Ironhand-Analuf, Bild: Eichenberger Gewinde

Der Ironhand-Handschuh ist in vier Größen für die linke und rechte Hand erhältlich. Es wird ein normaler Arbeitshandschuh über der Eisenhand getragen. Bild: Eichenberger Gewinde

| von Ursula Schädeli, Eichenberger Gewinde

Unsere Hände sind an fast allem beteiligt was wir tun - vom Zähneputzen am Morgen über die anstrengende Arbeit am Tag bis zum ins Bett bringen unserer müden Kinder am Abend. Für berufstätige Menschen mit griffintensiven Arbeitsaufgaben können schwache Hände viele Herausforderungen mit sich bringen: Schmerzen oder Kraftlosigkeit können zu krankheitsbedingten Fehlzeiten führen. In Notsituationen müssen sogar Aufgaben neu definiert werden (Umschulung). Indem diesen Menschen Hilfsmittel zur Verfügung gestellt werden, können sie den Alltag weiter bewältigen und an ihren Arbeitsplatz zurückkehren. Dadurch verlieren Unternehmen weniger Mitarbeiter mit Schlüsselkompetenzen und der Einzelne bleibt weiterhin in der Arbeitswelt integriert.

Kugelgewindetrieb Carry, Bild: Eichenberger Gewinde
Das Bild zeigt einen anwendungsoptimierter Kugelgewindetrieb Carry 6 x 1 cm. Bild: Eichenberger Gewinde

Das Team von Bioservo Technologies, einem Spezialisten im Bereich des weichen Exoskeletts und der motorischen Unterstützung, das sich auf die Hand und andere Extremitäten des Oberkörpers konzentriert, hatte die Idee, einen Handschuh zu entwickeln, der zur Vorbeugung von Stressverletzungen, zur Rehabilitation und zur Unterstützung von Menschen bei ihren täglichen Aktivitäten zu Hause oder bei der Arbeit beitragen kann. Um für diese Innovation die richtige Antriebslösung zu finden, hat das Unternehmen sich an den Schweizer Gewindespezialist Eichenberger Gewinde gewandt. Für diesen sind exotische Materialien und Dimensionen oder Gewindeformen, die sich außerhalb der Norm befinden, eine willkommene Herausforderung. Denn außergewöhnliche Geometrien, eigene Interfaces, besondere Werkstoffe und Härteverfahren bieten beeindruckende Extras. Die dafür notwendigen Werkzeuge stellt das Unternehmen selbst her.

Herzstück: fünf Kugelgewindetriebe

Gemeinsam mit Bioservo entwickelte der Gewindeprofi die perfekte Gewindetrieblösung für die Lösung Ironhand. Diese besteht aus einem leichten Handschuh mit einer tragbaren Steuereinheit, die als Rucksack getragen wird. Innerhalb von Millisekunden kann sie die Griffkraft des Trägers um bis zu 80 N erhöhen. Das Herzstück in diesem Bausatz bilden fünf elektrisch angetriebene, kaltgerollte Kugelgewindetriebe von Eichenberger. Sie sind es, welche die Drehbewegung der kleinen Servomotoren in eine Linearbewegung umsetzen. Der beeindruckende Wirkungsgrad von über 94 % gewährleistet dabei eine optimale Antriebsleistung.

„Eichenbergers Konstrukteure hören den Kunden zu und erfassen ihre Anliegen.“

Ursula Schädeli, Marketing, Eichenberger Gewinde

Sensoren erkennen das Ergreifen

Spezial Carry 20 x 5 cm,  Bild: Eichenberger Gewinde
Massgeschneidert für höchste Präzision und Wirtschaftlichkeit Kugelgewindetrieb Carry 20 x 5 cm. Bild: Eichenberger Gewinde

Die Funktion der Ironhand ähnelt der unserer Hände. Ein Handgriff wird normalerweise von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet. Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern ausgehen. Ironhand funktioniert genauso: Die druckempfindlichen Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikrocomputer berechnet die erforderliche Leistung. Servomotoren treiben fünf filigrane Kugelgewindetriebe 5 x 2 mm  (Durchmesser: fünf Millimeter, Steigung: zwei Millimeter) an. Diese sind durch dünne Drahtsehnen mit den Fingern des Handschuhs verbunden. Die feinen Verbindungen bewegen die Finger und die zusätzliche Kraft wird durch den schlanken Handschuh erzeugt. Je höher der Druck auf die Sensoren ist, desto mehr Leistung liefert der Handschuh. Ironhand erkennt also, wie der Benutzer einen Gegenstand greift und passt die Greifbewegung intuitiv und automatisch an.

Kalt verformt und induktiv gehärtet

Häufig stellt geringer Bauraum bei großer Belastung eine Herausforderung dar. Geräuschlose Bewegungen auf kleinstem Raum sind gefordert. Genauso beschreibt Bioservo die Anforderungen an die mechanischen Antriebselemente im Pflichtenheft. Hohe Positioniergenauigkeiten bei kleinsten Hüben und hohe Dynamik im Dauereinsatz sind zu bewältigen. Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen im Mittelpunkt. Die Wartungsintervalle, die Lebensdauer und nicht zuletzt die Kosten spielen eine tragende Rolle.

In Dimension oder Qualität vergleichbare Produkte leisten bei Eichenberger Gewinde mehr als erwartet. Durch individuelles Design oder spezielle Herstellungsverfahren passt der Gewindeprofi seine Produkte der Applikation an und macht Unmögliches möglich. So entstehen Produkte, welche die Innovationen der Kunden am Markt ganz nach vorne bringen. Die kaltverformten, induktiv gehärteten Ironhand-Kugelgewindetriebe, in der Dimension 5x2 mm, bringen Schnelligkeit, Präzision und minimale Platzverhältnisse unter einen Hut. Zusätzlich verstärkt das ideale Steigungsverhältnis der Spindel die Effizienz der Bewegung. „Die fünf Schweizer Helden“, mit drei in der Mutter eingebauten ausgeklügelten Einzelgangrückführungen, verblüffen außerdem mit ihrem geringen Gewicht und steigern die Wirtschaftlichkeit der Gesamtlösung.

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