3-2019
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
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November Juni/Juli/August November-Dezember 3/<strong>2019</strong> Jg. 10 1/2008<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
Mobiler medizinischer<br />
22” Panel PC<br />
ICO, Seite 19<br />
30-Zoll TFT LCD mit sehr<br />
hoher Pixeldichte Tianma, Seite 55<br />
meditronicjournal<br />
Highspeed-<br />
SMT-Steckverbinder<br />
der<br />
Colibri-Familie<br />
SE Spezial, Seite 12<br />
Leise Medizinnetzgeräte<br />
mit 1500 Watt<br />
TDK-Lambda, Seite 31<br />
Funk-Fußschalter mit<br />
SDC-Anbindung<br />
Steute,<br />
Seite 56
Editorial<br />
Regulieren wir uns tot?<br />
Autor:<br />
Andreas Falke, Geschäftsführer FBDi e.V.<br />
Wo fange ich an und wo höre ich auf – vor allem mit welchem Ziel? Diese alltägliche<br />
Frage in Zeiten immer komplexerer Strukturen und Vernetzung bei immer schnelleren<br />
Veränderungen kennen alle! Daraus resultiert oft das Gefühl, bei unseren Aufgaben<br />
das Ziel, das große Ganze, aus den Augen zu verlieren.<br />
Wenn uns dieses in unserem „kleinen, überschaubaren“ Leben schon passiert, haben<br />
wir dann Verständnis dafür, wenn es bei den großen Ideen unserer Zeit noch viel extremer<br />
sein mag, und sind wir etwas nachsichtiger in unserem Urteil? So fragen sich bestimmt<br />
viele bei der EU: Was war nochmal das Ziel bzw. das große Bild? Und muss es tatsächlich<br />
mit dem Detailierungslevel einer Miniatur gezeichnet werden? In der Umsetzung<br />
führt das nahezu zwingend zu Abgrenzungsproblemen und Verzug in der Umsetzung.<br />
Geht es nicht vielmehr um mutige Schritte und wahrscheinlich auch Schnitte, die den<br />
Apparat kleinhalten, aber die Idee groß! Schon Jahre vor dem Brexit Votum bemerkte<br />
ein früherer deutscher Präsident des Europaparlaments: „Am Anfang war die Idee,<br />
dann kam die Verwaltung, jetzt verwechselt der Bürger die Idee mit der Verwaltung<br />
und ist enttäuscht!“<br />
Zurück zur Idee – ein Wirtschaftsraum, Austausch, Vernetzung nicht über die Grenzen<br />
hinweg, sondern ohne Grenzen. Eine Idee, die wir heute immer mehr brauchen,<br />
denn wir alle wissen: Die Zukunft liegt nicht mehr darin, alles selbst zu machen. Sondern<br />
es geht darum, sich mit Menschen, Unternehmen, Staaten etc. als Bund gegebenenfalls<br />
auch nur für ein Projekt zusammenzuschließen, um dank maximaler Divergenz<br />
des Knowhows das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.<br />
Deutschlands und Europas Wirtschaftskraft lebt aus dem Mittelstand heraus – hier<br />
sind die Hidden Champions, die sich im Markt durchsetzen dank Qualitäten, die auch<br />
für die Zukunft massiv gebraucht werden. Im Mittelstand entwickeln sich die Top-Player<br />
für die Zukunftsmärkte. Wenn sich diese aber bei der Vernetzung, beim Austausch<br />
über Projekte im Sumpf der Regularien und Verordnungen verlieren, wenn aufgrund<br />
von Redundanzen oder nicht eindeutigen Regularien mehr Spezialisten Verordnungen<br />
und Richtlinien überprüfen müssen, als im Projekt kooperieren, verzerrt sich das Bild<br />
zur Verwaltung – aus dem Kabinett wird das Kabarett. Die Idee aber braucht die Infrastruktur,<br />
das Knowhow und ein funktionierendes Netzwerk mit der Kraft, um Marktteilnehmer<br />
zu beflügeln.<br />
Ich möchte hier gar nicht in die Details gehen, Substanzregulierungen – einmal Verordnung,<br />
einmal Richtlinie – wo ist der Unterschied? Warum nach RoHS reguliert, nach<br />
REACH nicht oder eingeschränkt? Warum EU-weite Regulierung und dann nationale<br />
Regulierung, also unterschiedliche Anwendungsbereichsauslegungen bezüglich betroffener<br />
Produkte? Warum Redundanz oder nationale Diversifikation, wenn man doch Einheitlichkeit<br />
und Klarheit braucht?<br />
Auch hier bestätigt sich: Die zähesten Verhandlungen sind immer jene, bei denen<br />
eine Absichtserklärung, ein Letter of Intent, in einen bindenden Vertrag gegossen werden<br />
soll, da Juristen die jeweilige Position maximal absichern wollen. Dabei wissen<br />
alle, dass das Einfache durch weglassen entsteht - aber weglassen ist nicht einfach.<br />
Ich meine, hier würde eine salvatorische Klausel helfen: Dinge, die in den Verordnungen<br />
nicht geregelt sind, ersetzen durch eine - der großen Idee zuträgliche - Lösung.<br />
Denn Pragmatismus ist notwendig, wenn man den Mittelstand als Treiber der Wirtschaft<br />
nicht ersticken will.<br />
