Mit zwei Sonderkonstruktionen, einem Planeten- und einem Stirnradgetriebe, konnte Zeitlauf eine hohe Laufruhe für den Einsatz in Dialysesystemen erreichen – und so die Lebensqualität chronisch nierenkranker Menschen verbessern.
Sicherheit steht bei Dialysesystemen an erster Stelle. Das beginnt bereits beim Design, beispielsweise der Bedienungssicherheit bei Inbetriebnahme, Schlauchwechsel oder Reinigung nach der Behandlung. Danach folgen hohe Leistungsfähigkeit, absolute Laufruhe, Mobilität sowie Langlebigkeit. Die Zeitlauf GmbH Antriebstechnik & Co. KG aus Lauf an der Pegnitz, spezialisiert auf Stirnrad-, Planeten- und Winkelgetriebe mit Kronenradtechnologie, war deswegen bei der Auslegung eines Pumpenantriebs für ein Dialysesystem nicht nur als Getriebelieferant, sondern vor allem als Lösungsanbieter gefragt.
Um das Behandlungsverfahren noch effektiver und sicherer am Patienten einzusetzen, wurde in Systempartnerschaft mit Zeitlauf eine dem Einsatzzweck angepasste sehr kompakte Antriebsmechanik entwickelt. Sie treibt die Pumpen an, die das Blut wieder zurück in den Körper befördern.
Die Anforderungen zu Beginn des komplexen Projektes waren sehr hoch. Ziel war es, diese dennoch zu marktkonformen Kosten zu erfüllen. Gefragt war insbesondere ein absolut laufruhiges adaptives Getriebekonzept, das die folgenden Eigenschaften besitzen sollte:
- Laufgeräusch kleiner 45 dB(A), unabhängig von der Belastung
- variable Kundenschnittstelle
- Lebensdauer größer 20 000 Stunden
- hohe Radiallasten, ohne das Laufgeräusch zu verändern
- spielfreie Drehmomentübertragung auf den schnell wechselbaren Rollenläufer
Diese Anforderungen führten zu den Getriebe-Sonderausführungen Noiseless Pgs 65.1 (Planetengetriebe) und Compactline 91.2 (Stirnradgetriebe). Sie sind nun Teil eines Therapiesystems, das aus einer völlig neu konzipierten Dialysemaschine, einer künstlichen Niere (Dialysator), dem dazugehörigen Schlauchsystem und dem Dialysekonzentrat besteht. Es zeichnet sich durch eine besonders einfache Bedienung aus und verbessert die Behandlungsqualität. Außerdem werden Routineabläufe und Wartungsaufwand deutlich reduziert.
Beide Getriebeserien zeichnen sich vor allem durch ihre Laufruhe und Lebensdauer aus, wobei das speziell entwickelte Stirnradgetriebe die kostengünstigere Variante darstellt. Das Planetengetriebe Noiseless Pgs 65.1 bietet folgende Merkmale:
- Dreifacheingriff und somit hohe Laufruhe bei der schwellenden Belastung (gemessen: 42 dB(A))
- optimale Schmierung, bedingt durch das Umlaufgetriebe
- Kugellagerung für hohe axiale und radiale Belastung
- symmetrischer, Platz sparender Einbau
Das Stirnradgetriebe Compactline 91.2 bietet prinzipiell den Vorteil, dass sich höhere Untersetzungen kostengünstiger als beim Planetengetriebe realisieren lassen. Dadurch kann mit einer niedrigeren Eingangsdrehzahl ein vergleichbares Geräuschniveau erzielt werden. Das Sondergetriebe verfügt zusätzlich über große Radbreiten mit einer modifizierten Verzahnung, um eine ähnlich lange Lebensdauer wie bei den Planetengetrieben zu erreichen.
Mit der Entwicklung der Getriebe-Sonderausführungen wird Zeitlauf dem steigenden Bedarf an leistungsstarken Antrieben in der Medizintechnik gerecht, denn die Geräte in diesem Bereich benötigen zuverlässige Antriebslösungen mit einer langen Lebensdauer bei minimaler Geräuschentwicklung. Beispielsweise müssen die meisten Patienten mit chronischem Nierenversagen drei- bis viermal wöchentlich für drei bis fünf Stunden zur Hämodialyse-Behandlung in eine Dialyseklinik gehen. Dort übernimmt moderne Technik die Aufgabe der Nieren, Schadstoffe aus dem Blut zu filtern. Das Blut wird durch einen externen Filter geleitet, gereinigt und wieder in den Körper zurück gepumpt. Außerdem werden dem Blut gerinnungshemmende Stoffe zugesetzt, die Blutgerinnsel verhindern.
Hämodialysemaschinen müssen also nicht nur äußerst präzise, zuverlässig und technisch einwandfrei funktionieren, sondern auch so leise wie möglich arbeiten. Auf diese Weise lässt sich die Lebensqualität der Patienten verbessern.
„In der Medizintechnik können bereits kleine Fehler fatale Folgen haben“, sagt Thomas Horz, Geschäftsführer von Zeitlauf. Für ihn sind deswegen Präzision und Zuverlässigkeit oberste Gebote. „Das gilt allerdings für alle Branchen, in denen wir tätig sind.“ Bei der Entwicklung stehe die hohe Qualität der Produkte im Vordergrund, die man jedoch nur mit einer hohen Fertigungstiefe im Hause erreichen könne. „Daher wird jeder Schritt der Prozesskette von intensiven Qualitätskontrollen begleitet.“ Mit ausgereiften Messverfahren sowie eingehenden Material- und Funktionsprüfungen stellt man sicher, dass jedes Produkt, das das Haus verlässt, auch alle strengen Vorgaben erfüllt.
Friedrich Obermeyer Leiter Konstruktion und Entwicklung bei Zeitlauf
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