Antriebstechnik Leistungsstark in jeder Anwendung - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Antriebstechnik

Leistungsstark in jeder Anwendung

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Antriebstechnik | In der Medizintechnik gelten besondere Maßstäbe: Anforderungen an Sicherheit und Hygiene müssen erfüllt werden, gleichzeitig sind die Einsatzbereiche vielfältig und oft speziell. Immer öfter vertrauen Hersteller deshalb spezialisierten Systemhäusern, die je nach Anwendung die richtigen Produkte zusammenstellen.
Torben TrupkeFachjournalist in Buchholz
Die Konstruktion moderner medizintechnischer Geräte ist sehr anspruchsvoll: Je nach Anwendung müssen die Antriebe verschiedenste Kriterien erfüllen – zum Beispiel bezüglich Hygiene, Baugröße, Leistung oder auch Robustheit. Die A-Drive Technology GmbH steht Entwicklern als Anbieter von Systemen für die Antriebstechnik beratend zur Seite, wenn es um die Auswahl der richtigen Lösungen geht. Besonderen Wert legen die Taunussteiner Experten darauf, die Produkte kundenspezifisch anzupassen. Um dabei möglichst schnell und kosteneffizient agieren zu können, greift A-Drive auf einen Systembaukasten zurück: Die individuelle Kombination von Standard-Komponenten ermöglicht eine schnelle Optimierung auf den jeweiligen Anwendungsfall, ohne auf teure Sonderausführungen zurückgreifen zu müssen.
Dabei sind es nicht nur hochspezielle Nischen-Anwendungen, bei denen ausgeklügelte Lösungen eingesetzt werden. So ist bei einer einfachen Behandlung beim Zahnarzt Antriebstechnik auf vielen Ebenen im Spiel – angefangen beim Behandlungsstuhl. Sicherheit und Komfort spielen hier eine große Rolle, denn der Stuhl muss sich sanft und zielgenau verstellen lassen. Zudem sollte der Antrieb möglichst kompakt sein, so dass möglichst wenig Platz für den Einbau benötigt wird und der Stuhl insgesamt „schlank“ konstruiert werden kann. Das ermöglicht dem Arzt, möglichst nahe am Patienten zu arbeiten. Selbstverständlich müssen die eingesetzten Antriebe auch den hygienischen Vorschriften entsprechen und möglichst unempfindlich gegen Reinigungs- sowie Desinfektionsflüssigkeiten sein.
Bürstenlose Gleichstrommotoren können allen genannten Anforderungen gerecht werden. Bei der eigentlichen Behandlung schließlich müssen die Instrumente des Zahnarztes angetrieben werden. Beispiel Wurzelbehandlung: Dabei kommen rotative Schrittmotoren zum Einsatz, die eine individuelle computergesteuerte Einstellung von Drehmoment und Drehzahl für jedes einzelne Instrument ermöglichen. Die Schrittmotoren sind so vibrationsarm, dass der Patient die Behandlung kaum spürt.
Für den Zahnarzt, aber auch in allen medizinischen Operationsumgebungen, ist eine genaue Ausrichtung der LED-Beleuchtung wichtig. Dafür sorgen Kleinaktuatoren mit integrierten Gewindespindeln. Sie stellen eine komplette Verstelleinheit dar und sind in verschiedenen Bauarten erhältlich. Generell ist in allen (Decken-)stativen raffinierte Technik verbaut: Damit die Geräte nach der richtigen Einstellung auch in der jeweiligen Position verbleiben, werden in allen Gelenken besondere Mechaniken zum Halten eingesetzt.
Mit dem Konstrukteur die richtige Antriebstechnik finden
Das Beispiel Zahnarzt zeigt: Auch bei Standard-Anwendungen in der Medizintechnik spielt die richtige Antriebstechnik eine große Rolle. Jedoch sind es vor allem die speziellen Einsatzbereiche und Produkt-Neuentwicklungen, bei denen es auf Beratungskompetenz ankommt – schließlich gilt es hier, gemeinsam mit den Konstrukteuren die richtige Antriebslösung zusammenzustellen. So geschehen beim Hersteller eines Geräts für die Fettabsaugung mit Wasserstrahl. Bei der relativ neuen Methode wird das Fett mit einem fächerförmigen, flächigen Wasserstrahl schonend aus dem Gewebe gelöst und zeitgleich abgesaugt. Das umliegende Bindegewebe, die Nerven und Blutgefäße bleiben dabei nahezu unversehrt.
Der Hersteller wählte in enger Zusammenarbeit mit A-Drive die geeignete Antriebslösung. Um den Wasserstrahl über eine Kolbenpumpe genau dosieren und schnell anpassen zu können, erfolgt die Hubbewegung mit einem geregelten Antrieb. Eingesetzt wird ein Hochleistungs-Stellzylinder des Typs GSX20 mit invertiertem geschliffenen Planetenrollengewindetrieb und integrierter T-LAM-Motor-Technologie. Diese Bauart ermöglicht extrem kompakte Bauvolumen und ist sehr wartungsarm. Die mobile Einheit ist gemäß Schutzart IP54 zertifiziert und verfügt über eine Wicklung für eine 230 VAC-Anschlussspannung. Die Hublänge ist individuell angepasst.
Wenn die Anforderungen besonders speziell sind, ist eine Sonderanfertigung die einzige Lösung. So entwickelte man zusammen mit einem der langjährigen Lieferpartner einen individuellen Motor für den Antrieb einer Hochgeschwindigkeits-Zentrifuge für medizinische Labore. Die Wünsche des Herstellers waren anspruchsvoll: Der Antrieb sollte möglichst wartungsfrei sein und eine hohe Leistung bei minimalen Maßen ermöglichen – schließlich sollte das Gerät das kompakteste seiner Klasse werden.
In der Zentrifuge wird ein bürstenloser Einbaumotor mit Permanentmagnet (PM) verbaut, der sich aufgrund seiner platzsparenden Bauweise im Gehäuse unter der Zentrifuge einbauen lässt. Die Magnete sind eingebettet und verfügen über eine mechanische Sicherung. Der Motor macht Drehzahlen bis 10 000 min-1 möglich, bei einer Versorgung mit 230 VAC bringt er eine Leistung von 1,3 kW. Eine optimierte Ansteuerelektronik sowie eine hohe Leistungsdichte des Antriebs stellen sicher, dass die Zentrifuge auch bei hohen Kapazitäten stets zuverlässig läuft. ■
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