first sleeve and connected to a Connection contact is provided.
  • the connection contact is conical or spherical. The insulation of the wire is removed before inserting the wire into the first sleeve. The stripped end of the wire is through the connector pressed against the first sleeve, causing an electrical Contact is established.
  • the invention has for its object an electrical connection element for connection to an electrically insulated Provide end of a wire with the wire end in front the connection does not have to be stripped, which is easy to do handle and that is a small size and a simple Has structure.
  • the electrical connection element according to the invention consists of two parts, a so-called clamping sleeve and a so-called Insulation sleeve that can be connected to each other.
  • the electrically insulated end of the wire to which the electrical Connection element to be connected is first in the clamping sleeve inserted and provisionally clamped there. For this purpose, it can be trained in a corresponding, for example Channel of the clamping sleeve are inserted and clamped. This channel is preferably designed such that the end of the wire inserted in a double force relief loop and is held.
  • Clamping sleeve and insulation sleeve are designed so that if they are screwed together, for example be connected, clamp the wire between itself and its Eliminate the insulation, using a connection contact that at the insulation sleeve is provided in electrical contact comes with the now stripped end of the wire.
  • the clamping sleeve and the insulation sleeve are by a locking ring against unintentional mutual loosening, for example secured by screwing.
  • the clamping sleeve can for this purpose, adjacent to the external thread on its outside be provided with a projection into a gap on the circumference the locking ring is insertable and a locking connection between the clamping sleeve and locking ring.
  • the clamping sleeve preferably has a to the connection point with the insulation sleeve in diameter widening recess, for example in the form of a Funnel can be designed on.
  • the end of the wire is advantageously inserted so far into the clamping sleeve that the end of the wire is roughly at the junction located between the clamping sleeve and insulation sleeve.
  • the connection contact the insulation sleeve includes a forward tapered crimp contact element, which is designed so that when connecting the ferrule and insulation sleeve in penetrates the recess of the clamping sleeve. It squeezes it end of the wire located there against the wall of the recess the clamping sleeve.
  • the crimp contact element can take into account the above specified shape can be formed differently. It can, for example, from a screw thread, from several disks arranged one behind the other at a distance from one another, which taper in diameter, or from several in diameter ever smaller cylinders exist. critical is that when the pinch contact element penetrates The end of the wire is not compressed, but securely against the wall the recess of the clamping sleeve is pressed, and at the same time the insulation of the wire end is removed. The outer Edges of the crimp contact element must therefore be so sharp be that they remove the insulation from the wire end can, but again they must not be so sharply trained be that they cut through the wire. A offers further security against cutting the wire strand a certain flexibility of the clamping sleeve material.
  • connection contact of the insulation sleeve also shows that Pinch contact element advantageously also with this Crimp contact element electrically connected connecting element on.
  • a plug pin or a socket can be a corresponding matching socket or a plug pin can be connected, so that to the invention Connection element a further electrical Line and electrical wires are connectable.
  • the plug pin and the socket should be as possible be isolated from the outside so that it can be prevented that a user connects to the stripped wire comes.
  • Clamping sleeve and insulating sleeve can be made in different ways be connected to each other. For example, you can do this with suitable screw threads or a connecting device in the form of a bayonet lock or a Luer lock lock be provided.
  • Clamping sleeve and insulation sleeve must be made of one electrical insulating material. You can do this, for example an impact resistant and at the intended application temperatures little flowing plastic are used.
  • a plastic or other material is easily sterilized, for example by ethylene oxide can be. So even under unfavorable operating conditions no corrosion occurs and always a good electrical one Contact is guaranteed, it is advantageous if the electrically conductive parts, such as the connection contact the insulation sleeve, made of non-corrosive materials, such as stainless steel. Furthermore these materials can still be coated, e.g. B. brass gold-plated to further improve the electrical contact.
