Kleinantriebe Kleinantrieb steuert Regelventil im tragbaren Blutdruck-Messgerät

Bluthochdruck kann viele Folgeschäden mit sich ziehen. Um Erkrankungen zu verhindern sind Langzeitüberwachungen mit kleinen Blutdruck-Messgeräten nötig. Kleinantriebe von Faulhaber setzen die elektronischen Steuerbefehle mechanisch um.

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Zu hoher Blutdruck ist oft eine unerkannte Krankheit in unserer Zivilisationsgesellschaft. Das ist problematisch, da unbehandelter Bluthochdruck eine ganze Reihe von Folgeerkrankungen mit sich zieht, die die Behandlungskosten in die Höhe treiben. Aber für eine optimale Diagnose bzw. richtige Medikamenteneinstellung ist eine längere Überwachung des Blutdrucks optimal. Kurzzeitige Stichproben ergeben oft keine aussagekräftigen Daten.

Ein neues Messgerät im Kleinformat erlaubt nun umfangreiche Langzeituntersuchungen, ohne den Patienten dabei im Alltag zu behindern. Moderne Kleinantriebe im Geräteinneren sorgen dabei für die nötige mechanische Umsetzung der elektronischen Steuerbefehle.

Blutdruckmessgerät mit Kleinmotor erlaubt tagelange Messungen

Blutdruckschwankungen oder dauerhaft zu hoher bzw. zu niedriger Blutdruck beeinträchtigen günstigstenfalls nur die Lebensqualität. Meist sind jedoch die Auswirkungen weitreichender, Folgeschäden an Organen wie Herz und Nieren drohen. Herkömmliche elektronische Messgeräte für die Blutdruckbestimmung geben nur über einen kurzen Messzeitpunkt Auskunft, ein Blutdruckprofil über Stunden oder gar Tage ist so nicht möglich. Aus diesem Grund hat die Schiller AG aus Baar in der Schweiz ein mobiles Blutdruckmessgerät für die Langzeit-Blutdrucküberwachung entwickelt. Um die Baugröße so gering wie möglich zu halten, arbeiteten die Messgerätespezialisten mit dem Antriebsspezialisten Faulhaber aus Schönaich zusammen. Ein präziser Kleinmotor erlaubt nun tagelange Messungen von hoher Güte.

Mit miniaturisierten Lösungen messen ohne zu behindern

Der Blutdruck wird von einer Vielzahl von Einflüssen bestimmt. Eine aussagekräftige Messung muss daher den normalen Tagesablauf berücksichtigen und so wenig wie möglich stören. Allein aus diesem Grund bieten sich mobile, miniaturisierte Lösungen an, die den Patienten nicht behindern. Die Lösung der Schweizer Spezialisten beruht auf zwei Säulen:

• der MT-300 Analyse-Software für Einstellung und Auswertung von Messablauf und Messdaten

• dem eigentlichen Messgerät BR-102plus mit Sensor und Datenspeicher.

Das leicht handhabbare Gerät kann so per PC-Software einfach konfiguriert werden. Es lassen sich Patientendaten ebenso abspeichern, wie Messergebnisse statistisch auswerten oder Patiententagebuch ablegen und vieles mehr.

Das eigentliche Messgerät eignet sich für eine Messdauer von 24 oder 48 Stunden und bietet die Wahl zwischen auskultatorischer oder oszillometrischer Messmethode. Dies ermöglicht beispielsweise die Erfassung bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen oder Vorhofflimmern.

Miniaturbauteile und Kleinstantriebe setzen elektronischen Vorgaben um

Die Bedienung vor Ort ist einfach, denn lediglich zwei Tasten führen durch das Menü. Bis zu vier Messprogramme lassen sich abspeichern; für Erwachsene oder Kinder gibt es jeweils einen speziellen Algorithmus. Über eine USB-Schnittstelle lassen sich die Daten aus dem Gerätespeicher übertragen. Trotz der kompakten Bauweise erlaubt der 3-Volt Akkusatz bis zu 100 Messungen pro Ladung.

Die große Variabilität des Gerätes ist nur durch präzise mechanische Umsetzung der elektronischen Vorgaben möglich. Miniaturbauteile und Kleinstantriebstechnik sind hier der Schlüssel zur Lösung des Problems. Die Experten von Schiller entwickelten ein spezielles Druck-Regelventil für den BR-102plus. Die feinfühlige Bedienung des Präzisionsbauteils wiederum übernimmt ein 8 mm Antrieb, der die elektrischen Vorgaben mechanisch präzise umsetzt.

Edelmetall-DC-Motor läft schon bei kleinsten Spannungen an

Der Druck in der Messmanschette ist der Bezugspunkt für jede Messung. Daher muss dieser so exakt und reproduzierbar wie möglich einstellbar sein. Als Antriebslösung kristallisierte sich der Einsatz eines edelmetall-kommutierten Kleinmotors heraus. Mit geregeltem Drehmoment betrieben bildet er mit dem Ventilkörper und dem Regelschlauch eine Einheit. Daraus resultiert eine geringe Masse des Gesamtsystems, eine kompakte Bauform und lange Lebensdauer.

Die Summe spezieller Eigenschaften des DC-Motors aus dem Programm des Schönaicher Herstellers ist hier ausschlaggebend:

Edelmetallkommutierte Antriebe weisen geringste Übergangswiderstände am Kollektor/Bürstensystem auf und können so schon bei kleinsten Spannungen anlaufen - ein großer Vorteil gerade für akkugestützte Anwendungen. Der Wirkungsgrad mit über 50 Prozent erlaubt ebenfalls lange Einsatzperioden. Dagegen spielt der Bürstenverschleiß bei den kurzzeitigen Betätigungen im Regelvorgang eine untergeordnete Rolle. Wichtiger ist der immer perfekte Anlauf auch nach längeren Pausen.

Kleinste Antriebe führen Elektronikbefehle zuverlässig aus

Wartungsfreie Lager mit angepassten Schmierstoffen und präzisionsgewuchteter Anker garantieren einen ruhigen Lauf. In der Summe aller Eigenschaften ergibt das auf wenigen Millimetern Bauraum einen leistungsfähigen Antrieb mit langer Lebensdauer, der die Elektronikbefehle immer gleich und zuverlässig ausführt. Nur so können Messreihen mit aussagekräftigen, vergleichbaren Datenreihen aufgenommen werden.

Moderne Kleinantriebe bieten heute für viele Anwendungen eine ideale Lösung für alle Formen von mechanischen Bewegungen. Als Kraftquelle im Kleinformat eignen sie sich für dynamische Aufgaben ebenso wie langsame, quasi-statische Aufgaben oder impulsartigen Betrieb. Werden schon am Anfang der Entwicklung die Antriebsexperten mit eingebunden, so können oft die bestmöglichen Antriebe direkt von der Stange eingebaut oder leicht modifizierte Varianten verwendet werden, das spart Zeit und Kosten. Kleinantriebe von heute sind für Entwickler wie Bausteine im Kinderzimmer: sie regen dazu an, immer neue Lösungen für ihren Einsatz zu finden. (mi)

* Dipl. Chem. Andreas Zeiff und Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg, Redaktionsbüro Stutensee

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