DE3146217A1

DE3146217A1 - Elektrische anschlussklemme

Info

Publication number: DE3146217A1
Application number: DE19813146217
Authority: DE
Inventors: Rex 66044 Lawrence Kan. Bare
Original assignee: CR Bard Inc
Current assignee: CR Bard Inc
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1981-11-21
Publication date: 1982-06-24
Also published as: IT1143442B; GB2088151A; JPS57113569A; CA1175512A; SE8106943L; AU546046B2; GB2088151B; FR2494921A1; ES274984Y; NL8105162A; US4401356A; ES274984U; IT8149727A0; BR8107611A; AU7712981A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anschlußklemme zur elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem auf einer Seite einer dünnen, flexiblen Platte aus dielektrischem Material befindlichen gedruckten elektrischen Leiter, die aus einem elastischen, elektrisch leitfähigen Klemmenkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Enden . besteht, deren eines Ende als Anschluß- und Befestigungsteil zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Anschlußklemme wurde in erster Linie zur Anwendung im Zusammenhang mit einer Hautkontakt-Elektrode entwickelt, die zur Messung physiologischerFunktionen verwendet wird, beispielsweise bei der Elektrokardiographie und der Elektroenzephalographie. Derartige Elektroden können als individuelle Elektroden ausgebildet sein oder als Bündelelektroden hergestellt werden, die an einem dünnen Schaumgummikissen oder einer dünnen Schaumgummi - Zwischenlage befestigt sind. Die Elektroden sind in Reihe und mit gewissen Abständen auf dem Kissen angebracht und sind über Verbindungsleitungen mit dem Kontrollgerät, beispielsweise einem Elektrokardiographen, verbunden. Bei bestimmten, sich auf den Brust- oder Rumpf bereich des Patienten beziehenden Untersuchungen, wie beispielsweise der Lungen- oder Abdomen-Chirugie erweist es sich nicht als praktisch, den Patienten über den Brustbereich zu untersuchen, sondern das Elektroden-

bündel am Rücken des Patienten anzubringen. Dies macht es erforderlich, daß der Patient sowohl während der Behandlung als auch danach in der Erholungsperiode auf dem Elektrodenbündel liegt, das auch häufig als "Rückenkissen" oder "Rücken-Zwischenlage" bezeichnet wird. Da die Erholungsperiode sehr lange anhalten kann, erhält die Frage des Komforts des Patienten erhebliche Bedeutung und die relative Größe, d.h. im wesentlichen der Umfang oder die Höhe der zur Herstellung des Kontaktes zwischen den Verbindungsleitungen und der Elektrodenanordnung bzw. dem"Rückenkissen"dienenden Anschlußklemmen-Verbindung, erweist sich als Schlüsselfaktor für dem Patienten eventuell zumutbare Unannehmlichkeiten .

Die bislang bekannten Anschlußklemmen weisen einen erheblichen Umfang, d.h. eine erhebliche Dicke oder Höhe auf. Diese Anschlußklemmen sind auch relativ tief oder dick im Vergleich zu der Dicke des Kissens bzw. der den elektrischen Kontakt zur Haut herstellenden Zwischenlage. Diese bekannten hochprofiligen Anschlußklemmen können den Patienten in erheblicher Weise belästigen und Unannehmlichkeiten bereiten. Eine andere Art Anschlußklemmen weist ein niedriges Profil auf, wobei diese Anschlußklemmenart an die Elektrode oder die Elektrodenverbindung angeschweißt ist. Diese geschweißten Verbindungen verteuern jedoch das "Rückenkissen" in nicht unerheblichem Maße.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Anschlußklemme mit flachem Profil zu schaffen,