  • the locking ring when screwing the clamping sleeve and the insulation sleeve together when a cogging torque is exceeded due to deformation Overcome the lead.
  • the head start is dimensioned that if the two sleeves are screwed on further, the insulation sleeve disappears and no interaction has more with the locking ring. The sleeves can then without screwed further resistance and the inserted wire be squeezed.
  • the insulation sleeve can have a peripheral bead on its outside and provided at least one axially directed web be a stop for at least one on the Forms locking hooks arranged on the inside of the locking clamp ring, provided that the clamping sleeve is locked together with the one that is locked with it Snap ring is screwed into the insulation sleeve, whereby the at least one latching hook cannot be detached from the circumferential bead can be snapped in and thereby unscrew the clamping sleeve and insulation sleeve prevented.
  • the locking ring ensures that the insulation sleeve and no longer twist the clamping sleeve against each other and thereby can separate from each other again.
  • the Insulation sleeve on four axially directed webs the stops Form for four snap hooks arranged on the snap ring. This can ensure that practically none Rotational movement of the insulation sleeve with respect to the clamping sleeve possible is.
  • the electrical connection element according to the invention an easy to use, simply constructed, small one Connection element that is secure on a non-stripped Wire can be attached, the user with the electrically conductive part of the wire not in contact comes, so that the electrical connection element according to the invention especially in medical technology, for example in Connection of an external pacemaker, particularly advantageous can be used.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of the electrical connection element according to the invention.
  • the individual elements are for a clearer representation the connecting element in the exploded state shown.
  • the electrical connection element according to the invention consists of two parts, namely a clamping sleeve 10 and one Insulation sleeve 20.
  • the end of the wire is in the clamping sleeve 30, which is to be connected to the connecting element, introduced.
  • the clamping sleeve 10 has an opening in which the wire 30 can be inserted. In the illustrated here Embodiment, this opening consists of a channel 12 and a funnel-shaped inlet 14, through which the Wire 30 introduced in the form of a force relief loop can be.
  • the clamping sleeve 10 points to the insulation sleeve 20 facing end a widening recess 16, which is designed here in the form of a funnel. In this recess 16 the wire 30 is later clamped. The wire 30 must be inserted so far into the clamping sleeve 10 that its end approximately with the end of the recess 16.
  • the crimp contact element 22 of the connection contact 21 of the Insulation sleeve 20 and clamps the end of the wire 30, as can be seen better in FIG. 2 described below can.
  • the crimp contact element 22 has a Diameter tapering shape forward, which provided with edges is on.
  • the crimp contact element 22 shown here is in the form of a screw.
  • connection contact 21 of the insulation sleeve 20 also has an electrically connected to the crimp contact element Connecting element 23.
  • This is in the form of a direct one with the pin contact element 22 connected connector pin shown.
  • the Plug pin can be a socket, not shown here are connected to the connecting element according to the invention to connect with other electrical wires, for example used to connect an external pacemaker can be. So that the user with the electrical Wire does not come into contact, is the connecting element 23 preferably insulated from the outside. So here is the as Connecting element 23 serving plug pin simply in one outer shell 24 out.
  • the clamping sleeve 10 and the insulation sleeve 20 must be together get connected.
  • Connection options such as a bayonet lock or a Snap connection, conceivable.
  • Fig. 2 shows in the form of a schematic cross section in Fig. 1 shown connector element according to the invention in the assembled Status.
  • the clamping sleeve 10 and the insulation sleeve 20 are screwed together here and thus together connected. It can be seen how the end of the wire 30 between the crimp contact element 22 and the wall of the recess 16 is squeezed.
  • the edges of the crimp contact element 22, here the outer edges of the screw at the same time the insulation of the wire 30 aside, so that electrical contact between the wire 30 and the Crimp contact element 22 is produced and the electrical Wire 30 at the same time safely between crimp contact element 22 and the wall of the recess 16 is held.
  • the insulation sleeve 20 can be seen how that as a connector pin trained connecting element 23 is in its shell 24.