Andreas Falke, Geschäftsführer FBDi e.V<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
3
Inhalt/Impressum<br />
3 Editorial<br />
4 Inhalt/Impressum<br />
6 Aktuelles<br />
8 Komponenten<br />
14 Lasertechnik<br />
16 Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
22 Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
26 Dienstleister<br />
28 Stromversorgung<br />
34 Sensoren<br />
38 Antriebe/Steuerung<br />
40 Produktion<br />
49 Bildverarbeitung<br />
50 Bedienen und Visualisieren<br />
57 Kommunikation<br />
58 Software<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
meditronicjournal<br />
■ Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
Krummbogen 14, 35039 Marburg<br />
www.beam-verlag.de<br />
Tel.: 06421/9614-0<br />
Fax: 06421/9614-23<br />
■ Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Christiane Erdmann<br />
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
■ Anzeigen:<br />
Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
Sabine Tzschentke, Tel.: 06421/9614-11<br />
sabine.tzschentke@beam-verlag.de<br />
Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18<br />
tanja.mess@beam-verlag.de<br />
■ Erscheinungsweise:<br />
5 Hefte jährlich<br />
■ Satz und Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
■ Druck & Auslieferung:<br />
Brühlsche Universitätsdruckerei,<br />
Gießen<br />
Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />
sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />
die Redaktion keine Haftung für deren<br />
inhaltliche Richtigkeit. Handels- und<br />
Gebrauchsnamen, sowie Warenbezeichnungen<br />
und dergleichen werden<br />
in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet. Dies berechtigt nicht zu<br />
der Annahme, dass diese Namen<br />
im Sinne der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetzgebung als frei zu<br />
betrachten sind und von jedermann ohne<br />
Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />
Alle Einträge im Einkaufsführer erfolgen<br />
nach Kundenangaben.<br />
EMV-Filter für Anwendungen<br />
in der Medizintechnik<br />
Schaffner stellt eine neue Reihe von Kombi-EMV-Filtern mit IEC Gerätestecker C14<br />
und inkludiertem Sicherungshalter oder Schalter vor. Die High Performance-Filterreihe<br />
ergänzt die bewährten Filter familien und ist für Anwendungen entwickelt, die hohe<br />
Dämpfungseigenschaften erfordern. 11<br />
Neue PCIe-Karten<br />
bieten bis zu 80<br />
synchronisierte<br />
AWG-Kanäle in<br />
einem PC<br />
Spectrum Instrumentation<br />
hat eine einzigartige Lösung<br />
für Anwender geschaffen, die<br />
mehrkanalige AWGs benötigen:<br />
Mit 8 AWG-Kanälen auf einer<br />
PCIe-Karte von nur 168 mm<br />
Länge bieten sich großartige<br />
neue Möglichkeiten für<br />
kompakte und kostengünstige<br />
Testsysteme. 22<br />
4 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Juni/Juli/August 3/<strong>2019</strong><br />
Neue Lösungen<br />
für die<br />
Videoverarbeitung<br />
ICS bietet jetzt einen Mini-PCIe<br />
HDMI Frame Grabber an, der<br />
Videos von bis zu 1080p@60<br />
aufnehmen kann. Darüber hinaus<br />
eine M.2 Video Capture, die mit dem<br />
HDMI 1.4-Standard kompatibel ist<br />
und eine einkanalige Auflösung von<br />
4096 x 2160 bei einem verlustfreien<br />
Videodatendurchsatz von 30 fps<br />
ermöglicht. 49<br />
Kleinste Werkzeuge hocheffizient<br />
auswuchten<br />
Die Miniaturisierung von Bauteilen und Baugruppen gehört zu den<br />
Megatrends der modernen Produktentwicklung. Sie führt zu weiter<br />
steigenden Qualitäts ansprüchen an die Rundlauf genauigkeit der<br />
bei der Mikrobearbeitung eingesetzten Präzisionswerkzeuge und<br />
Spindeln. Mit der Tooldyne µicro von Schenck RoTec halten sowohl<br />
die Werkzeug-Hersteller als auch die Anwender und Instandsetzer<br />
Schritt mit den wachsenden Anforderungen. 48<br />
30-Zoll TFT LCD mit sehr hoher<br />
Pixeldichte in SFT2 Technologie<br />
Tianma stellt ein 30-Zoll Weitformat TFT LCD mit hoher<br />
Auflösung im 16:10 Format vor. Das Display hat 6,7 Megapixel<br />
und bietet eine überragende Bildqualität. Es kann<br />
zwei nebeneinander angeordnete 21,3“ Displays mit QXGA<br />
Auflösung ersetzen. Entwickelt wurde es für Anwendungen im<br />
Bereich der medizinischen Diagnostik. 55<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
Neue IoT-Lötstation mit modernsten<br />
Features<br />
Wie sehen die Ansprüche des sogenannten IoT-Zeitalters, die<br />