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die ohne weiteres mit dem auf einer elektrischen Platte angebrachten elektrischen Leiter einer gedruckten Schaltung verbindbar ist, wobei die Platte auch die Elektroden enthält und einen Teil des "Rückenkissens" oder der "Rücken-Zwischenlage" ausmacht, und die den elektrischen Leiter der gedruckten Schaltung fest umgreift und so eine optimale elektrische Leitung von der Anschlußklemme zu einer Elektrode ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Klemmenkörper einen Blattkontakt und einen Federkontakt aufweist, der aus dem Blattkontakt U-förmig herausgeformt ist, so daß sich eine Öffnung ergibt, der jedoch im Bereich des Anschluß-und Befestigungsteiles mit dem Blattkontakt verbunden und dessen Zwischenteil so gebogen ist, daß es vom Blattkontakt abzweigt und sich dabei in der Peripherie der Öffnung befindet, so daß beim Einschieben der Platte zwischen dem Blattkontakt und dem Federkontakt beide Kontakte auseinandergespreizt werden und entgegengerichtete Klemmkräfte auf die gegenüberliegenden Seiten der Platte ausüben.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine flachprofilige elektrische Anschlußklemme, die ohne weiteres mit dem auf einer elektrischen Platte angebrachten elektrischen Leiter einer gedruckten elektrischen Schaltung verbindbar ist, wobei die Platte auch die Elektroden enthält und einen Teil des "Rückenkissens" ausmacht.

Die elektrische Anschlußklemme klemmt den elektrischen Leiter der gedruckten Schaltung so fest, daß eine optimale Verbindung von der Anschlußklemme zu einer Elektrode gewährleistet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Klemmenkörper als integraler Bestandteil Anschläge angeformt sind, die eine relative Gleitbeweung des Klemmenkörpers in Bezug auf die Platte verhindern.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Ausschnittes einer als Körperelektrode dienenden "Rücken-Zwischenlage" oder eines "Rückenkissens", das mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Anschlußklemme versehen ist;

Fig. 2 eine ebene Draufsicht auf eine im vergrößerten Maßstab dargestellte erfindungs- · gemäße Anschlußklemme;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anschlußklemme;

Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf das "Rückenkissen" und die darin enthaltene Anschlußklemme;

Fig. 5 einen im Querschnitt dargestellten Ausschnitt entlang der in Fig. 4 eingetragenen Linie 5-5 im vergrößerten Maßstab;

Fig. 6 einen perspektivisch dargestellten Ausschnitt eines modifizierten Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung; und

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Fig. 7 einen im Querschnitt entlang der in Fig. eingetragenen Linie 7-7 dargestellten Ausschnitt.

Nachstehend wird im einzelnen Bezug auf die Figuren der Zeichnung genommenn, wobei in Fig. 1 ein Teil einer Rücken-Zwischenlage bzw. eines Rücken-PoIsters 2 dargestellt ist, die ein Hautkontakt-Elektrodenbündel zur Anwendung bei der Elektrokardiographie od. dgl. enthält. Der dargestellte Ausschnitt eines Rücken-Polsters 2 enthält zwei Elektroden 4,4, die in üblicher Weise aufgebaute Gel-Polster enthalten können. Obwohl in Fig. 1 im wesentlichen nur eine Hälfte des Rücken-Polsters dargestellt ist, versteht es sich, daß die gegenüberliegende Hälfte in gleicher Weise aufgebaut ist. Das Rücken-Polster 2 enthält eine Schaum-Platte 6,eine dielektrische Plastik-Platte 8, die wesentlich dünner als die Platte 6 ist, eine zweite, dünnere Schaum-Platte 1O und ein Freigabefutter 12. Die Schaum-Platte 6 weist im Bereich der Elektroden 4,4 Löcher zur Aufnahme der Gel-Polster bzw. Gel-Zwischenlagen auf. Diese Schaum-Platte 6 ist an ihrer nach außen gerichteten Kante zusätzlich mit einem druckempfindlichen Kleber versehen, der von dem Freigabefutter 12 abgedeckt ist. Das Freigabefutter wird von dem Rücken-Polster bzw. der Rücken-Zwischenlage unmittelbar vor der Anwendung der Zwischenlage abgezogen. Auf der nach innen gerichteten Oberfläche der dünneren Schaum-Platte 10 ist ein Klebeband zur Befestigung der dünneren Schaum-Platte 1O an der Schaum-Platte 6 angeordnet. Die Schaum-Platten 6 und 1O können

aus Polyäthylenschaum hergestellt werden.