  • Fig. 3 shows another embodiment of the connection contact 21 of the insulation sleeve 20.
  • the crimp contact element 22 of the contact 21 here consists of several at a distance mutually arranged disks 26, one towards the front have ever smaller diameters.
  • Fig. 4 shows yet another embodiment of the connection contact 21 of the insulation sleeve 20.
  • the crimp contact element 22 of the connection contact here consists of several cylinders 27 arranged one behind the other, the diameter the cylinder 27 is getting smaller and smaller towards the front.
  • FIG. 5 shows an application of the invention Connection element when connecting an external pacemaker 40 on a heart wire 50, i.e. H. one with the heart muscle 52 connected and led out of the body Wire 50, which is shown here in the form of a pair of wires.
  • the external pacemaker 40 has two connecting lines 42, each provided with plugs 44 at its end are. These plugs 44 are each with the connecting element 23 of the two according to the invention used here electrical connection elements 60 connected.
  • the top Connection element 60 according to the invention is here in its pulled apart Condition and the lower connection element according to the invention 60 shown in its assembled state.
  • connection contact 21 is made of plastic, preferably transparent hard PVC, PC or ABS.
  • cover 24 Fig. 1 is a touch protection cap 80 for the connection contact 21 provided to avoid their loss via a connecting web 82 with a retaining ring 81 connected is.
  • Touch protection cap 80 should be improved Friction clamping on the connection contact 21 from a softer Plastic such.
  • B. PE or PP exist.
  • a projection 19 in the form of a raised cylinder sector in front of the external thread 18.
  • the height of the projection 19 is dimensioned so that they the radial thread play between the external thread 18 and internal thread 25 (Fig. 7) corresponds. Thereby the subsequent screw assembly is not affected.
  • the circumferential width of the projection 19 corresponds to the width of one Gap 72 of a locking ring 70 for securing the parts 10 and 20.
  • the locking ring 70 When assembling the connection element according to FIGS. 7 and 8 the locking ring 70 is first on the outer surface of the Recess 16 clipped. The projection 19 must be in the gap 72 lie. After inserting the connection contact 21 into the Insulation sleeve 20, the external thread 18 in the first thread of the internal thread 25 screwed. The rest Locking hook 71 of the locking clamp ring 70 via a circumferential bead 32 the insulation sleeve 20 a. They come between axial webs 28 to lie on the outer surface of the sleeve 20. The snap ring 70 prevents an unintentional in this way Unscrew the parts 10 and 20. The axial webs 28 prevent the locking clip ring from rotating via the locking hooks 71 70. After pushing on the protective cap 80 on the connection contact 21, the connection element is in its ready for use condition (Fig. 7).
  • Fig. 7 it is also shown how a user a Wire, for example the extracorporeal end of an implanted Pacemaker electrode 30 through the funnel-shaped Inlet 14 to an insertion cone 29 of the connection contact 21 slides past along an insertion path 31.
  • the Projection 19 on part 10 in the gap 72 of the locking ring 70 (Fig. 6) ensures the anti-rotation of the locking ring 70 for a light screw protection of the entire connector configuration. Through this screw lock it is guaranteed that the user always has a screwed-on, but nevertheless a coherent, ready-to-install connection element after unpacking the item in your hands holds.
  • Fig. 8 shows the connected functional connection element.
  • the touch protection cap 80 Before inserting it into a temporary pacemaker 40 (FIG. 5), the touch protection cap 80 must be removed from the connection contact 21 are deducted.
  • the protective cap 80 When executing a Connection element with a fixed sleeve 24 for protection against contact as in Fig. 1 and the presence of corresponding Safety sockets on the temporary pacemaker can the protective cap 80 can also be dispensed with.