Erwartungen einer 4.0-Umgebung in der Fertigung aus, wenn<br />
es um manuelle Technik wie das Handlöten geht? Diese Fragen<br />
beantwortet die TBK GmbH ab Seite 46<br />
5
Aktuelles<br />
Fulminanter Erfolg für MedtecLIVE und<br />
MedTech Summit<br />
4.573 Besucher aus 50 Ländern<br />
auf der Fachmesse Medtec-<br />
LIVE <strong>2019</strong>, rund 500 Kongressteilnehmer<br />
der beiden Kongresse<br />
MedTech Summit und<br />
der Röntgen konferenz CARAT<br />
sowie über 400 Aussteller, davon<br />
die Hälfte aus 30 ausländischen<br />
Nationen – das ist die Erfolgsbilanz<br />
der Premieren-Veranstaltung<br />
vom 21. – 23. Mai <strong>2019</strong> im Messezentrum<br />
Nürnberg. „Die hohe<br />
Qualität der Gespräche und das<br />
intensive Netzwerken auf hohem<br />
Niveau sind zwei Punkte, die die<br />
Aussteller in vielen Gesprächen<br />
gelobt haben“, sagt Alexander<br />
Stein, Direktor der MedtecLIVE bei<br />
der NürnbergMesse. „Genau das,<br />
eine Plattform der Medizintechnik<br />
zum hochwertigen Austausch miteinander,<br />
wollten wir gemeinsam<br />
mit dem Forum MedTech Pharma<br />
und in der Kombination von Messe<br />
und Kongressen schaffen. Das<br />
ist gelungen.“ Die MedtecLIVE<br />
hat sich damit vom Start weg als<br />
zweitgrößter Branchentreffpunkt<br />
in Europa – mit klarer internationaler<br />
Ausrichtung – etabliert.<br />
„Partnering“-Event<br />
Beim B2B-Matchmaking Event<br />
„Partnering“ haben sich Unternehmen<br />
zu rund 500 vorab vereinbarten<br />
Gesprächen getroffen. Neben<br />
der konkreten Geschäftsanbahnung<br />
standen auf der Medtec-<br />
LIVE auch die großen Themen<br />
der Medizintechnikbranche zur<br />
Diskussion: Die nahezu einhellige<br />
Meinung der Industrie ist,<br />
dass die Zeit zur Umsetzung der<br />
europäischen MDR bis zum Mai<br />
2020 gerade für mittelständische<br />
Unternehmen zu kurz sei, und die<br />
Kosten für die Rezertifizierung von<br />
bereits etablierten Medizinprodukten<br />
in keinem Verhältnis zum<br />
möglichen Ertrag stünden. Über<br />
80 Vorträge auf den Messe-Foren<br />
der MedtecLIVE und 75 Beiträge<br />
auf dem MedTech Summit behandelten<br />
neben diesen Fragen der<br />
Regulierung viele weitere technologische,<br />
medizinische und<br />
unternehmerische Themen, die<br />
die Medizintechnik-Branche derzeit<br />
beschäftigen.<br />
Insgesamt zeigten 402 Aussteller<br />
aus 30 Ländern ihre Leistungen<br />
und Produkte. Die Hälfte der ausstellenden<br />
Unternehmen reiste<br />
aus dem Ausland an, vornehmlich<br />
aus Europa, aber auch aus<br />
USA, Japan, China oder Singapur.<br />
Besonders die klare internationale<br />
Ausrichtung der Medtec-<br />
LIVE machte die Fachmesse weit<br />
über die Grenzen des heimischen<br />
Marktes hinaus zu einem attraktiven<br />
Treffpunkt: Marktchancen<br />
und internationale Markteintrittsstrategien<br />
waren auf der Messe<br />
ein beliebtes Thema, das sich<br />
unter anderem in den Messe-<br />
Foren widerspiegelte. Auf dieser<br />
Positionierung wollen die Veranstalter<br />
in den kommenden Jahren<br />
aufbauen:<br />
Wissenstransfer und<br />
Innovationen<br />
Diese Aufgabe hat der MedTech<br />
Summit in vollem Umfang erfüllt.<br />
Entstehende Partnerschaften<br />
haben wir sowohl im Networking<br />
Bereich des Kongresses als auch<br />
in der Partnering-Area miterlebt.“<br />
Insgesamt haben rund 500 Teilnehmer<br />
den Kongress und das<br />
B2B Matchmaking Event „Partnering“<br />
besucht. Auch die Röntgenkonferenz<br />
CARAT, die ihre Premiere<br />
feierte, ist mit 90 Teilnehmern<br />
und einem attraktiven Programm<br />
erfolgreich gestartet.<br />
Wie die Fachmesse war<br />
auch der MedTech Summit<br />
stark international besucht<br />
Die Kongressbesucher reisten<br />
aus 25 Ländern an – viele aus der<br />
Schweiz und Österreich aber auch<br />
aus Japan. Seinem Anspruch, die<br />
Brücke von der Entwicklung von<br />
Medizintechnik zum Einsatz in<br />
Diagnostik und Therapie zu schlagen,<br />
wurde der Kongress ebenfalls<br />
gerecht: Unter den Teilnehmern<br />
fanden sich Ärzte und Wissenschaftler<br />
genauso wie Zulieferer,<br />
Hersteller, Dienstleister und<br />
Vertreter der Benannten Stellen.<br />
Ausgezeichnet: Start-ups<br />
erlauben den Blick in die<br />
Zukunft der Medizintechnik<br />
Großer Nachfrage erfreute sich<br />
auch der Innovation Market Place:<br />
43 Start- ups zeigten ihre Innovationen,<br />
