Gleitlager Kunststoff-Gleitlager für mechanisches Reanimationsgerät

Das neue Reanimationsgerät „Animax“ arbeitet rein mechanisch und damit energieautark, stellt selbstständig das Beatmungsvolumen sowie die Eindrücktiefe ein und führt die Herz-Druck-Massage durch. Eine wartungsfreie, Platz sparende und kostengünstige Mechanik bildet dabei die Grundlage dieses neuen Konzepts. Im Lagerbereich konnten sich Kunststoff-Gleitlager von igus durchsetzen.

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Laut Expertenaussage überleben bei der außerklinischen Reanimation nicht einmal 5 Prozent der Patienten. Der hohe Kraftaufwand bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung sowie die fehlende Übung lassen den Helfer schnell ermüden und machen die lebenserhaltenden Maßnahmen ineffektiv.

Dennoch erfährt die Herz-Lungen-Massage künftig verstärkt Beachtung – sind doch Defibrillatoren nach den neuesten Studien viel seltener einsetzbar als bisher gedacht. Das neue Reanimationsgerät „Animax“ könnte dieser Problematik ein Ende bereiten. Es arbeitet rein mechanisch und damit energieautark, stellt selbstständig das Beatmungsvolumen sowie die Eindrücktiefe ein und führt die Herz-Druck-Massage durch.

Gleitlager können die Anforderungen erfüllen

Eine wartungsfreie, Platz sparende und kostengünstige Mechanik bildet dabei die Grundlage dieses völlig neuen Konzepts. Im Lagerbereich konnten sich Polymer-Gleitlager von igus klar gegenüber technischen Konkurrenzprodukten durchsetzen.

„Wartungsfreiheit, sehr schnelle Aufbauzeit, kleines Baumaß und geringes Gewicht für den mobilen Einsatz, zudem ein für Hilfsorganisationen erschwinglicher Preis“ – so lauteten einige Anforderungen bei der Entwicklung des „Animax“. Mit diesem Reanimationsgerät hat die AAT Alber Antriebstechnik ein Produkt auf den Markt gebracht, das sich nicht nur für den Rettungsdienst empfiehlt, sondern z.B. auch für freiwillige Helfer in Hilfsorganisationen, für Bademeister und Betriebssanitäter sowie für öffentliche Gebäude.

Durch den rein mechanischen Ansatz werden weder ein Akku noch eine Sauerstoffflasche als externe Energiequelle benötigt. Weiteres Kennzeichen des „Animax“ ist ein Portalgestell, mit welchem sich das Gerät sekundenschnell an den Patienten anbringen lässt. Es umfasst 95 Prozent aller Brustkorbgrößen und bildet mit den Fußschaufeln das Gegenlager für die Druckhübe.

Das Aufstellen erfolgt schnell und ohne großen Kraftaufwand über einen Druckknopf an jedem Griff. Gleichzeitig übernimmt das Gerät viele Funktionen, etwa das Einstellen des Beatmungsvolumens oder der Eindrücktiefe abhängig von der Brustkorbgröße. Die Herz-Druck-Massage wechselt automatisch zur Beatmung, was die Wiederbelebung effektiver macht.

Ausgeklügelte Mechanik bis ins kleinste Detail

Damit die Mechanik dauerhaft und zuverlässig funktioniert, unterliegen auch die verwendeten Bauteile hohen technischen Anforderungen. Darüber hinaus müssen sie wirtschaftlich arbeiten und sich standfest zeigen.

Bezüglich der Lager entschied sich Stefan Seßler, „Animax“-Projektleiter bei AAT, für Kunststoff-Gleitlager des Kölner Lagerspezialisten igus. „Wir haben herkömmliche Stahlmantelbuchsen mit PTFE-Beschichtung auf dem Prüfstand getestet. Diese Lager zeigten allerdings nicht die erforderliche Standfestigkeit. Außerdem benötigten sie zu viel Bauraum. Über weitere Tests haben sich schließlich die „iglidur Z“-Lager von igus als beste Lösung herausgestellt.“ Pro Gerät werden heute 22 zylindrische und neun Bundbuchsen aus unterschiedlichen Serien verbaut, sowie eine Anlaufscheibe.