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement, 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 Buchsen oder elektrischen Steckern, an einen elektrischen Draht wird herkömmlicherweise das Ende des Drahtes abisoliert und dann mittels einer Klemm- oder Schraubverbindung mit dem Anschlusselement verbunden. Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen beim Anschluss eines Anschlusselements an einen Draht der abisolierte Draht nicht berührt werden darf. Dies ist beispielsweise 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 elektrostatische 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 gleichzeitig 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 Steckerelemente für bereits abisolierte Drähte bekannt.
Aus der US 5,228,875 das als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird ist ein elektrisches Anschlusselement für den Anschluss an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes bekannt. Das Anschlusselement umfasst eine erste Hülse, an die das Ende des Drahtes einführbar und festklemmbar ist. Mit der ersten Hülse ist eine Isolationshülse verbunden, die mit einem Anschlusskontakt versehen ist. Der Anschlusskontakt ist konisch oder kugelförmig ausgebildet. Die Isolation des Drahtes wird vor Einführen des Drahtes in die erste Hülse entfernt. Das abisolierte Ende des Drahtes wird durch den Anschlusskontakt gegen die erste Hülse gedrückt, wodurch ein elektrischer Kontakt hergestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Anschlusselement 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 elektrische 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 genannten 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 ausgebildeten Kanal des Klemmhülse eingeführt 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 dessen Isolation beseitigen, wobei ein Anschlusskontakt, der bei der Isolationshülse vorgesehen ist, in elektrischen Kontakt mit dem nun abisolierten Ende des Drahtes kommt.
Die Klemmhülse und die Isolationshülse sind durch einen Rastklemmring gegen ein unbeabsichtigtes gegenseitiges Lösen, beispielsweise durch Aufschrauben, gesichert. Die Klemmhülse kann hierzu benachbart zum Außengewinde auf ihrer Außenseite mit einem Vorsprung versehen sein, der in einen Spalt am Umfang des Rastklemmrings einführbar ist und eine Rastverbindung zwischen Klemmhülse und Rastklemmring herstellt.
Um dieses Einklemmen und gleichzeitige Abisolieren des Drahtendes zu ermöglichen, weist die Klemmhülse vorzugsweise eine sich zur Verbindungsstelle mit der Isolationshülse im Durchmesser erweiternde Ausnehmung, die beispielsweise in Form eines 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 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 Durchmesser 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 gleichzeitig die Isolation des Drahtendes entfernt wird. Die äußeren Kanten des Quetschkontaktelements müssen also so scharf ausgebildet sein, dass sie die Isolation des Drahtendes entfernen können, aber sie dürfen wiederum auch nicht derart scharf ausgebildet sein, dass sie die Drahtlitze durchschneiden. Eine weitere Sicherheit gegen Durchtrennen der Drahtlitze bietet eine gewisse Nachgiebigkeit des Klemmhülsenmaterials.
Der Anschlusskontakt der Isolationshülse weist außer dem Quetschkontaktelement vorteilhafterweise auch ein mit diesem Quetschkontaktelement elektrisch verbundenes Verbindungselement auf. An dieses Verbindungselement, das beispielsweise in Form eines Steckerstiftes oder einer Steckerbuchse ausgebildet sein kann, kann eine entsprechende dazu passende Steckerbuchse bzw. 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 Verbindungsvorrichtung in Form eines Bajonettverschlusses oder eines Luer-Lock-Verschlusses versehen sein.