30 von ihnen bewarben<br />
sich vorher bereits beim neuen<br />
Start-up-Contest. Nach einer<br />
Vorauswahl der Jury präsentierten<br />
schließlich zehn junge Unternehmen<br />
ihre Entwicklungen im Rahmen<br />
des Wettbewerbs auf der<br />
MedtecLIVE. Zu gewinnen gab es<br />
nicht nur Begleitung und Beratung<br />
bei der Markteinführung und dem<br />
Bewältigen regulativer Hürden.<br />
Der Sieger Hydru Stent aus Portugal<br />
kann sich über 12.000 Euro<br />
Preisgeld, 12 m² Messestand auf<br />
der Medtec LIVE 2020 und eine<br />
sechs monatige Büropräsenz in<br />
Erlangen oder Paris freuen. Das<br />
Unternehmen entwickelt einen<br />
biologisch abbaubaren, antibakteriellen<br />
und maßgeschneiderten<br />
Stent für die Urologie.<br />
Der Zweitplatzierte, Munevo<br />
aus Deutschland, kann sich über<br />
6.000 Euro Preisgeld, 9 m² Messestand<br />
auf der MedtecLIVE 2020<br />
und immerhin vier Monate Bürofläche<br />
in Erlangen oder Paris freuen.<br />
Die Gründer haben sich vorge-<br />
6 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Aktuelles<br />
Software Spezialist e-GITS wird Teil der Hamburger<br />
Garz & Fricke Gruppe<br />
Garz & Fricke GmbH<br />
www.garz-fricke.com<br />
Die Garz & Fricke Gruppe verstärkte<br />
sich zum 31. März <strong>2019</strong> mit<br />
dem Software Dienstleister e-GITS<br />
GmbH mit Sitz in Stuttgart und<br />
Chennai, Indien. e-GITS Gründer<br />
Sven Ließ bleibt Geschäftsführer<br />
von e-GITS, um gemeinsam mit<br />
der Garz & Fricke Geschäftsführung<br />
die Entwicklung der Unternehmensgruppe<br />
zum führenden<br />
One-Stop-Shop-Systemanbieter<br />
von HMIs, Verkaufsautomaten<br />
und Bezahlsystemen in zentraler<br />
Rolle weiter zu begleiten und<br />
gleichzeitig den Standort Stuttgart<br />
auszubauen.<br />
Kundenspezifische Cross-<br />
Platform-Applikationen<br />
Die Kernkompetenz von e-GITS<br />
liegt in maßgeschneiderten Cross<br />
Platform Applikationen. Hierzu<br />
gehört vor allem das Entwickeln<br />
von Graphical User Interfaces<br />
(GUI) für embedded IoT-Komponenten<br />
in den Zielmärkten Medizintechnik,<br />
Industrial Automation,<br />
Home Automation und Smart-<br />
Vending (vernetzte Verkaufsautomaten).<br />
e-GITS ist zudem langjähriger<br />
zertifizierter Qt-Partner und<br />
bietet entsprechende Trainingspakete<br />
nach Kundenvorgaben an. Die<br />
Software-Applikationen umfassen<br />
embedded, mobile und Desktop-<br />
Anwendungen für Betriebs systeme<br />
wie Embedded Linux, Windows,<br />
Linux, Android und iOS.<br />
Hoher Ingenieuranteil<br />
Die Garz & Fricke Gruppe<br />
beschäftigt einschließlich e-GITS<br />
rund 150 Mitarbeiter, darunter<br />
ein sehr hoher Anteil an Ingenieuren.<br />
Neben der gewachsenen<br />
Mitarbeiter zahl ermöglichen auch<br />
die zusätzlichen Standorte in Süddeutschland<br />
sowie Chennai/Indien<br />
künftig eine noch engere Betreuung<br />
der Kunden der Gruppe. Das<br />
Softwareentwicklungscenter in<br />
Indien wird dabei auch weiterhin<br />
von Deutschland aus betreut.<br />
Produkt- und Dienstleistungsportfolio<br />
abgerundet<br />
Mit dem Zusammenschluss<br />
rundet die Garz & Fricke Gruppe<br />
ihr Produkt- und Dienstleistungsportfolio<br />
ab. Das Angebot reicht<br />
als integrierter Systemanbieter mit<br />
Kompetenzen über die gesamte<br />
Wertschöpfungskette von Panel<br />
PCs über Human Machine Interfaces<br />
mit Betriebssystem bis<br />
zu Applikationen (GUI), Bezahlsystemen<br />
und Cloud- Anwendungen.<br />
Manfred Garz, Gründer<br />
und Geschäftsführer von Garz<br />
& Fricke, sieht die großen Vorteile<br />
des Zusammenschlusses<br />
für beide Seiten: „e-GITS passt<br />
hervorragend zu Garz & Fricke,<br />
da unsere Kunden immer häufiger<br />
Ready-to-Use Komplettsysteme<br />
mit Hard- und Software erwarten.<br />
Künftig können wir diesen<br />
Anforderungen noch besser entsprechen,<br />
denn das sogenannte<br />
One-Stop-Shop Konzept ist ein<br />
wichtiger Bestandteil der Garz<br />
& Fricke Erfolgsgeschichte. Und<br />
wir rechnen bereits kurzfristig<br />
mit deutlichem Wachstum durch<br />
die Integration von e-GITS in die<br />
Firmen gruppe, da wir mit dem<br />
Unternehmen schon eine längere<br />
gute Geschäftsbeziehung<br />
pflegen und unter anderem im<br />
Bereich Medizintechnik bereits<br />
erfolgreich zusammen arbeiten.“<br />
Sven Ließ, Gründer und<br />
Geschäftsführer der e-GITS,<br />
