Nicolay Neues Medizingerät: Runde Sache durch abgewinkelte Stecker

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Wenn bei der Entwicklung eines neuen Medizinprodukts von geraden Steckern auf abgewinkelte umgestellt werden soll, klingt das zunächst nicht sonderlich kompliziert. Einfach ist es aber tatsächlich nur dann, wenn Zulieferer und OEM konstruktiv zusammenarbeiten.

• Abgewinkelter und robuster Stecker zum Einsatz im Rettungswagen

• Schlüssel-Schloss-Prinzip: Verbindung nur bei passendem Stecker und passender Dose

• Vorteil durch Sicherung vor Staub, Spritzwasser und zeitweiligem Untertauchen

Die MS Westfalia GmbH (MSW) hat mit „Jenny“ ein neuartiges, multifunktionales, modular aufgebautes Gerät entwickelt, das sich gleichzeitig als Patientenmonitor und Beatmungsgerät sowie zur Defibrillation einsetzen lässt. Allein die Tatsache, dass Jenny drei herkömmliche Geräte ersetzt, lässt den Innovationsgrad erahnen. Anders als bisher auf dem Markt befindliche Geräte zur Intensivüberwachung ist es dafür gedacht, Patienten von der Abholung durch den Rettungsdienst über die Aufnahme im Krankenhaus bis zum Ende der Intensivüberwachung zu begleiten – bestückt mit den jeweils erforderlichen Modulen. Dieses Vorgehen bringt mehrere Vorteile, unter anderem erübrigen sich diverse Gerätewechsel, bei denen jeweils die patientenspezifischen Einstellungen auf das neu anzuschließende Gerät übertragen werden müssen – mit dem entsprechenden Aufwand und Fehlerpotenzial.

Anwender-Feedback lenkt Fokus auf Stecker

„Da wir mit Jenny vieles gänzlich neu denken, sind wir auf Messen bereits früh auf potenzielle Anwender zugegangen, um uns Feedback zu holen“, so Eugen Kagan, Entwicklungsleitung/Geschäftsführung bei MSW. „Rettungssanitäter haben uns den sehr wichtigen Hinweis gegeben, das Gerät möglichst schmal zu halten. Denn im Rettungsdienst geht es oft eng zu, beispielsweise bei einem Patiententransport im Treppenhaus.“ Das lenkte das Augenmerk der Entwickler auf die zahlreichen Steckverbindungen, die seitlich am Gerät für die Messung und Überwachung verschiedener Gase und von Blutdruck, Temperatur, EKG usw. angebracht sind. Die Lösung schien einfach: Anstatt der „normalen“, geraden Stecker, sollten welche mit 90°-Winkel zum Einsatz kommen. Das reduziert nicht nur die Gerätebreite, sondern gleichzeitig das Risiko, mit den Steckern und Kabeln unterwegs hängenzubleiben.

Konstruktive Herausforderung: 90°-Winkel

Es mussten also abgewinkelte Stecker entwickelt werden. Doch da der bisherige Zulieferer der geraden Stecksysteme erstens den gewünschten 90°-Winkel für nicht realistisch hielt und zweitens die Lieferung erster Prototypen erst für ca. 12 Monate später zusagte, drohte sich die weitere Produktentwicklung erheblich zu verzögern. Das war der Moment, in dem die Nicolay GmbH ins Spiel kam, das auf Kabel- und Steckverbindersysteme zur nichtinvasiven Patientenüberwachung spezialisiert ist. Demo-Muster für Funktionstests habe Nicolay bereits kurz nach der ersten Besprechung zugeschickt, erinnert sich Viktor Bagreev, Leiter Einkauf bei MSW. „Die ersten gewinkelten Varianten kamen dann sehr zügig. Als wir die eingesetzt haben, war sofort klar: Das ist unsere Lösung.“

