Optimax 42, Bild: EBM-Papst

Mit dem „Optimax 42“ steht jetzt auch für die kleinen 42-mm-Antriebe ein extrem robustes und überlastfestes ein- oder zweistufiges Planetengetriebe in Schutzart IP50 oder optional sogar IP54 zur Verfügung. - Bild: EBM-Papst

Die Medizintechnik ist ein breites Feld und viele der Anwendungen benötigen Antriebssysteme. Zahnarztstühle mit ihren verstellbaren Nackenstützen gehören ebenso dazu wie Diagnosegeräte und Computertomographen, aber auch Röntgen-, und Therapiegeräte, zum Beispiel für Bewegungsübungen.

ECI-42-Antriebsbaukasten, Bild: EBM-Papst
Der ECI-42-Antriebsbaukasten erlaubt es, die passende Variante durch Kombination unterschiedlicher, getesteter und validierter Module zusammenzustellen. - Bild: EBM-Papst

Hinzu kommen Beleuchtungssysteme im OP-Bereich oder automatische Verstelleinrichtungen an OP-Tischen, Treppenliften oder ähnlichem. Oft sind hier kompakte Antriebe mit vergleichsweise niedriger Leistung gefragt, die sehr zuverlässig und mit hoher Positioniergenauigkeit arbeiten müssen. Langlebigkeit, geräuscharmer Lauf, Dynamik und eine präzise Drehzahlregelung sind weitere Anforderungen, die es zu erfüllen gilt. Die individuell konfigurierbaren ECI-42-Antriebe des Antriebsspezialisten EBM-Papst helfen Anwendern hier weiter. Denn der Antriebsbaukasten ermöglicht es, die passende Variante durch Kombination unterschiedlicher, getesteter und validierter Module, wie beispielsweise Bremse oder Encoder, zusammenzustellen.

In der Entwicklung der kompakten, elektronisch kommutierten, bürstenlosen Innenläufermotoren steckt viel Applikations-Know-how. Dadurch sind die Motoren für den Einsatz in der Medizintechnik ausgelegt und der Anwender profitiert von kompletten Antriebslösungen aus einer Hand. Durch die hohe Leistungsdichte bauen die Antriebe sehr kompakt, was dem Gerätedesign zugutekommt. Auch hier sind dadurch oft kompaktere Abmessungen möglich.

Motor mit integrierten Hall-Sensoren

Das Herz aller Konfigurationen ist ein bürstenloser, elektronisch kommutierter Innenläufermotor mit 42 Millimeter Durchmesser und Statorbaulängen von 20 oder 40 Millimeter. Er erreicht Leistungen von rund 45 beziehungsweise 90 Watt bei 110 beziehungsweise 220 Millinewtonmeter Nenndrehmoment und 4.000 Umdrehungen pro Minute Nenndrehzahl. Der Wirkungsgrad liegt bei bis zu 80 Prozent. Die Motoren gibt es standardmäßig in 24 und 48 VoltDC Schutzkleinspannung-Ausführung. Aktuell sind Hall-Sensoren zur Rotorlageerfassung integriert und der Motor wird über einen externen Regler angesteuert. Integrierte Elektronikmodule mit Funktionen wie Drehzahl- oder Lageregler wahlweise mit BUS-Schnittstelle sind bereits in der Entwicklung.

Um die hohen Drehzahlen der Innenläuferantriebe zu reduzieren und das Abtriebsmoment auf anwendungsgerechtes Niveau zu bringen, stehen verschiedene Getriebemodule zur Verfügung. Neben Planeten- und Stirnradgetrieben mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen sind zum Beispiel auch die platzsparenden EtaCrown-Winkelgetriebe auf Basis der innovativen Kronenradtechnologie lieferbar. Flüsterleisen Betrieb garantiert das Planetengetriebe NoiselessPlus 42 und mit dem Optimax 42 Getriebe steht jetzt auch für die kleinen 42-Millimeter-Antriebe ein extrem robustes und überlastfestes ein- oder zweistufiges Planetengetriebe in Schutzart IP50 oder optional sogar IP54 zur Verfügung.