ergänzt: „Wir freuen uns, mit Garz<br />
& Fricke in Zukunft ganz heitliche<br />
Hard- und Software-Lösungen<br />
anbieten zu können und so das<br />
Wachstum von e-GITS fortzuschreiben.<br />
Dieser Zusammenschluss<br />
bietet uns die Möglichkeit,<br />
von kürzeren Entwicklungszeiten<br />
zu profitieren – und unseren<br />
Kunden innovative Hard- und<br />
Software-Lösungen aus einer<br />
Hand anbieten. Ich freue mich,<br />
diese Entwicklung über die nächsten<br />
Jahre weiter aktiv begleiten<br />
zu können!“ ◄<br />
nommen, die Steuerung von Rollstühlen<br />
zu vereinfachen: munevo<br />
DRIVE ist ein einzigartiges Rollstuhlsteuerungssystem,<br />
mit dem<br />
Benutzer ihren Rollstuhl durch<br />
Bewegen des Kopfes steuern können.<br />
Das System bietet viele weitere<br />
Funktionen bis hin zur Notfallbenachrichtigung.<br />
Als drittplatziertes<br />
Start-up nahm STIL aus<br />
den Niederlanden 3.000 Euro, 9<br />
m² Messestand auf der MedtecLIVE<br />
2020 und eine zweimonatige<br />
Präsenz in Erlangen oder<br />
Paris mit nach Hause. STIL entwickelt<br />
ein Wearable, das das<br />
Konzept des Noise-Cancelling<br />
nutzt, um einen Tremor – zum<br />
Beispiel bei Parkinson-Patienten<br />
– zu unterdrücken. Durch die<br />
Anwendung einer „Anti- Vibration“<br />
auf den Arm wird dem Zittern<br />
aktiv entgegengewirkt und<br />
die Hände stabilisiert. Alle Preisgelder<br />
stellte eitHealth bereit,<br />
die Working Spaces kamen von<br />
Neigborhood und Medical Valley<br />
EMN und mit den Messeständen<br />
für das kommende Jahr brachte<br />
sich die MedtecLIVE in die Partnerschaft<br />
rund um den Innovation<br />
Market Place ein.<br />
Die nächste MedtecLIVE findet<br />
vom 31. März bis 2. April 2020 im<br />
Messezentrum Nürnberg statt.<br />
MedtecLIVE<br />
www.medteclive.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
7
Komponenten<br />
Einsatz von Steckverbinder in der<br />
Medizintechnik<br />
Bild 1: Die Meniskusbildung des Lotes ist ein Zeichen für eine stabile<br />
Lötverbindung<br />
Steckverbinder zu<br />
Steckverbinder<br />
Die Kontaktierung zwischen<br />
einzelnen Steckverbindern kann<br />
ebenfalls durch ein spezielles<br />
Kontaktdesign verbessert werden,<br />
um auch bei Vibrationen<br />
und Schwingungen zuverlässige<br />
Dienste zu leisten. Dies wird beispielsweise<br />
durch doppelschenklig<br />
und flexibel ausgeführte Federkontakte<br />
erreicht (Bild 3). Bewegen<br />
sich die Stecker gegeneinander,<br />
ist dadurch sichergestellt, dass<br />
immer mindestens ein Federept<br />
GmbH<br />
www.ept.de<br />
In der Medizintechnik gelten<br />
spezielle Anforderungen an die<br />
Robustheit von Steckverbindern.<br />
Gerade für den Einsatz in<br />
der Medizintechnik besteht eine<br />
hohe Nachfrage nach robusten<br />
Leiterplattensteckverbindern oder<br />
sogenannten „rugged connectors“.<br />
Beliebt sind diese Bezeichnungen<br />
für hohe Anforderungen an Steckverbinder<br />
auch in den Bereichen<br />
Luft- und Raumfahrt, in militärischen<br />
und industriellen Anwendungen<br />
oder dem Transport wesen.<br />
Die tatsächliche Widerstandsfähigkeit<br />
von Steckverbindern<br />
ist damit jedoch nicht näher definiert<br />
und kann sich letztendlich auf<br />
sehr unterschiedliche Aspekte der<br />
Verbindungstechnik beziehen. Im<br />
Folgenden wird näher betrachtet,<br />
welche Eigenschaften von Steckverbindern<br />
gerade für den Einsatz<br />
in der Medizintechnik von Bedeutung<br />
sind.<br />
Vibration und<br />
Schwingungen<br />
Einer der häufigsten Einflüsse,<br />
denen Steckverbinder beispielsweise<br />
im MRT oder in Infusionspumpen<br />
ausgesetzt sind und<br />
widerstehen müssen, sind Vibrationen<br />
und Schwingungen. Diese<br />
gefährden den konstanten und<br />
störungsfreien Kontakt zwischen<br />
Leiter platte und Steckverbinder<br />
sowie auch zwischen Steckverbindungen<br />
untereinander. Eine<br />
zuverlässige und haltbare Kontaktierung<br />
zwischen einem SMT-<br />
Steckverbinder und der Leiterplatte<br />
erreicht man z. B. durch ein<br />
für die Verlötung auf der Leiterplatte<br />
optimiertes Kontaktdesign.<br />
Steckverbinder und<br />
Leiterplatte<br />
Dabei sollte das Design der<br />
Kontaktfüße so ausgelegt sein,<br />
dass sie sich beim Lötvorgang<br />
optimal mit den Lötpads auf der<br />
Leiterplatte verbinden. Zu erkennen<br />
ist eine gute Lötverbindung<br />
