Dunkermotoren GmbH

Im Medizin-Diagnostikmarkt werden elektrische Antriebe in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt - vom einfachen Materialhandling bis hin zu komplexen Pick & Place Anwendungen. Die Art des Mediums kann hierbei variieren, von Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Viskosität bis hin zu Feststoffen, wie menschliches oder tierisches Gewebe. Daraus resultiert auch die enorme Bandbreite an Produktvariationen elektrischer Antriebe zur Ansteuerung medizinischer Geräte. Integriert in verschiedene Anwendungen, erleichtern elektrische Antriebe den Arbeitsalltag im Medizinbereich.

Jede einzelne Applikation bringt eine Vielzahl an Anforderungen mit sich, die bei der Konstruktion einer Diagnostikmaschine im Pflichtenheft berücksichtigt werden müssen. So sind Laufruhe, eine gute Regelbarkeit, hohe Genauigkeit und Lebensdauer sowie Verschleiß- und Wartungsfreiheit unabdingbare Kriterien für Hersteller von Diagnostikmaschinen. Besonders im Medizin-/ Diagnostikbereich ist es von enormer Bedeutung stets auf dem aktuellsten Stand der Technik zu sein, um Ärzten und Patienten die innovativsten Lösungen zu präsentieren. Dies veranlasst Konstrukteure dazu, immer auf der Suche nach neuen Lösungen zu sein, welche eine Verbesserung in den oben genannten Kriterien hervorrufen. Mit jeder nachfolgenden Generation an Geräten wird die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessert, sowie die Maschinenleistung erhöht. Vor allem die steigende Anzahl an Tests, wie beispielsweise Blutbildern, führt zwangsweise zu einer Automatisierung des Testequipments. Große Labore suchen schon heute nach kompakten, modularen Testzellen, die sich auch bei weiter steigendem Bedarf mit wenig Aufwand erweitern lassen. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist eine schnelle Befundung und Übertragung der Testergebnisse an den Arzt und Patienten.

Dunkermotoren präsentiert für das Handling der Proben eine einzigartige Lösung. Mit den elektrischen Linearmotoren (ServoTubes) bietet Dunkermotoren dem Markt eine Lösung, die sehr flexibel einsetzbar ist. Von einzelnen Achsen bis hin zu Mehrachssystemen werden hochdynamische und flexible Linearmodule speziell für die Maschine des Kunden entwickelt. Die Linearmotoren der Baureihe ServoTube überzeugen durch eine hohe Beschleunigung und Geschwindigkeit, wodurch sie sich deutlich von anderen Linearmodultechnologien, wie zum Beispiel Spindel- oder Riemensystemen abheben. Diese Eigenschaften, kombiniert mit einem hochauflösendem Linearencoder, ergeben Positioniergenauigkeiten von kleiner 0,01 mm. Sollte die Genauigkeitsanforderungen aber „nur“ im 0,1 mm Bereich liegen, so kann dies schon mit dem standardmäßig integrierten SIN/COS Geber, ohne zusätzlichen Linearencoder, erfolgen. 

Ein Linearmotor der Baureihe ServoTube ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich: als Aktuator, Pick & Place Aktuator oder als Modul.

Jede einzelne ServoTube Ausführung bietet einen hohen Grad an Präzision und eine lange Lebensdauer – je nach Anwendung können Laufleistungen von mehr als 50.000 km erreicht werden. Mit nur sehr geringem Wartungsaufwand und äußerster Zuverlässigkeit überzeugen die ServoTubes auf ganzer Linie.

Der 3-Phasenmotor mit dem integriertem 1 Vss SIN/COS Feedback lässt sich an zahlreichen Servoregler verschiedener namhafter Hersteller anschließen. Das Anschlussprinzip der ServoTubes ist vergleichbar mit dem eines handelsüblichen rotativen Servomotors mit Gebersystem. Somit ist auch die Integration in das Steuerungskonzept des Maschinenherstellers einfach und weniger zeitaufwendig. Hierzu haben wir ein passendes Erklärvideo erstellt, welches Sie unserer Homepage oder unseren Dunkermotoren Social-Mediakanälen anschauen können.