Klemmhülse und Isolationshülse müssen aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein. Dazu kann beispielsweise ein schlagzäher und bei den vorgesehenen Anwendungstemperaturen wenig fließender Kunststoff zur Anwendung kommen. Bei einer Verwendung im medizinischen Bereich ist es vorteilhaft, wenn ein Kunststoff oder ein sonstiges Material gewählt wird, das leicht, beispielsweise durch Ethylenoxid, sterilisiert werden kann. Damit auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen keine Korrosion auftritt und stets ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet ist, ist es vorteilhaft, wenn die elektrisch leitenden Teile, wie beispielsweise der Anschlusskontakt der Isolationshülse, aus nicht korrodierenden Materialien, wie beispielsweise Edelstahl, bestehen. Darüber hinaus können diese Materialien noch beschichtet sein, z. B. Messing vergoldet, um den elektrischen Kontakt weiter zu verbessern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rastklemmring beim Zusammenschrauben der Klemmhülse und der Isolationshülse bei Überschreiten eines Rastdrehmoments durch Deformation den Vorsprung überwinden. Der Vorsprung ist dabei so bemessen, dass er bei weiterem Zuschrauben der beiden Hülsen im Innengewinde der Isolationshülse verschwindet und keine Wechselwirkung mehr mit dem Rastring hat. Die Hülsen können dann ohne weiteren Widerstand zugeschraubt und der eingeführte Draht gequetscht werden.
Die Isolationshülse kann auf ihrer Außenseite mit einem Umfangswulst und mindestens einem axial gerichteten Steg versehen sein, der einen Anschlag für mindestens einen an der Innenseite des Rastklemmrings angeordneten Rasthaken bildet, sofern die Klemmhülse gemeinsam mit dem mit ihr verrasteten Rastklemmring in die Isolationshülse eingeschraubt wird, wobei der mindestens eine Rasthaken über den Umfangswulst unlösbar einrastbar ist und dadurch ein Auseinanderschrauben von Klemmhülse und Isolationshülse verhindert.
Nach der Montage der Klemmhülse und der Isolationshülse sorgt damit der Rastklemmring dafür, dass sich die Isolationshülse und die Klemmhülse nicht mehr gegeneinander verdrehen und dadurch wieder voneinander lösen können. Vorzugsweise weist die Isolationshülse dabei vier axial gerichtete Stege auf, die Anschläge für vier am Rastklemmring angeordnete Rasthaken bilden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass praktisch keine Drehbewegung der Isolationshülse gegenüber der Klemmhülse möglich ist.
Insgesamt stellt das erfindungsgemäße elektrische Anschlusselement ein leicht zu bedienendes, einfach aufgebautes, kleines Anschlusselement dar, das sicher an einem nicht abisolierten Draht befestigt werden kann, wobei der Anwender mit dem elektrisch leitenden Teil des Drahtes nicht in Berührung kommt, sodass das erfindungsgemäße elektrische Anschlusselement insbesondere in der Medizintechnik, beispielsweise beim Anschluss eines externen Herzschrittmachers, besonders vorteilhaft einsetzbar ist.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Anschlusselements werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen 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 auseinandergezogenen Zustand;
Fig. 2
einen schematischen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Anschlusselement im zusammengefügten Zustand;
Fig. 3
eine andere Ausführungsform des Anschlusskontaktes der Isolationshülse;
Fig. 4
eine nochmals andere Ausführungsform des Anschlusskontaktes der Isolationshülse;
Fig. 5
ein Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements beim Anschluss eines Herzschrittmachers;
Fig. 6
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Anschlusselements im auseinandergezogenen Zustand;
Fig. 7
einen Längsschnitt durch das Anschlusselement aus Fig. 6 im aufgeschraubten Zustand, wie es vor und während der Einführung eines Drahtes vorliegt; und
Fig. 8
einen Längsschnitt durch das Anschlusselement aus Fig. 6 im zugeschraubten Zustand, wie es nach der Montage an den Draht vorliegt.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements. Zur deutlicheren Darstellung sind die einzelnen Elemente 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 Drahtes 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 dargestellten Ausführungsform besteht diese öffnung aus einem Kanal 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 Isolationshülse 20 weisenden Ende eine sich erweiternde Ausnehmung 16, die hier in Trichterform ausgebildet ist, auf. In dieser Ausnehmung 16 wird später der Draht 30 festgeklemmt. Der Draht 30 muss dazu so weit 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 Klemmhülse 10 und Isolationshülse 20 miteinander verbunden werden, das Quetschkontaktelement 22 des Anschlusskontaktes 21 der Isolationshülse 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 versehen ist, auf. Das hier dargestellte Quetschkontaktelement 22 ist in Form einer Schraube ausgebildet.