an der Meniskusbildung des<br />
Lotes (Bild 1). Ein guter Koplanaritätswert<br />
von maximal 0,1 mm<br />
trägt zusätzlich zu einer optimalen<br />
Kontaktierung der Leiterplatte<br />
bei. Dieser Wert gewährleistet,<br />
dass die Kontaktfüße vor dem<br />
Verlöten gleichmäßig auf den<br />
Lötpads der Leiterplatte aufliegen<br />
und sich somit lückenlos<br />
optimal mit der Leiterplatte verbinden.<br />
Verfügt der Steckverbinder<br />
außerdem über einen Boardlock<br />
– ein Metallbügel, der ebenfalls<br />
auf der Leiterplatte verlötet<br />
wird – verankert dieser den Stecker<br />
unabhängig von den stromführenden<br />
Kontakten fest auf<br />
Bild 2: Der Boardlock wird<br />
zusätzlich auf der Leiterplatte<br />
verlötet<br />
der Leiterplatte (Bild 2). Durch<br />
Vibrationen verursachtes Lösen<br />
der Steckverbinder kontakte von<br />
der Leiterplatte wird somit verhindert.<br />
Bild 3: Doppelschenklige, flexible Federkontakte sorgen für eine sichere<br />
Kontaktierung bei Vibrationen<br />
8 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Komponenten<br />
Bild 5: Die One27-Steckverbinder erlauben einen großzügigen Mitten- bzw.<br />
Winkelversatz in der Handhabung<br />
Bild 4: Die Kontaktierung erfolgt auf der glatten Fläche des Federkontaktes<br />
kontakt auf dem Messerkontakt<br />
aufliegt. Eine Kontaktunterbrechung<br />
durch Vibrationen oder<br />
Schwingungen ist damit ausgeschlossen.<br />
Die Vibrationseigenschaften<br />
der in diesem Beispiel<br />
verwendeten One27-Steckverbinder<br />
von ept wurden gemäß<br />
der Norm IEC 60068-2-6:2007<br />
für einen Frequenzbereich von 10<br />
bis 2000 Hz nachgewiesen, die<br />
Schockeigenschaften mit einer<br />
Beschleunigung von 50G gemäß<br />
IEC 60068-2-27:2008 bestätigt.<br />
Lebensdauer<br />
Je nach Typ, sind medizinische<br />
Geräte 8 bis 15 Jahre im Einsatz.<br />
Über diesen Zeitraum muss die<br />
einwandfreie Funktionsfähigkeit<br />
entsprechend mindestens gewährleistet<br />
sein. Die Langlebigkeit der<br />
im medizinischen Gerät verbauten<br />
Steckverbinder trägt dabei wesentlich<br />
zur zuverlässigen Funktionsweise<br />
bei.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
Die Lebensdauer eines Steckverbinders<br />
wird meist über die<br />
Anzahl der Steckzyklen definiert,<br />
die dieser ohne Einbußen bei der<br />
Übertragungsqualität absolvieren<br />
kann. Einfluss auf die Anzahl der<br />
Steckzyklen hat vor allem die Qualität<br />
der Kontaktoberfläche. Qualitativ<br />
hochwertige und haltbare<br />
Kontaktbeschichtungen verringern<br />
den Oberflächenabrieb beim<br />
Steckvorgang. Dickere Beschichtungen<br />
wiederum lassen mehr<br />
Abrieb zu, bevor sie an Funktionsfähigkeit<br />
einbüßen. Um die Reibung<br />
zu minimieren ist natürlich<br />
eine möglichst glatte Oberfläche<br />
der beiden aufeinandertreffenden<br />
Kontaktflächen von Vorteil. Dies<br />
kann beispielsweise durch ein<br />
durchdachtes Design des Federkontaktes<br />
erreicht werden: trifft<br />
dieser mit der glatten, gewalzten<br />
Fläche auf den Messerkontakt,<br />
wie beim One27-Steckverbinder<br />
in Bild 4 zu sehen, wird die Reibung<br />
zwischen den Kontakten auf<br />
ein Minimum reduziert. Im Gegensatz<br />
zu herkömmlichen Systemen<br />
wird so eine Kontaktierung<br />
auf der inhomogenen, scharfkantigen<br />
Stanzkante vermieden, die<br />
wiederum zu erhöhtem Abrieb der<br />
Oberfläche führen würde.<br />
Performance Level I<br />
Die in diesem Beispiel verwendeten<br />
One27-Steckverbinder erreichen<br />
auf diese Weise das Performance<br />
Level I, d. h. 500 Steckzyklen,<br />
auch unter erschwerten<br />
Bedingungen wie Schadgas-Einfluss<br />
(gemäß Norm IEC 60068-2-<br />
60:2015) und häufigen Temperaturschwankungen<br />
(gemäß Norm<br />
IEC 60068-2-30:2005). Das Relaxationsverhalten<br />
der Kontakt feder<br />
ist über die ganze Lebensdauer<br />
hinreichend hoch und wurde<br />
gemäß der Norm IEC 60512-13-<br />
2: 2006 qualifiziert. Dadurch ist<br />
gewährleistet, dass der Federkontakt<br />
über die gesamte Einsatzzeit<br />
den Messerkontakt sicher<br />
umschließt. Ein zusätzlicher Vorteil<br />
der großen, gewalzten Kontaktflächen<br />
der Feder ist die höhere<br />
Stromtragfähigkeit, welche durch<br />
die geringen Übergangswiderstände<br />
zustande kommt.<br />
Verarbeitung und<br />
Handhabung<br />
Bereits bei der Handhabung<br />
und dem Einbau von Steckverbindern<br />