Ein perfekt abgestimmtes Linearmotorenpaket für die ServoTubes 25 und 38 bietet Dunkermotoren mit der Servoreglerserie DME 230x4. Die Hardware und Settings des Reglers sind auf die Linearmotoren abgestimmt und machen die Inbetriebnahme noch einfacher. Die kundenseitige Ansteuerung findet auf zwei Arten statt. Entweder über eines der weitverbreiteten Bussysteme (Profinet, Ethercat oder CANopen) oder digitale Signale
(24 V Ein- bzw. Ausgänge). Ist letzteres der Fall, bietet sich dem Kunden die Möglichkeit ein Ablaufprogramm im Regler abzuspeichern. Mit maximal 500 Programmierzeilen lassen sich komplexe Fahrprofile ohne ein übergeordnetes Bussystem realisieren.    

Schon der Einsatz eines einzelnen Linearmotors bei schnellen Anwendungen bietet dem Kunden enorme Vorteile – vor allem im Vergleich zur pneumatischen Lösung, da sich die Anschaffungskosten innerhalb kurzer Zeit durch die erhöhte Maschinenleistung und die geringeren Betriebskosten amortisieren.

Werden jedoch die stangengeführte Direktmotoren innerhalb eines Mehrachssystems eingesetzt, können auch zwei Linearmotoren unabhängig voneinander hoch komplexe Bewegungen ausführen. Ein Gantry wird üblicherweise als XYY-, oder XYYZ-Variante aufgebaut. Mit den Linearmotor-Mehrachssystemen von Dunkermotoren können auf einer Achse mehrere Motoren unterschiedlich voneinander verfahren werden. Mit dieser Art von Mehrachssystemen werden höhere Maschinenleistungen, als mit typischen Pick & Place Roboter, realisiert.

Durch den Einsatz einer programmierten S-Rampe ist es den ServoTube Motoren möglich, auch sehr empfindliche Produkte gleichmäßig zu verfahren, ohne den Proben oder Bauteilen geringsten Schaden zuzuführen. Auch nicht, wenn diese Bewegungen simultan und unter höchster Dynamik erfolgen. Werden die Linearmotoren als Z-Achse eingesetzt, stellt sich des Öfteren die Frage, wie diese im stromlosen Zustand reagieren. In den meisten Fällen wird die Magnetstange nicht gehalten und fällt sozusagen nach unten. Für diese Anwendungsfälle haben ServoTubes von Dunkermotoren eine Haltebremse für die 25er Baugröße integriert. Die Schlingfederbremse am STA 25 oder XTR 25 hält Lasten bis 20 kg. Bei größeren Lasten besteht die Möglichkeit, auf ein weiteres Linearprodukt (CASM-Zylinder) von Dunkermotoren zurückzugreifen. Die CASM-Baureihe (Elektrische Hubzylinder) eignet sich ebenfalls als perfekten 1:1 Ersatz für Pneumatik-Zylinder der Baugröße 32 - 63.

Abschließend lässt sich sagen, Motoren der Baureihe ServoTube, unabhängig in welcher Ausführung, steigern die Maschinenleistung einer Diagnostikmaschine ohne an Flexibilität und Funktion bisherig eingesetzter Technologien einzubüßen. Zukünftig werden in großen Laboren zunehmend vollautomatische Pick & Place Portale Einzug finden, schon aufgrund der erhöhten Bedarfe an Untersuchungen. Weltweit ist das Thema Sicherheit in Unternehmen von großer Bedeutung und sollte daher nicht vernachlässigt werden. Vor allem bei gefährlichen Medien für das Laborpersonal sollte in Erwägung gezogen werden, die Handlings- und Analyseaufgaben durch ein Mehrachssystem ausführen zu lassen. 