Die flexible dielektrische Platte 8 kann aus einem Polyäthylen-Terephthalat-Harz der unter der Warenbezeichnung "Mylar" verkauften Art bestehen und eine Dicke von etwa 1/10 mm aufweisen. Auf der einen Seite der dielektrischen Platte sind die Elektroden sowie der üblicherweise aus Silber-Leitungszügen bestehende und von jeder Elektrode 4 ausgehende gedruckte Leiter 16 aufgedruckt. Die gedruckten Leiter 16 (in diesem Beispiel sind vier dargestellt) erstrecken sich bis etwa zur Mitte der Zwischenlage und enden dort in kurzen, querverlaufenden Leitungssegmenten 18, die als zwei benachbarte Paare dargestellt sind. Die gedruckten Leitungszüge 18 sind über die erfindungsgemäßen Anschlußklemmen mit einem Leitungsbündel 20 verbunden, das die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden und dem Elektrokardiograph oder einem beliebigen anderen Uberwachungs- oder Anzeigegerät herstellt. Eine detailliertere Beschreibung des Aufbaus des Rücken-Polsters bzw. der Rücken-Zwischenlage 2 ist der am 6. Dezember 1979 angemeldeten US-Patentanmeldung Nr. 100 904 zu entnehmen, auf deren Offenbarung hiermit Bezug genommen wird.

Das Leitungsbündel 20 enthält mehrere isolierte Drähte 22, die über die entsprechenden Anschlußklemmen 24 mit den gedruckten Leitungszügen 18 elektrisch verbunden sind. Jede Anschlußklemme ist einstückig aufgebaut und vorzugsweise aus einem federnden Messingmaterial so geformt, daß sie in geeigneter Weise auf die dielek-

trische Platte 8 geklemmt werden kann. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte elektrische Anschlußklemme 24 weist einen elastischen, leitfähigen Klemmenkörper auf, der mit zwei gegenüberliegenden Enden 26 und 28 versehen ist, wobei das eine Ende 26 eine geeignete Befestigungsvorrichtung zur Verbindung der Anschlußklemme mit einem der Drähte 22 aufweist. Zu diesem Zweck weist das Klemmenende 26 mehrere U-förmige Abschnitte 30 auf, die einen Umbiege-Abschnitt bilden. Entfernt man die Isolation von den Driihten 22 und legt den hlanken Leiter frei, so können die Abschnitte 30 der Anschlußklemme um die Leiter gebogen werden, was am deutlichsten den Fig. 5 bis 7 zu entnehmen ist.

Zusätzlich zu dem Ümbiege-Teil 30 enthält der .Anschlußklemmenkörper 24 einen Blattkontakt 32 und einen Federkontakt 34. Der Federkontakt 34 ist aus dem Blattkontakt 32 entlang einer U-förmigen Linie 36 herausgestoßen oder gedrückt, so daß eine im wesentlichen rechteckige Öffnung 37 im Blattkontakt-Abschnitt 32 verbleibt.Der Federkontakt-Abschnitt verbleibt jedoch mit dem Blattkontakt-Abschnitt 32 über einen in der Nähe des Umbiege-Abschnittes -30 befindlichen Steg 38 verbunden. Der Blattkontakt weist demzufolge parallele Stege 39 auf, die im wesentlichen vom Steg 38 bis zum freien Ende 41 des Blattkontakt-Abschnittes eben verlaufen. Kurz vor dem freien Ende ist der Blattkontakt 32 jedoch nach außen und oben entlang einem Abschnitt 40 gebogen, der sich mit der äußeren, an die Stege 39, 39 anschließenden