in der Medizintechnik kommt<br />
es darauf an, dass diese möglichst<br />
robust sind, um Beschädigungen<br />
und damit Beeinträchtigungen<br />
der späteren Funktionsweise<br />
der Geräte zu verhindern.<br />
Der bereits zuvor beschriebene,<br />
auf der Leiterplatte verlötete<br />
Boardlock absorbiert beispielsweise<br />
beim Einbau die auf<br />
die Steckverbinder einwirkenden<br />
mechanischen Kräfte, auch die,<br />
welche beim Stecken der Paare<br />
auftreten. Die hier beispielhaft<br />
verwendeten One27 SMT-Stecker<br />
sind dabei gegen mechanische<br />
Belastungen bis zu 400 N<br />
resistent.<br />
Beim Stecken selbst führt<br />
idealer weise ein hoher Toleranzausgleich<br />
dazu, die Handhabung<br />
von Steckverbindern<br />
möglichst einfach zu gestalten.<br />
Die One27-Leiterplattensteckverbinder<br />
bestechen hier<br />
mit dem Zusammenspiel zwischen<br />
dem ausgeklügelten Kontaktprinzip<br />
der doppelschenkligen<br />
Feder, die den Messerkontakt<br />
flexibel umschließt, und<br />
der Gestaltung der Isolierkörper.<br />
Diese sind sowohl bei Messer<br />
wie auch Feder mit Einführschrägen<br />
ausgestattet, die beim Stecken<br />
einen Versatz von 0,7 mm<br />
in jede Richtung ausgleichen.<br />
Zusätzlich schließt der Fangbereich<br />
einen Winkel von ± 4°<br />
längs und ± 2° quer ein (siehe<br />
9
Komponenten<br />
Bild 6: Dank hoher Überstecksicherheit können die Stecker in der Höhe<br />
variabel verbunden werden<br />
Bild 5). Die Steckverbinder sind<br />
somit bei Hand habung und Einbau<br />
optimal gegen Beschädigung<br />
und Fehlstecken geschützt.<br />
Überstecksicherheit<br />
Der doppelschenklige Federkontakt<br />
gewährleistet bei der Anwendung<br />
zudem eine hohe Überstecksicherheit.<br />
Ein Steckerpaar<br />
kann innerhalb eines Bereiches<br />
von 1,5 mm variabel miteinander<br />
verbunden werden (Bild 6). Die<br />
sichere Kontaktierung zwischen<br />
dem Kontaktstift der Messer leiste<br />
und dem doppelseitigen Federkontakt<br />
der Federleiste ist dabei<br />
dank der verbleibenden Kontaktstrecke<br />
von 0,9 mm garantiert.<br />
Dadurch erhält man einen hohen<br />
Toleranzausgleich bei der Verbindung<br />
zweier Leiterplatten, der die<br />
Zuverlässigkeit der elektrischen<br />
Verbindung sowohl beim Einbau<br />
als auch beim dauerhaften Einsatz<br />
in medizinischen Geräten<br />
unterstützt.<br />
Geprüfte Zuverlässigkeit<br />
Medizinische Geräte können<br />
letztendlich nur so zuverlässig<br />
sein, wie die in ihnen verbauten<br />
elektrischen Verbindungen. Je<br />
nach Risikoklasse müssen Medizinprodukte<br />
bis zu ihrer Zulassung<br />
teilweise jahrelangen Funktionstests<br />
unterzogen werden.<br />
Die darin verwendeten Steckverbinder<br />
sollten deshalb den<br />
zuvor beschriebenen Laborprüfungen<br />
nach IEC-Standard<br />
unterzogen worden sein, welche<br />
deren Robustheit und Langlebigkeit<br />
nachweisen und sie somit für<br />
den Einsatz in der Medizintechnik<br />
qualifizieren.<br />
Weitere Informationen zu den<br />
im Artikel beschriebenen One27-<br />
Steckverbindern stehen unter<br />
www.ept.de/One27 zur Verfügung.<br />
Den Animationsfilm über die<br />
One27-Steckverbinder finden<br />
Sie unter https://youtu.be/6doPp-<br />
7ea88 ◄<br />
Thermische Schutzschalter – mit Sicherheit rechtzeitig ein- oder ausschalten<br />
-54 °C bis +288 °C. Die Schalter<br />
sind schock- und vibrationsgetestet,<br />
hermetisch dicht und<br />
nach MIL-Norm klassifiziert. Sie<br />
können je nach Anwendung auch<br />
zum Aktivieren von Heiz-, Kühloder<br />
Ventilationssystemen verwendet<br />
werden.<br />
Elektronische Baugruppen,<br />
Anlagen oder Systeme sind<br />
meist für einen bestimmten Arbeitstemperaturbereich<br />
spezifiziert.<br />
In diesem Gebiet ist eine<br />
optimale Funktion gewährleistet.<br />
Außerhalb dieses Temperaturbereichs<br />
können Defekte auftreten.<br />
Um dies zu vermeiden, bietet<br />
Telemeter Electronic thermische<br />
Schutzschalter (Thermostate) an,<br />
welche zuverlässig auch unter<br />
widrigsten Bedingungen die<br />
Stromzufuhr ein- oder ausschalten.<br />
Die Schalttemperatur kann<br />
vor der Produktion der Schutzschalter<br />
bestimmt werden. Der<br />
wählbare Bereich beginnt bei<br />
Typische<br />
Einsatzbereiche<br />
sind Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik<br />
sowie Geräte<br />
und Anlagen der Medizin- oder<br />