 

•  Linearsysteme von Dunkermotoren

19:35 Uhr Universitätsklinik Unfallstation: Verkehrsunfall mit einem Verletzen. Nach der Fahrt mit dem Rettungswagen, geht es direkt in den Operationssaal. Glück im Unglück heißt es für den Patienten, der anstatt mit lebensgefährlichen Verletzungen nur mit ein paar komplizierten Knochenbrüchen eingeliefert wird. Aufgrund seines Body-Mass-Indexes über 30 wird der Patient in die Adipositaschirurgie verlagert. Diese ist auf die Behandlung von übergewichtigen Patienten ausgerichtet. Um den erhöhten Anforderungen in diesem Bereich gerecht zu werden, sind die Operationssäle in der Adipositaschirurgie speziell ausgestattet. Besonderen Wert wird auf die Robustheit der Geräte und der Entlastung des Personals bei manuellen Tätigkeiten gelegt. Hier bietet die Firma Getinge anforderungsgerechte Lösungen an. 175 Jahre Erfahrung in der OP-Tisch Entwicklung spiegeln sich in diesen Produkten wider. Eines dieser neu-entwickelten Produkte ist der OP-Tisch Maquet Meera. Es handelt sich um einen mobilen OP-Tisch als Weiterentwicklung der bereits bewährten Produkte Maquet Alphastar PRO und Maquet Betastar . Bei der Entwicklung hat Getinge die Vorzüge der Vorgängermodelle in das Produkt Maquet Meera mit einfließen lassen. Dabei vereint Maquet Meera  höchsten Patientenkomfort, Benutzerfreundlichkeit sowie Wirtschaftlichkeit.

Der mobile OP-Tisch überzeugt nicht nur durch seine Stabilität und extreme Mobilität, sondern auch durch sein Design. Der Maquet Meera gehört zu den Gewinnern des berühmten iF Labels. In der Kategorie Medicine / Healthcare gewann er den iF DESIGN AWARD 2016. Seit 60 Jahren gilt der iF Design Award als eine der weltweit einflussreichsten Auszeichnungen für Industriedesign.

Mit einem maximalen Patientengewicht von 250 kg und einer Gesamtbelastbarkeit von
454 kg  bietet der OP-Tisch vollste Stabilität und Mobilität. Getinge setzt bei der Umsetzung der Mobilität auf einen integrierten Fahrantrieb. Zum Verfahren des Tisches wird dieser elektrisch angehoben. Die vier Doppel-Lenkrollen erlauben dem OP-Tisch höchste Mobilität in jede Richtung. In Kombination mit dem Sensor Drive lässt sich der Tisch mit integriertem Fahrantrieb präzise und stufenlos verfahren – vorwärts und rückwärts. In den engen Fluren und Gängen eines Operationstrakts bietet Maquet Meera dem Anwender einen ergonomischen und sicheren Patiententransport. Sensor Drive schafft Sicherheit im Operationssaal und entlastet das Klinikpersonal, da der Tisch nicht mehr händisch verfahren werden muss. Durch das Einfahren der Lenkrollen setzt die elektrische Feststellung den OP-Tischfuß komplett auf dem Boden auf.

Zentraler Bestandteil des Sensor Drives ist ein Antrieb von Dunkermotoren. Als Hersteller elektrischer Antriebstechnik zeichnet sich Dunkermotoren durch sein modulares Baukastensystem aus. In einem Lastenheft definiert der Kunde dabei die Anforderungen bezüglich Bauraum, Geschwindigkeit und Drehmoment für die Applikation. Mit dem Baukastensystem hat Dunkermotoren dann die Möglichkeit bei der Auswahl des richtigen Motors, Getriebes, Gebers und Bremse eine kundenspezifische und wirtschaftlich attraktive Antriebslösung umzusetzen.

Bei Getinge und dem mobilen Fahrantrieb geht Dunkermotoren nun einen Schritt weiter. Dunkermotoren wird hier zum Systemlieferant, der den kompletten Fahrantrieb gemeinsam mit Getinge optimiert und weiterentwickelt hat. Neben der Antriebskombinatorik des bürstenbehafteten Gleichstrommotors GR 63 und dem Schneckengetriebe SG 80 als Basis, umfasst der Lieferumfang des Komplettsystems auch die Montage der Rolle, Federn, Zylinder und weiteren mechanischen Bauteilen. Die Konstruktionshoheit der gesamten Baugruppe liegt dennoch bei Getinge.

