Antrieb

Individuelle Antriebe für die Medizintechnik

| Autor / Redakteur: Tom Kiel / Sandra Häuslein

Antriebe für Zentrifugen in Laboren müssen kompakt und leistungsfähig sein. A-Drive konfiguriert gemeinsam mit den Herstellern die passenden Komponenten.
Antriebe für Zentrifugen in Laboren müssen kompakt und leistungsfähig sein. A-Drive konfiguriert gemeinsam mit den Herstellern die passenden Komponenten. (Bild: © Yen-yu Shih - stock.adobe.com)

A-Drive unterstützt Medizintechnik-Hersteller bei der Auswahl und Auslegung geeigneter Produkte sowie bei der Zusammenstellung des abgestimmten Antriebspaketes.

In Krankenhäusern, Praxen oder Laboren kommen täglich viele medizinische Geräte zum Einsatz – Zahnarzt-Bohrer, Röntgengeräte, OP-Liegen, Augenlaser oder Zentrifugen sind nur einige davon. Alle diese Geräte haben eines gemeinsam: Damit sie funktionieren, benötigen sie einen Antrieb. Dafür stehen verschiedene Technologien mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung. Aus diesem Angebot müssen Medizintechnik-Hersteller nicht nur den für ihre Zwecke am besten geeigneten Antrieb auswählen – dieser muss außerdem noch Anforderungen genügen, die über den reinen Antrieb hinausgehen.

Dazu zählen besondere Auflagen, die medizintechnische Geräte im jeweiligen Absatzmarkt zu erfüllen haben, um beispielsweise eine Zulassung wie UL oder FDA zu bekommen. Ebenso wichtig ist es die Umgebungsbedingungen der Anwendung zu berücksichtigen: Welche Temperaturen herrschen dort, wie sieht es mit der Strahlung und der nötigen Schutzart aus, ist ein Einsatz in aseptischen Bereichen angedacht, der ein Produkt-Design ohne scharfe Kanten und spezielle Materialien erfordert? Die Suche nach geeigneten Komponenten ist für die Hersteller deshalb nicht leicht, sie setzt großes Know-how und eine sehr gute Kenntnis des Antriebstechnik-Marktes voraus.

Bei der Zulassung lauern Fallstricke

Bei der A-Drive Technology GmbH kennt man die Herausforderungen, vor denen die Firmen der Branche bei der Wahl ihrer Lieferanten stehen. Im Haupt-Absatzmarkt USA sind sie besonders hoch: „Hier dürfen nur bestimmte, von der Food-and-Drug-Administration (FDA) genehmigte Komponenten verwendet werden“, sagt Manfred Brucksch-Richter. Der Ingenieur ist bei A-Drive für die Geschäftsentwicklung zuständig und damit auch für die Auswahl der Antriebstechnik-Hersteller, mit denen sein Unternehmen zusammenarbeitet. „Die strengen Voraussetzungen in den USA erfüllen fast nur Produkte US-amerikanischer Hersteller wie Lin Engineering, Haydon Kerk, Advanced Motion Control oder H2W “, erklärt er.

Weil aber viele Hersteller von medizinischen Geräten nicht über ein derart fundiertes Know-how verfügen, ist der Beratungsbedarf groß. Das hat auch mit dem hohen Kostendruck zu tun, den Brucksch-Richter in der Medizintechnik festgestellt hat: „Die Komponenten sollen klein und gleichzeitig günstig sein.“ Solche Anforderungen seien nicht leicht zu erfüllen, denn die Miniaturisierung von Bauteilen sei in der Regel mit hohen Kosten verbunden.

Für das Techniker-Team von A-Drive bedeutet eine solche Aufgabenstellung vor allem eines: Tüfteln. Aus den Produkten der Technologiepartner wählen sie das für die jeweilige Anwendung passende aus und konfigurieren es gemeinsam mit den Produzenten des Medizintechnik-Gerätes und des Antriebes. Damit dieser Prozess so effizient wie möglich abläuft, wird jedes Projekt von einem A-Drive-Mitarbeiter betreut, der sich mit den eingesetzten Produkten auskennt.

Schrittmotoren in neuem Design

Zu den miniaturisierten Komponenten, mit denen A-Drive im Bereich der Medizintechnik arbeitet, gehört u. a. der Nema-17-ZEN-Motor von Lin Engineering. Der Schrittmotor zeichnet sich durch ein neuartiges, magnetisches Design aus: Während beim klassischen Schrittmotor das radiale Magnetfeld über einen Scheibenmagnet zwischen den Blechpaketen erzeugt wird, ist bei diesem Aktuator ein Ringmagnet außen im Statorpaket eingebaut. Der Magnetfluss wird über die Außenwicklung des Stators geleitet. Durch diesen konstruktiven Kniff wurden das störende Rastmoment und die Laufgeräusche eliminiert.

Aufgrund des neuen Designs bietet der Nema 17-ZEN einen ruhigen, schwingungsarmen Lauf. Diese Eigenschaft ist in medizinischen Geräten sehr wichtig, denn das Geräusch des Motors und die durch seinen Betrieb ausgelösten Vibrationen können nicht nur die Genesung der Patienten, sondern im Extremfall sogar die Funktion des Gerätes selbst beeinträchtigen. Der ZEN-Motor eignet sich daher z. B. ideal für den Einsatz in Behandlungsstühlen oder Gebiss-Scannern für Zahnärzte.

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