Verbindungstechnik Gesund bleiben mit der richtigen Verbindung

Bild: webphotographeer, iStock
08.09.2015

Steckverbindungen müssen in jedem Anwendungsbereich hohen Ansprüchen genügen. In der Medizintechnik hängen jedoch von ihrer korrekten Funktion und Verbindungssicherheit die Gesundheit, richtige Diagnosen und – je nach Applikation – manchmal sogar Leben ab. Daher müssen Steckverbindungen in diesem Bereich stets einwandfrei funktionieren.

Selbst kleinste metallische Partikel können die magnetisch erzeugte Aufnahme vom menschlichen Körper in einem Magnetresonanztomographen stören, und jeder Fehler in der Übertragung kann sich auf die Diagnose auswirken. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist somit auf zuverlässige Steckverbindungen angewiesen. Beim MRT stellt der modulare Rechtecksteckverbinder ODU-MAC beispielsweise die Verbindung mit der Spule, die das Magnetfeld erzeugt, mit dem System her. Die Schnittstelle überträgt das Bild, das Grundlage für den Untersuchungsbefund und weitere Behandlungen ist. „Für die Anwendung in bildgebenden Verfahren kommen Kunden mit Anforderungen auf uns zu, die wir applikationsspezifisch umsetzen“, erklärt Günter Rohr, Leiter Portfoliomanagement bei ODU. Im Vordergrund steht dabei unter anderem die nicht-magnetische Ausführung der Steckverbindung. Die Schnittstelle darf das starke Magnetfeld sowie die magnetischen Wechselfelder des MRT nicht stören. „So verwenden wir alternative Veredelungsmaterialien und Prozesse für unsere speziellen Steckverbindungen, die das geforderte Leistungsprofil sicherstellen“, erläutert Rohr.

In der Produktion der Steckverbindung ist folglich höchste Sorgfalt gefragt: Eine komplette Trennung bei der Herstellung der magnetischen und nicht-magnetischen Teile stellt sicher, dass es zu keiner Verunreinigung kommt. Keine Selbstverständlichkeit, aber bei dem Unternehmen in den Prozess eingebettet, ist die hundertprozentige Prüfung aller Baugruppen auf ihre nicht-magnetischen Eigenschaften. „Der Anwender kann sich damit sicher sein, dass die Steckverbindung keine Bildstörung verursacht, sondern die Daten einwandfrei überträgt.“

Funktionalität und Design

Diese Übertragung der Daten- und Hochfrequenzsignale erfolgt, je nach Modellanforderung, über 8-, 12- oder 16-Kanal-Koax- beziehungsweise Lichtwellenleiter. Für die Integration der notwendigen Kanäle hat der Hersteller mit dem ODU-MAC und seiner modularen Bauweise eine passende Grundlage im Portfolio. Je nach Anforderung kann man die Module individuell neu kombinieren und eine maßgeschneiderte Verbindungslösung schaffen. Kundenspezifisch sind dabei auch die Gehäusevarianten.

„Hier spielen die beiden Faktoren Funktionalität und Design eine große Rolle“, so Günter Rohr. „Den Designentwurf stimmen wir dabei immer sehr eng mit dem Kunden ab und integrieren dann die gewünschte Verriegelungsart und die Steckverbindung.“ Häufig gefordert sind die Spindelverriegelung oder die Abreißfunktion. Die Verriegelung mit Spindel punktet dabei mit geringen Steck- und Ziehkräften und einer eindeutigen optischen und taktilen Rückmeldung. Die Abreißfunktion ermöglicht dagegen ein Not-Entstecken, bei dem die Steckverbinder und die Kontakte nicht beschädigt werden. Die modularen Steckverbindersysteme ODU-MAC kommen aber nicht nur in Magnetresonanztomographie-Geräten zum Einsatz, sondern sind weltweit in zahlreichen Anwendungen im Medizinbereich verbaut.