Gewinkelte, individuell kodierte Stecker

Bei der Entwicklung und Fertigung eines Steckers, der kompakt abgewinkelt ist und dennoch robust bleibt, gelte es einiges zu beachten, weiß Stefan Waidner von der Entwicklungsabteilung bei Nicolay: „Das sieht einfacher aus, als es ist. Ein Erfolgsgeheimnis liegt in der Gestaltung des Spritzguss-Werkzeugs für die Weichkomponente, weil unter anderem das Füllverhalten und die Druckverteilung darin stimmen muss. Da Varianten mit unterschiedlichen Durchmessern am Kabelaustritt gefragt waren, waren wir mit dieser Herausforderung gleich mehrfach konfrontiert.“ Die fertigen 90°-Stecker basieren auf mini7 und mini12, einem Stecksystem, das Nicolay speziell für medizinische Anwendungen entwickelt hat. Die reduzierte Größe folgt dem Trend zur Miniaturisierung und zu sich stetig verkleinernden Geräten. Die Steckverbindungen für Jenny sind individuell kodiert – nicht nur farblich: Sie sind so gestaltet, dass sich jeweils nur die passenden Stecker und Dosen verbinden lassen. „Beim Design der Stecksysteme haben wir sehr eng zusammengearbeitet. Die Auszeichnung von Jenny mit einem Design-Award zeigt uns, dass vom grundsätzlichen Aufbau und der Gestaltung bis hin zu den Stecksystemen alles stimmig ist“, so Eugen Kagan.

IPX-Schutzklasse weist hohe Dichtigkeit nach

Die Stecksysteme für Jenny verfügen über die IPX-Schutzklassen IP64 und IP67 (also staubdicht, geschützt gegen allseitiges Spritzwasser und zeitweiliges Untertauchen). Diese hohen Schutzklassen sind vor allem deshalb notwendig, weil ein Einsatz im Rettungsdienst vorgesehen ist. Damit lassen sich die Stecksysteme feucht reinigen oder desinfizieren und sie bieten im klinischen und außerklinischen Alltag eine hohe Sicherheit. Konstruktiv erreicht wurde das unter anderem damit, dass auf der Steckerseite gänzlich auf bewegliche Teile verzichtet wurde, wodurch die Stecksysteme besser gegen Keime geschützt sind. Das Gewinde, mit dem das Stecksystem im Frontpanel angebracht und dicht verschraubt ist, verfügt über einen harten Frontring. Er ist mit einer weichen TPE-Komponente umspritzt, die als Lippe gestaltet ist. Stoffschlüssig verbunden dichtet sie zuverlässig nach innen ab. „Der Konus am Stecker wurde nachträglich etwas umgestaltet. Diese Optimierung haben wir direkt vorgeschlagen, nachdem aufgefallen war, dass es beim Einstecken der gewinkelten Stecker dazu kommen kann, dass die Dichtlippe etwas einknickt“, so Jürgen Maier von der Nicolay-Entwicklungsabteilung.

Vorteil durch Verzicht auf Locking-Mechanismus

Einen weiteren Vorteil bringt die durchdachte Gestaltung der Stecksysteme ohne Locking-Mechanismus: Denn jeder Verriegelungsmechanismus sei wie ein Weg, den Flüssigkeiten nehmen könnten, um ins System zu kriechen, erklärt Jürgen Maier. „Deshalb verzichten wir darauf. Wir haben unsere Stecksysteme so gestaltet, dass sie stattdessen durch eine exakt definierte Steck- und Ziehkraft ver- und entriegeln.“ Der Anwender bemerkt beim Überwinden eines bestimmten Widerstands, dass der Stecker automatisch und sicher in der Dose arretiert ist. Abgesehen von der verbesserten Dichtigkeit ist dieser Mechanismus praktisch im Alltag: Ab einer gewissen Ziehkraft löst sich der Stecker von selbst und verhindert, dass das Kabel durch starkes Ziehen Schaden nimmt – oder im schlechtesten Fall das ganze Gerät auf den Boden gerissen wird.

„Wenn – wie es bei uns der Fall war – Änderungen an einem fast fertig entwickelten Produkt notwendig sind, für deren Realisierung der OEM auf einen Zulieferer angewiesen ist, wird nur dann eine runde Sache daraus, wenn die Zusammenarbeit passt“, fasst Eugen Kagan zusammen.

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* Der Autor Adam Pawolka ist Vertriebsingenieur bei der Nicolay GmbH.

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