Der Anschlusskontakt 21 der Isolationshülse 20 weist zusätzlich 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 beispielsweise zum Anschluss eines externen Herzschrittmachers verwendet 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 miteinander verbunden werden. Hier ist dazu die Klemmhülse 10 mit einem Außengewinde 18 und die Isolationshülse 20 mit einem Innengewinde 25 versehen, sodass 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 zusammengefügten Zustand. Die Klemmhülse 10 und die Isolationshülse 20 sind hier also zusammengeschraubt und somit miteinander verbunden. Man erkennt, wie das Ende des Drahtes 30 zwischen dem Quetschkontaktelement 22 und der Wand der Ausnehmung 16 eingequetscht wird. Die Kanten des Quetschkontaktelements 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 Anschlusskontaktes 21 der Isolationshülse 20. Das Quetschkontaktelement 22 des Anschlusskontaktes 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 Anschlusskontaktes 21 der Isolationshülse 20. Das Quetschkontaktelement 22 des Anschlusskontaktes besteht hier aus mehreren hintereinander angeordneten Zylindern 27, wobei der Durchmesser der Zylinder 27 nach vorne zu immer kleiner wird.
Fig. 5 zeigt schließlich eine Anwendung des erfindungsgemäßen Anschlusselements beim Anschluss eines externen Herzschrittmachers 40 an einem Herzdraht 50, d. h. einen mit dem Herzmuskel 52 verbundenen und aus dem Körper herausgeführten Draht 50, der hier in Form eines Aderpaares dargestellt ist. Der externe Herzschrittmacher 40 weist zwei Anschlussleitungen 42 auf, die an ihrem Ende jeweils mit Steckern 44 versehen sind. Diese Stecker 44 werden jeweils mit dem Verbindungselement 23 der beiden hier zur Anwendung kommenden erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselemente 60 verbunden. Das obere erfindungsgemäße Anschlusselement 60 ist hier in seinem auseinandergezogenen Zustand und das untere erfindungsgemäße Anschlusselement 60 in seinem zusammengefügten Zustand dargestellt.
In Fig. 6 sind die Einzelteile eines weiteren Anschlusselements dargestellt. Alle Teile, mit Ausnahme des Anschlusskontaktes 21, bestehen aus Kunststoff, vorzugsweise aus transparentem harten PVC, PC oder ABS. Alternativ zur Hülle 24 aus Fig. 1 ist hier eine Berührungsschutzkappe 80 für den Anschlusskontakt 21 vorgesehen, die zur Vermeidung ihres Verlustes über einen Verbindungssteg 82 mit einem Haltering 81 verbunden ist. Die Berührungsschutzkappe 80 sollte zur verbesserten Reibklemmung am Anschlusskontakt 21 aus einem weicheren Kunststoff, wie z. B. PE oder PP, bestehen. Bei Verwendung des Anschlusselements zum Anschließen eines externen Herzschrittmachers kann für den Anwender die Schutzkappe 80 zur Markierung der Implantationslage einer Schrittmacherelektrode 30 farblich gekennzeichnet sein. Der Haltering 81 wird zur Sicherung über die Außenfläche der trichterförmigen Ausnehmung 16 im Teil 10 geschoben. Auf dieser Außenfläche befindet sich außerdem ein Vorsprung 19 in Form eines erhabenen Zylindersektors vor dem Außengewinde 18. Die Höhe des Vorsprungs 19 ist so bemessen, dass sie dem radialen Gewindespiel zwischen Außengewinde 18 und Innengewinde 25 (Fig. 7) entspricht. Dadurch wird die spätere Verschraubungsmontage nicht beeinträchtigt. Die Umfangsbreite des Vorsprungs 19 entspricht der Weite eines Spaltes 72 eines Rastklemmrings 70 zur Sicherung der Teile 10 und 20.