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Kante 41 über die Spitze des Federkontakt-Abschnittes 34 hinauserstreckt. Der Federkontakt 34 ist im wesentlichen in Form eines Bogens so gebogen, daß sein freies Endsegment 32 von dem egment 40 des Blattkontaktes wegweist, so daß eine mundförmige Öffnung zur Aufnahme der dielektrischen Platte 8 gebildet wird. Der Kurvenradius des Segmentes 40 ist dabei größer als der Krümmungsradius des Federkontaktes 34. Der mittlere oder Zwischenabschnitt 44 des Federkontaktes 34 ist so gebogen, daß sein Mittenabschnitt 44 innerhalb der aufgrund des Herausformens des Federkontakt-Abschnittes 34 verbleibenden öffnungsflache 37 liegt, wobei die Öffnung 37 von den Stegen 39, 39 und dem Endabschnitt 41 begrenzt wird. An den Abschnitt 38 angrenzend ist eine Querschulter 46 vorgesehen, die einen spitzen Winkel sowohl mit dem Feder- als auch mit dem Blattkontakt 34 bzw. 32 einschließt. Wie der Darstellung zu entnehmen ist, verbindet die Querschulter 46 den gebogenen Federkontakt-Abschnitt 34 mit dem Querabschnitt 38 des Klemmenkörpers 24.

Bei der Montage der Anschlußklemme 24 wird zuerst der Federkontakt 34 in die Öffnung 48 der dielektrischen Platte 8 eingeführt. Das Einfügen des Federkontaktes 34 in die Öffnung 48 wird dabei durch die nach außen erweiterten Endabschnitte 40 und 42 des Blatt- und Federkontaktes erleichtert. Beim Zusammenbau wird der elastische Federkontakt-Abschnitt 34 so gebogen, daß der zentrale oder mittlere Abschnitt 44 fest mit der die gedruckte Schaltung 16 und den Klemmen-Leitungszug 18 enthaltenden Seite der Platte 8 in Eingriff

kommt. Der Klemmenkörper 24 wird so weit auf die Platte 8 geschoben, bis der Schulterabschnitt 46 des Federkontaktes 34 in die öffnung 48 einfällt, woraufhin die Querschulter 46 mit den Öffnungskanten in Eingriff kommt und jede weitere Verschiebung der Anschlußklemme verhindert. Die Anordnung der öffnung 48 wird in Bezug auf die Abmessungen des Klemmenkörpers 24 so ausgewählt, daß mit dem Einfallen der Querschulter 46 in die Öffnung 48 der zentrale oder mittlere Abschnitt 44 mit dem querverlaufenden Leitungszug 18 in Eingriff kommt. Darüber hinaus dient die in die Öffnung 48 eingefallene Schulter 46 als Haltevorrichtung, die ein unbeabsichtigtes Herausziehen der Anschlußklemme 24 verhindert, wodurch der elektrische Kontakt mit dem Abschnitt 18 der gedruckten Schaltung unterbrochen werden könnte.

Aufgrund der Elastizität des Federkontakt-Abschnittes 34 und der ursprünglichen Formgebung des .Federkontakt-Abschnittes 34 der Art, daß sein mittlerer Abschnitt 44 innerhalb des Öffnungsquerschnittes 37 liegt, wird der Federkontakt-Abschnitt 34 im montierten Zustand gegen die Platte 8 gedrückt. Demzufolge üben der Federkontakt 34 und die Stege 39,39 des Blattkontaktes 32 entgegengerichtete Druck- oder Klemmkräfte auf die beiden Seiten der Platte 8 aus. Der Biege-Abschnitt 26 des Klemmenkörpers 24 ist so ausgebildet, daß er mit der dielektrischen Platte 8 fluchtet, so daß insgesamt ein flaches Querschnitts-

profil erreicht wird. Nachdem die flachprofiligen Anschlußklemmen 24 auf der dielektrischen Platte 8 befestigt sind, wird die zweite, relativ dünne Schaum-Platte 10 befestigt. Die Platte 10 bildet zusammen mit dem flachen Querschnittsprofil der Anschlußklemme 24 einen Rücken-Polster-Aufbau, der für den Patienten auch nach längerem Gebrauch angenehm zu ertragen ist.