Die Herausforderung bei diesem Fahrantriebsprojekt bestand darin, den erhöhten Anforderungen des Medizinmarktes gerecht zu werden. Nur mit einer partnerschaftlichen und firmenübergreifenden Zusammenarbeit in Bezug auf Qualifizierung und Validierung innerhalb der verschiedenen Verantwortungsbereiche lässt sich ein solches Projekt realisieren. Die im Medizinmarkt spürbare Anforderung nach Lieferantenoptimierung kann mit der Ausweitung zum Systemlieferanten umgesetzt werden. Die Motivation hierbei liegt für Getinge in der Reduzierung der Lieferantenbasis und der Verkürzung der Supply Chain. Dadurch verringert sich der Aufwand hinsichtlich des Lieferantenmanagements beim OEM deutlich. Um sich vom Komponentenlieferanten zum Systemlieferanten weiterzuentwickeln sind einige organisatorische, prozess- sowie produktionstechnische Anpassungen notwendig. Dunkermotoren hat diese Herausforderung gerne angenommen und umgesetzt.

Die Entwicklung zum Systemlieferanten bringt für Dunkermotoren ganz neue Erfahrungen und Erkenntnisse in der Praxis mit sich. Bis dato hatte der Antriebshersteller lediglich einen Einblick in die technischen Anforderungen der Applikation. Durch die Erweiterung des Lieferumfangs kann Dunkermotoren nun schon zu einem frühen Zeitpunkt das Design und die Auswahl des Antriebs in das Gesamtsystem einbringen. Zusätzlich kann die Schnittstelle zwischen Antrieb und der Anwendung optimiert werden. Ein weiterer positiver Aspekt ist eine direkte Kommunikation der einzelnen Fachbereiche zwischen Kunde und Lieferant. Dadurch kann die Entwicklungszeit von Neuprojekten reduziert und Produktoptimierungen schneller realisiert werden. 

Erste positive Erfahrungen mit der Umsetzung eines Projektes als Systemlieferant konnten mit dem OP-Tisch Maquet Meera gesammelt werden. Weitere Projekte werden derzeit mit namhaften Kunden in der Medizintechnik realisiert.

Bisher lag der Fokus des Lieferanten eher bei der Auswahl des Antriebes in Bezug auf die Applikation. Dies hat sich nun mit der stärkeren Einbindung in das Gesamtsystem beim Kunden geändert. Die zusätzlichen Informationen über das Produkt Maquet Meera haben dazu geführt, einen erweiterten Blickwinkel und somit ein besseres Verständnis für die Anforderungen der Anwender und Patienten zu gewinnen.

Der Unfallpatient aus der Adipositaschirurgie wurde mithilfe des Produktes Maquet Meera optimal versorgt. Dabei war der flexible Fahrantrieb eine wichtige Unterstützung. Als Systemlieferant konnte somit Dunkermotoren auch einen kleinen Beitrag zur Genesung des Patienten beitragen. 

Im Bereich Medizintechnik hat sich Dunkermotoren in zahlreichen Anwendungsfeldern etabliert. Mit seinem bestehenden Produktportfolio aus bürstenlosen und bürstenbehafteten Gleichstromantrieben, AC-Motoren sowie Linearsystemen kombinierbar mit Getrieben, Bremsen und Gebern bietet der Antriebshersteller kundenspezifische Lösungen. Neben OP-Tischen gehören MRT/CT-Anwendungen, Laboranwendungen, Pumpen, Röntgenanwendungen und Reha-Geräte zu den Hauptapplikationen. 


Dunkermotoren als Systemlieferant:

Dunkermotoren bietet mit dem modularen Baukastensystem seinen Kunden höchste Flexibilität. Von bürstenbehafteten und bürstenlosen Gleichstrommotoren über Linearsysteme und Wechselstrommotoren bis hin zu Anbauten wie Getriebe, Geber und Bremsen bietet der Antriebsspezialist die Möglichkeit, den Komplettantrieb aus einem Haus zu beziehen. So auch beim OP-Tisch Maquet Meera, welcher mit einem Fahrantrieb von Dunkermotoren ausgestattet ist.

•  Anwendungsartikel Dunkermotoren/ Maquet

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•  Flyer Medizin- und Labortechnik
•  Übersicht Medizinanwendungen