Beim Zusammenbau des Anschlusselements gemäß den Fig. 7 und 8 wird zunächst der Rastklemmring 70 auf die Außenfläche der Ausnehmung 16 geklippst. Der Vorsprung 19 muss im Spalt 72 liegen. Nach dem Einschieben des Anschlusskontaktes 21 in die Isolationshülse 20 wird das Außengewinde 18 in den ersten Gewindegang des Innengewindes 25 eingeschraubt. Dabei rasten die Rasthaken 71 des Rastklemmrings 70 über einen Umfangswulst 32 der Isolationshülse 20 ein. Sie kommen zwischen axialen Stegen 28 auf der Außenfläche der Hülse 20 zum Liegen. Der Rastklemmring 70 verhindert auf diese Weise ein unbeabsichtigtes Auseinanderschrauben der Teile 10 und 20. Die axialen Stege 28 verhindern über die Rasthaken 71 ein Verdrehen des Rastklemmrings 70. Nach dem Aufschieben der Berührungsschutzkappe 80 auf den Anschlusskontakt 21 ist das Anschlusselement in seinem einsatzbereiten Zustand (Fig. 7).
In Fig. 7 ist außerdem dargestellt, wie ein Anwender einen Draht, beispielsweise das extrakorporale Ende einer implantierten Herzschrittmacherelektrode 30 durch den trichterförmigen Einlass 14 an einen Einführkegel 29 des Anschlusskontaktes 21 entlang einer Einführstrecke 31 vorbeischiebt. Der Vorsprung 19 am Teil 10 im Spalt 72 des Rastklemmrings 70 (Fig. 6) sorgt wegen der Verdrehsicherung des Rastklemmrings 70 für eine leichte Zuschraubsicherung der gesamten Anschlusssteckerkonfiguration. Durch diese Zuschraubsicherung ist gewährleistet, dass der Anwender stets ein aufgeschraubtes, aber dennoch zusammenhängendes, montierfertiges Anschlusselement nach dem Auspacken des Elements in den Händen hält. Nach dem Einführen des Drahtes 30 oder der Herzschrittmacherelektrode wird durch kräftiges Zuschrauben der beiden Teile 10 und 20 die Fixierung durch den Vorsprung 19 und den Spalt 72 überwunden und schließlich der Draht 30 zwischen der trichterförmigen Ausnehmung 16 und dem Quetschkontaktelement 22 (Fig. 6) eingeklemmt und abisoliert.
Fig. 8 zeigt das angeschlossene funktionsfertige Anschlusselement. Vor dem Einstecken in einen temporären Herzschrittmacher 40 (Fig. 5) muss die Berührungsschutzkappe 80 vom Anschlusskontakt 21 abgezogen werden. Bei der Ausführung eines Anschlusselements mit einer festen Hülle 24 zum Berührungsschutz wie in Fig. 1 sowie dem Vorhandensein entsprechender Sicherheitsbuchsen an dem temporären Herzschrittmacher kann auf die Berührungsschutzkappe 80 auch verzichtet werden.
Bezugszeichenliste:
10
Klemmhülse
12
Kanal
14
trichterförmiger Einlass
16
Ausnehmung (trichterförmig)
18
Außengewinde
19
Vorsprung
20
Isolationshülse
21
Anschlusskontakt
22
Quetschkontaktelement
23
Verbindungselement
24
Hülle
25
Innengewinde
26
Scheibe
27
Zylinder
28
Axialstege
29
Einführkegel
30
Draht
31
Einführstrecke des Drahtes 30
32
Wulst
40
externer Herzschrittmacher
42
Anschlussleitung
44
Stecker
50
Herzdraht
52
Herzmuskel
60
elektrisches Anschlusselement
70
Rastklemmring
71
Rasthaken
72
Spalt
80
Berührungsschutzkappe
81
Haltering
82
Verbindungssteg

Claims (18)

  1. Elektrisches Anschlusselement für den Anschluss an ein elektrisch isoliertes Ende eines Drahtes, umfassend 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, dadurch gekennzeichnet, dass 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, wobei die Klemmhülse (10) und die Isolationshülse (20) durch einen Rastklemmring (70) gegen ein unbeabsichtigtes gegenseitiges Lösen gesichert sind.