Eine als Kantenverbinder dienende modifizierte Form der erfindungsgemäßen Anschlußklemme ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt und mit der Bezugsziffer 24a versehen, wobei gleiche Bezugsziffern, die mit einem "a" versehen sind, einander in Aufbau und Funktion der vorstehend beschriebenen Teile entsprechende Teile bezeichnen. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der dielektrischen Platte 8a eine oder mehrere Perforationen 48a vergesehen, wobei jede Perforation 48a neben einem gedruckten Leitungszug 18a, jedoch räumlich von ihm entfernt, angeordnet ist. Der Blattkontakt 40a der Anschlußklemme 24a ist mit einem Zacken 50 versehen, der in eine öffnung 48a eingreift und eine seitliche Verschiebung der Anschlußklemme 24a auf der Platte 8a verhindert. Die Innenfläche der Schulter 46a stößt an die Kante der Platte 8a und dient dabei dazu, die Lage des mittleren Abschnitts 44a so festzulegen, daß er mit dem Segment 18a in Eingriff kommt und dient darüber hinaus im Zusammenwirken mit dem Zacken 50 dazu, die Anschlußklemmen 24a in der geeigneten Stellung festzulegen und zu sichern.

Claims

EISENFÜHR & SPEISER ο ι /■ e ο ι Patentanwälte · European Patent Attorneys O I 4n/ ; / Unser Zeichen: B 696 Anmelder/Inh.: Bard Ine . Aktenzeichen: Neuanmeldung Patentanwälte Dipl.-lng. Günther Eisenführ Dipl.-Ing. Dieter K. Speiser Datum· 20. November 1981 Dr.-Ing. Werner W Rabus uaium. Dipl.-Ing. Dctlcl Ninncinann C. R. Bard, Incorporated, Murray Hill, New Jersey 07974 Elektrische Anschlußklemme Ansprüche

1. Anschlußklemme zur elektrisch leitfähigen Verbindung mit einem auf einer Seite einer dünnen, flexiblen Platte aus dielektrischem Material befindlichen gedruckten elektrischen Leiter, die aus einem elastischen, elektrisch leitfähigen Klemmenkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Enden besteht, deren eines Ende als Anschluß- und Befestigungsteil zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Klcinmenkörper (24) einen Blattkontakt (32) und einen Federkontakt (34) aufweist, der aus dem Blattkontakt (32) U-förmig heraus-

DN/iml

Martinistraße 24 · 0-280OBrCmCnI ■ Telefon (0421) 32 80 37 · Tclccopierer · Telex 02 44 020 fcpat d

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formt ist, so daß sich eine öffnung (37) ergibt, der jedoch im Bereich (38) des Anschluß- und Befestigungsteiles (30) mit dem Blattkontakt (32) verbunden und dessen Zwischenteil (44) so gebogen ist, daß es vom Blattkontakt (32) abzweigt und ' sich dabei in der Peripherie der öffnung (37) befindet, so daß beim Einschieben der Platte (8) zwischen dem Blattkontakt (32) und dem Federkontakt (34) beide Kontakte (32,34) auseinandergespreizt werden und entgegengerichtete Klemmkräfte auf die gegenüberliegenden Seiten der Platte (8) ausüben.

2. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Klemrnenkörper (24) als integraler Bestandteil Anschläge "(46,50) angeformt sind, die eine relative Gleitbewegung dos Klommonkörpcrs (24) in Bezug auf die Platte

(8) vorhindorn.

3. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Anschläge (46) aus einer Schulter (46) besteht, die den Blattkontakt (32) mit dem Federkontakt (34) unter einem bestimmten Winkel miteinander verbindet und daß die Schulter (46) in eine in der Platte (8) vorgesehene Öffnung (48) einfügbar ist.

4. Elektrische Anschlußklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschlag (50) aus einem von dem Blattkontakt (32) abgehenden Zacken (50) besteht, der in eine in der Platte (8)

vorgesehene Öffnung (48a) einschiebbar ist.

5. Verwendung einer elektrischen Anschlußklemme nach den Ansprüchen 2 bis 4 in Verbindung mit einem biomedizinischen überwachungsgerät (2), das eine Platte aus dünnem, flexiblem, dielektrischem Material (8) enthält, auf der ein bedruckter Leiter (16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) mindestens eine Öffnung (48 oder 48a) neben dem bedruckten Leiter (16) atifwedst und daß dar oder dir» Λπίκ-hl ricjo (46,50) in die Öffnungen (48, 48a) einschiebbar sind, um eine Relativbewegung zwischen der Anschlußklemme und der Platte (8) zu verhindern.