Verlangt die Anwendung Halte- oder Sicherheitsbremsen für einen schnellen Not-Stopp oder um beispielsweise bei einer Hubeinrichtung bei Ausfall der Versorgungsspannung die Position sicher zu halten, können Module mit Permanentmagnet- oder Federdruckbremsen die Antriebseinheit ergänzen. Damit ist eine Gefährdung des Patienten ausgeschlossen. Bei Röntgenaufnahmen lassen sich so die Positionen auch über längere Zeit präzise und sicher halten.

Hochauflösender Encoder

Zahnarztstuhl, Bild: EBM-Papst
Die Medizintechnik verlangt oft kompakte Antriebe mit eher niedriger Leistung, zum Beispiel für diverse Einstellungen bei Zahnarztstühlen. - Bild: EBM-Papst

Für die präzise Positionserfassung lässt sich ein Encodermodul in die Antriebseinheit integrieren. Der magnetische Inkrementalgeber arbeitet mit einer Auflösung von 12 Bit, die sich je nach gewählter Getriebelösung noch erhöht, sodass sich eine Genauigkeit an der Abtriebswelle von bis zu 0,08 Grad erreichen lässt. Optional sind auch kleinere Auflösungen möglich. In der nächsten Ausbaustufe wird es zudem ein absolutes Multiturn-Modul geben (bis 17 Bit Auflösung im Singleturn- und bis 32 Bit im Multiturnbereich). Der Umdrehungszähler arbeitet ohne Batterien. Stattdessen nutzt er ein Energie-Harvesting-System, das auf dem Wiegand-Effekt basiert. Die für die Speicherung der Umdrehungsinformation notwendige Energie wird also aus einem rotierenden Magnetfeld gewonnen. Das macht Backup-Batterien, Getriebe und zugehörige Wartungsmaßnahmen überflüssig.

Praxisgerechte Anschlusstechnik

Computertomograf, Bild: EBM-Papst
Computertomografen brauchen zuverlässige und leise Antriebe, um die Geräuschbelastung zu minimieren. - Bild: EBM-Papst

Die individuell zusammengestellten 42-Millimeter-Antriebe aus dem EBM-Papst-Antriebsbaukasten erfüllen die Anforderungen der Schutzart IP50 oder IP54 und bieten beim elektrischen Anschluss variable Möglichkeiten. Dazu zählen beispielsweise industrietaugliche Stecker, bei denen der radiale Winkelstecker mit Bajonettverschluss drehbar ist und automatisch einrastet. Für platzkritische Anwendungen steht ein axialer Stecker zur Verfügung, alternativ ist auch ein konfektionierter Kabelanschluss möglich.

Die industriegerecht ausgeführten Antriebe eignen sich für praktisch alle Anwendungen in der Medizintechnik, die energieeffiziente Kleinantriebe benötigen. Dank definierter Vorzugstypen sind ausgewählte Antriebskonfigurationen innerhalb von 48 Stunden versandfertig. So können beispielsweise Bemusterungen in kürzester Zeit verwirklicht werden. Die Antriebe lassen sich über das Online-Portal idt-config.ebmpapst.com konfigurieren und bestellen.

Über das Unternehmen

  • Die EBM-Papst-Gruppe, Hersteller von Ventilatoren und Motoren, wurde im Jahr 1963 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Mulfingen, Baden-Württemberg.

  • Mit über 20.000 Produkten bietet das Familienunternehmen für praktisch jede Aufgabe in der Luft- und Antriebstechnik die passende, energieeffiziente und intelligente Lösung.

  • Im Geschäftsjahr 2018/19 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von 2,18 Mrd. Euro.

  • Der Hersteller beschäftigt über 15.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an 28 Produktionsstätten, unter anderem in Deutschland, China und den USA, sowie 48 Vertriebsstandorten weltweit.

  • Die Ventilatoren und Motoren sind nahezu in allen Branchen zu finden, wie zum Beispiel in den Bereichen Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik, Automotive und Antriebstechnik.      

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