  2. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) eine sich zur Verbindungsstelle mit der Isolationshülse (20) im Durchmesser erweiternde Ausnehmung (16) aufweist, in die der Anschlusskontakt (21) der Isolationshülse (20), der ein sich entsprechend der Ausnehmung (16) verjüngendes Quetschkontaktelement (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 gekennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) an seiner Außenseite ein Schraubengewinde aufweist, dessen äußere Kanten abgerundet sind.
  4. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne im Abstand hintereinander angeordnete, im Durchmesser immer kleiner werdende Scheiben (26) umfasst.
  5. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Quetschkontaktelement (22) einzelne hintereinander angeordnete im Durchmesser immer kleiner werdende Zylinder (27) umfasst.
  6. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (21) außer dem Quetschkontaktelement (22) auch ein Verbindungselement (23) in Form einer nach außen hin isolierten Buchse oder eines nach außen hin isolierten Steckers zum Anschluss eines Verbindungssteckers bzw. einer Verbindungsbuchse umfasst.
  7. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden 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 zwischen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen Bajonettverschluss erfolgt.
  9. Elektrisches Anschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) über einen Luer-Lock-Verschluss erfolgt.
  10. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) einen Kanal (12) aufweist, in den das Ende des Drahtes (30) in Form einer doppelten Kraftentlastungsschlaufe eingeführt werden kann.
  11. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) und die Isolationshülse (20) aus schlagzähem, wenig fließendem und durch Ethylenoxid sterilisierbarem Kunststoff bestehen.
  12. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (21) der Isolationshülse (20) aus Edelstahl besteht.
  13. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Edelstahl bestehende Anschlusskontakt (21) mit einer Schicht zur Verbesserung des elektrischen Kontaktes versehen ist.
  14. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für das Anschließen eines externen Herzschrittmachers (40) an mit dem Herzmuskel (52) verbundenen elektrischen Drähten (50), die aus dem Körper herausgeführt sind, Verwendung findet.
  15. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (10) benachbart zum Außengewinde (18) auf ihrer Außenseite mit einem Vorsprung (19) versehen ist, der in einen Spalt (72) am Umfang des Rastklemmrings (70) einführbar ist.
  16. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastklemmring (70) beim Zusammenschrauben der Klemmhülse (10) und der Isolationshülse (20) bei Überschreiten eines Rastdrehmoments durch Deformation den Vorsprung (19) überwindet.
  17. Elektrisches Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationshülse (20) auf ihrer Außenseite mit einem Umfangswulst (32) und mindestens einem axial gerichteten Steg (28) versehen ist, der einen Anschlag für mindestens einen an der Innenseite des Rastklemmrings (70) angeordneten Rasthaken (71) bildet, sofern die Klemmhülse (10) gemeinsam mit dem mit ihr verrasteten Rastklemmring (70) in die Isolationshülse (20) eingeschraubt wird, wobei der mindestens eine Rasthaken (71) über den Umfangswulst (32) unlösbar einrastbar ist und dadurch ein Auseinanderschrauben von Klemmhülse (10) und Isolationshülse (20) verhindert.
  18. Elektrisches Anschlusselement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationshülse (20) mit vier axial gerichteten Stegen (28) versehen ist, die Anschläge für vier am Rastklemmring (70) angeordnete Rasthaken (71) bilden.
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