Ein autoklavierbarer Stecker, geringe Steck- und Ziehkräfte sowie ansprechendes Design: Mit diesen Wünschen kam Nakanishi, ein japanischer Hersteller aus der Zahnmedizin-Branche, auf ODU zu. Über 85 Prozent aller Teile fertigte das asiatische Unternehmen bisher Inhouse. Auch die Steckverbindungen für die eigenen Produkte zählten bis vor Kurzem dazu. Aufgrund der besonderen Anforderungen der neuen Produktserie für die Zahnreinigung entschied sich Nakanishi, nach einem Produkt eines externen Lieferanten mit tiefer Fertigungskompetenz zu suchen. Die Wahl fiel auf den Rundsteckverbinder ODU Mini-Snap. Bei dem Projekt konnte der Hersteller seine Kompetenz, bestehende Steckverbindungssysteme den Anforderungen des Kunden anzupassen, einbringen. Drei der 14 Kontakte mussten eine Stromübertragung von 7 A garantieren. Daher vergrößerte ODU die Lötkelche von drei Kontakten, um Kabellitzen mit einem größeren Querschnitt anbringen zu können. Eine spezifische Modifikation am Geräteteil ermöglichte es, die Steck- und Ziehkräfte zu optimieren. Ein wichtiger Aspekt, denn der geringere Aufwand beim Stecken und Ziehen erleichtert den täglichen Umgang mit den Geräten.

Sicherheit auch im Medizinalltag

Die Alltagstauglichkeit der ODU-Steckverbindersysteme hat sich anhand eines Projekts mit dem Kunden Pari gezeigt. Hier ging es um die Umsetzung eines gestanzten Kontakts für einen Aerosolerzeuger, der die tägliche Atemwegstherapie unterstützen soll. Die 4-polige Steckverbindung sollte dafür möglichst klein und handhabbar sein. Das Unternehmen brachte für das 1,27-Millimeter-Raster eine vorhandene Kontakttechnologie ein und ergänzte den kundenspezifischen Isolierkörper. Ein Vorverguss sorgt dafür, dass sich bei der Umspritzung der Kontaktträger, die mit hohem Druck aufgetragen wird, die vorab angelöteten Leiter nicht lösen. Die hermaphrodite Bauweise für ein flexibles Stecken garantiert die leichte Bedienbarkeit des Systems beim Endanwender. Dazu gehört auch der zusätzlich angebrachte Verriegelungsnoppen, der eine taktile Rückmeldung zum Steckzustand gibt und der Knickschutz, den man bei der Umspritzung integrierte. Er verhindert Kabelbrüche, die einen Ausfall des Geräts zur Folge haben. „Nicht die Steckverbindung allein stellt die einwandfreie Übertragung der Signale sicher“, führt Günter Rohr aus, „sondern das Komplett-System mit Kabelkonfektionierung.“ Neben den speziellen Wünschen an die kundenspezifischen Steckverbinder stellt die Kabelkonfektion ebenso eine besondere Herausforderung dar. Bedingt durch die Anforderung, die Systemlösungen möglichst klein zu halten, herrscht im Steckverbinder oft ein akuter Platzmangel für die Konfektionierung des Kabels. Für ein Stoßwellentherapiesystem des Medizintechnikherstellers MTS lieferte ODU neben dem kundenspezifischen ODU-MAC-Steckverbinder auch die dazugehörige Kabelkonfektionierung. „Dabei ist ein Hybridkabel entstanden, in dem wir die HV- und Signalleitungen sowie die Fluidschläuche passgenau in einem Wellschlauch zusammengefasst haben." Dabei erhöhte die Vielzahl der Leitungen auf sehr engem Bauraum die Komplexität der Konfektionierung, die ODU beherrscht.

Bildergalerie

  • Mit einem Hybridkabel lässt sich ein mobiles Therapiesystem verlustfrei anschließen.

    Mit einem Hybridkabel lässt sich ein mobiles Therapiesystem verlustfrei anschließen.

    Bild: ODU

  • Der ODU-Mini-Snap ist eine zuverlässige Schnittstelle zwischen Handapplikator und zahnmedizinischem Hauptgerät.

    Der ODU-Mini-Snap ist eine zuverlässige Schnittstelle zwischen Handapplikator und zahnmedizinischem Hauptgerät.

    Bild: Nakanishi

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