Linearantrieb mit 20 kN Kraft für OP-Tisch und Patientenliege
Hersteller von OP-Tisch und Patientenliege stehen oft vor einem kinematischen Dilemma: Niedrige Einstiegshöhen erfordern bei Scherenhubtischen enorme Anfangskräfte. Schaeffler löst dieses Problem nun mit dem neuen Ewellix-Linearantrieb EMA-80M. Mit bis zu 20.000 N Hubkraft ersetzt das kompakte System Hydraulikzylinder und vereinfacht die Konstruktion bildgebender Geräte.
Das Ende der Hydraulik im OP-Saal?
In der Medizintechnik, insbesondere bei schweren Geräten für die Bildgebung (CT, MRT) oder OP-Tischen, waren Konstrukteure bislang oft auf hydraulische Lösungen angewiesen, wenn hohe Lasten auf engstem Raum bewegt werden mussten. Elektromechanische Antriebe stießen oft bei ca. 12.000 N an ihre Grenzen.
Das Problem liegt in der Geometrie: Um Patienten einen komfortablen, niedrigen Einstieg zu ermöglichen, müssen Scherenhubtische fast komplett zusammengefahren werden. Beim Anfahren aus dieser Position wirken durch die ungünstige Hebelkinematik enorme Kräfte auf den Antrieb. Bisherige Lösungen erforderten daher oft den parallelen Einsatz von zwei Antrieben (Synchronbetrieb) oder eben Hydraulik – mit allen Nachteilen wie Leckagegefahr und Wartungsaufwand.
Mit dem neuen EMA-80M aus der Ewellix-Reihe schließt Schaeffler diese Lücke. Der Antrieb liefert eine Druck- und Zugkraft von bis zu 20.000 N. Das ermöglicht es Herstellern, auf komplexe Doppel-Antriebslösungen zu verzichten und stattdessen einen einzigen, zentralen elektromechanischen Aktor zu verbauen.
Sauberkeit und Wartung als Entscheidungsfaktor
Neben der reinen Kraftentfaltung spricht vor allem die Hygiene für den Technologiewechsel. Hydraulische Systeme bergen im sterilen Umfeld eines OP-Saals immer das latente Risiko von Leckagen. Ein einziger Tropfen Öl kann hier kritische Folgen haben. Zudem erfordern Hydraulikzylinder regelmäßige Wartung (Dichtungswechsel, Ölstandskontrolle), was die Total Cost of Ownership (TCO) der Geräte in die Höhe treibt.
Der elektromechanische Ansatz des EMA-80M eliminiert diese Risiken komplett („Fit and Forget“). Da keine Schläuche oder Pumpen verlegt werden müssen, reduziert sich zudem der Montageaufwand in der Endmontage beim Gerätehersteller signifikant.
Kompakt, leise und Norm-konform
Neben der reinen Kraftdichte spielt im medizinischen Umfeld der Patientenkomfort eine entscheidende Rolle. Der EMA-80M wurde spezifisch für einen geräuscharmen und laufruhigen Betrieb entwickelt. Mit einer Verstellgeschwindigkeit von bis zu 25 mm/s lassen sich Behandlungspositionen zügig anfahren, ohne Unruhe in die Untersuchung zu bringen.
Technisch basiert der Antrieb auf der bewährten EMA-Plattform, wurde jedoch für die strengen Anforderungen der Medizintechnik (IEC 60601-1 ed 3.2) qualifiziert. Der Fokus der Entwickler lag insbesondere auf:
- Sicherheit: Eine integrierte, rein mechanische Bremse hält die Last auch bei Stromausfall sicher in Position (Redundanz). Ein manueller Notbetrieb ist ebenfalls möglich.
- Hygiene: Das Dichtungssystem erfüllt die Schutzart IP65M, was die Reinigung und Desinfektion im Klinikalltag erleichtert.
- Lebensdauer: Der Antrieb ist auf die hohen Zyklenzahlen im Klinikbetrieb ausgelegt und wartungsfrei.
Warum die vierfache statische Überlast wichtig ist
Die Einhaltung der Medizinnorm IEC 60601-1 ed 3.2 ist kein reines Formblatt, sondern eine Reaktion auf demografische Trends. Da Patienten im Durchschnitt schwerer werden (Adipositas), müssen Sicherheitsfaktoren neu berechnet werden. Die Forderung nach vierfacher statischer Überlast bedeutet in der Praxis:
Auch wenn ein schwerer Patient auf der äußersten Kante des Tisches sitzt und eine enorme Hebelwirkung erzeugt, darf die Mechanik nicht versagen. Der EMA-80M bietet hier konstruktive Reserven, die dem Ingenieur den statischen Nachweis erleichtern.
Flexibilität bei der Integration
Der EMA-80M deckt Hubbereiche von 50 bis 700 mm ab und lässt sich dank seiner kompakten Bauform nahtlos in Scheren- oder Parallelogramm-Mechaniken integrieren.
Schaeffler setzt dabei auf ein offenes Schnittstellenkonzept. Zwar stehen ab Werk Motoren in 48 V DC oder 220 V AC (750 W) zur Verfügung, über eine standardisierte Flansch-Schnittstelle können Kunden jedoch auch eigene Servomotoren und Steuerungen adaptieren. Für die Einbindung in die Geräte-Elektronik stehen verschiedene Feedback-Systeme zur Wahl, darunter Hallsensoren, optische Drehgeber oder mechanische Absolutwertgeber.
Vom Antrieb zum Gesamtsystem
Ein Linearantrieb allein macht noch keine Patientenliege. Die hohe Kraft des Aktuators muss sauber in die Rahmenkonstruktion eingeleitet werden. Schaeffler positioniert sich hier zunehmend als Systemlieferant.
Die Kombination des EMA-80M mit den passenden Profilschienenführungen oder Stützlagern aus dem eigenen Haus ermöglicht eine kinematische Abstimmung aus einer Hand. Das verhindert den klassischen „Ping-Pong-Effekt“ bei der Fehlersuche zwischen verschiedenen Komponentenlieferanten, wenn es im Gesamtsystem zu Ruckeln oder Geräuschen kommt.
Fazit:
Mit der Erweiterung der EMA-Baureihe bietet Schaeffler nun einen Baukasten, der von der mobilen Arbeitsmaschine bis zum hochsensiblen OP-Tisch reicht. Für Medizingeräte-Hersteller bedeutet der EMA-80M vor allem eines: Weniger Bauteile, kein Hydrauliköl und mehr Freiheit beim Design ergonomischer Liegen.