- Die Umschaltmechanik enthält u.a. in drei Hohlwellen jeweils zwei zylindrische Gleitlager hintereinander. Darin ist wiederum jeweils die nächste innere Hohlwelle gelagert.

- Die Gleitlager des Bauteils „Brücke“ fangen die durch den Hebel erzeugten Drehmomente ab.

- Das Gestell ist als Portalrahmen ausgeführt, in welchem insgesamt vier Rohre teleskopiert werden. Das hierfür vorgesehene Alu-Strangpressprofil weist jeweils ein eingepresstes Gleitlager auf. Die dünnwandigen Foliengleitlager ermöglichten dabei auch dünner gestaltete Profile, was Gewicht und Kosten senkt.

- Der gesamte Hebelmechanismus wurde an allen Drehstellen mit Kunststoffgleitlagern versehen. Dies sichert eine präzise, solide und effektive Funktion.

Die Basis aller igus-Produkte bilden die „iglidur“-Hochleistungs-Kunststoffe, die sich vor allem durch Verschleißfestigkeit und niedrige Reibwerte im Tockenlauf auszeichnen. Dabei werden Hochleistungsthermoplaste homogen mit Verstärkungs- und Festschmierstoffen vermischt, exakt abgestimmt auf die jeweiligen Anforderungen.

Während die Polymere für eine hohe Verschleißfestigkeit über einen langen Zeitraum sorgen, verkraften die Lager dank der Füllstoffe auch hohe Kräfte oder Kantenbelastungen. Die Festschmierstoffe schließlich schmieren die Lager selbständig und vermindern die Reibung des Systems ohne zusätzliche Schmierung. Eine regelmäßige Wartung kann somit entfallen.

Neben den vielen positiven technischen Eigenschaften der dünnwandigen „iglidur“-Gleitlager bringt unter anderem diese Wartungsfreiheit auch enorme wirtschaftliche Vorteile mit sich – die Gesamtkosten sinken um bis zu 40 Prozent gegenüber handelsüblichen metallischen gerollten Lagern.

Höchste Verschleißfestigkeit der Gleitlager unter hohen Druckbelastungen

Die im „Animax“ vorwiegend verbauten „iglidur Z“-Gleitlager gelten innerhalb des igus-Sortiments nicht nur als Lager mit hoher thermischer Beständigkeit, sondern auch als unempfindlich gegen Kantenbelastungen und Stöße. Außerdem eignen sie sich gerade für extreme Belastungen.

Speziell bei radialen Drücken zwischen 50 und 100 MPa sind sie im Trockenlauf im Vergleich zu anderen iglidur-Gleitlagern extrem verschleißfest. Die maximal empfohlene statische Flächenpressung liegt bei 150 MPa, die kurzzeitig zulässige Höchsttemperatur beträgt 310 °C.

Der Reibwert ändert sich – ebenso wie die Verschleißfestigkeit – mit zunehmender Belastung nur wenig. Deutlicher beeinflusst der Gegenlaufpartner Reibung und Verschleiß. Zu glatte Wellen verschlechtern z.B. beide Kennzahlen. „iglidur Z“ erweist sich zwar als relativ unempfindlich in Bezug auf die Wellenoberfläche. Am besten eignet sich jedoch eine geschliffene Oberfläche mit einer Mittenrauigkeit von 0,4 bis 0,8 µm, wenn die Reibung minimiert werden soll.

Während die Verschleißraten von „iglidur Z“ im unteren Belastungsbereich denen anderer Werkstoffe durchaus ähneln, übertreffen sie im oberen Bereich dagegen alle anderen Produkte. Kommt eine Cf53-Welle zum Einsatz, erreicht der Verschleiß bei bis zu 45 MPa lediglich 15 µm/km. Bei niedrigen Belastungen verschleißen „iglidur Z“-Gleitlager im Schwenkbetrieb weniger als bei Rotation. Besonders V2A-Wellen und hartverchromte Wellen stechen hier hervor. 0,5 µm/km ist der niedrigste gemessene Wert mit dem Wellenwerkstoff V2A im Schwenkbetrieb mit 2 MPa. Bei höheren Belastungen kehrt sich das Verhältnis um, aber selbst bei 100 MPa erzielt „iglidur Z“ noch hervorragende Verschleißwerte.

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