Automatisierungstechnik, die<br />
ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit<br />
fordern.<br />
Telemeter Electronic<br />
GmbH<br />
tm@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
10 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
EMV-Filter für Anwendungen in der<br />
Medizintechnik<br />
Komponenten<br />
Neue Reihe von EMV Filtern mit IEC Gerätestecker C14 inklusive Sicherungshalter oder Schalter<br />
Die Gehäusegröße entspricht<br />
der vom FN 9260 bzw. FN 9264,<br />
so dass ein Austausch der Serien<br />
untereinander, ohne Änderungen<br />
am Gehäuseausschnitt vorzunehmen,<br />
möglich ist. Bei den Netzeingangsmodulen<br />
(Kombination aus<br />
Inlet und Sicherungshalter/Schalter)<br />
handelt es sich um die millionenfach<br />
erprobten Komponenten<br />
aus der FN 9260/4er-Familie.<br />
Schaffner Holding AG<br />
www.schaffner.com<br />
Das international führende<br />
Unternehmen im Bereich der elektromagnetischen<br />
Verträglichkeit<br />
stellt eine neue Reihe von Kombi-<br />
EMV-Filtern mit IEC Gerätestecker<br />
C14 und inkludiertem Sicherungshalter<br />
oder Schalter vor<br />
Die High Performance-Filterreihe<br />
FN 9262 (mit Sicherungshalter)<br />
und FN 9266 (mit zweipoligem<br />
Schalter) ergänzt die bewährten<br />
FN 9260- und FN 9264-Filterfamilien<br />
und ist für Anwendungen<br />
entwickelt, die hohe Dämpfungseigenschaften<br />
erfordern. Hierbei<br />
handelt es sich um ein Filter<br />
für generelle Anwendungen mit<br />
Fokus auf die Medizintechnik. Die<br />
Anforderung an die Isolation der<br />
B-Filtertypen (ohne Y-Kondensatoren)<br />
wurden entsprechend IEC<br />
60601-1 1MOPP erreicht.<br />
Vergleicht man die Performanz<br />
der Filter FN 9260 und FN 9262<br />
bzw. FN 9264 und FN 9266, zeigt<br />
sich, dass diese bei den neu eingeführten<br />
Modellen über den<br />
gesamten Frequenzbereich höher<br />
ist. Das wird zum einen durch die<br />
fortschrittliche Kernmaterialien in<br />
der Gleichtaktdrosselkomponente<br />
und zum anderen durch die Steigerung<br />
der X-Kapazität (Gegentaktdämpfung)<br />
ermöglicht.<br />
Große Gerätevielfalt<br />
Mit der neu geschaffenen Variantenvielfalt<br />
(FN 9260/2/4/6) und<br />
den vorhandenen Dämpfungseigenschaften<br />
bieten die Filter<br />
eine Lösung für hochmoderne<br />
Geräte im Bereich der Medizinund<br />
Haushalts-, Audio-, Videotechnik,<br />
können aber auch in vielen<br />
anderen Applikationen mit<br />
ähnlichen Anforderungen eingesetzt<br />
werden.<br />
Die Filter verfügen über alle<br />
gängigen Sicherheitsprüfzeichen<br />
(UL 60939-3, CSA C22.2<br />
No. 8, IEC 60939-3 und CQC),<br />
ein CE Prüfzeichen und erfüllen<br />
die RoHS II (2015/863) Richtlinie.<br />
Weitere Informationen stehen<br />
unter www.schaffner.com zur<br />
Verfügung oder bei der lokalen<br />
Schaffner Niederlassung. ◄<br />
Erster doppelseitiger Hochenergie-Chip-Widerstand eingeführt<br />
Der neueste Zuwachs zu der Palette an<br />
impulsüberstehenden Chip-Widerständen ist<br />
der doppelseitige Hochenergie-Chip-Widerstand<br />
HDSC. Die HDSC-Chip-Widerstände<br />
sind ungetrimmt für eine höhere Impuls leistung<br />
geeignet und laut dem Hersteller die einzigen<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
doppelseitigen ungetrimmten Chip-Widerstände<br />
auf dem Markt. Mögliche Anwendungen sind<br />
in der Industrie wie auch Medizintechnik in<br />
Stromversorgungen, oder als Sicherung und<br />
Eingangsschutz zu finden. Der besondere Nutzen<br />
der HDSC-Widerstände liegt in der verbesserten<br />
Robustheit gegenüber Stoßspannungen<br />
und Impulsleistungen. Die höhere Überspannungstoleranz<br />
erhöht die Zuverlässigkeit<br />
und reduziert Feldausfälle in Anwendungen,<br />
die elektrischen Überspannungen ausgesetzt<br />
sind. Weiterhin eignen sich die HDSC-Widerstände<br />
gut als Ersatz von Lösungen mit größeren<br />
Bauformen oder mehreren Widerständen,<br />
die bislang eingesetzt werden, um den<br />
Anforderungen einer Überspannung gerecht<br />
zu werden.<br />
Hauptmerkmale<br />
• Bauformen 0805 bis 2512<br />
• Verarbeitung von 1,2/50 µs Spannungsspitzen<br />
bis 6,5 kV<br />
• Verarbetung Spitzenbelastungen bis 6 kW<br />
für 0,1 ms<br />
• Überbelastung für 2 s bis 9,4 W<br />
• Belastbarkeit bei 70 °C: 0,25 bis 1,5 W<br />
• Widerstandswerte: 1Ω bis 1MΩ<br />
• TCR (ppm/°C):
Komponenten<br />
Neue Schlauchquetschventile sind flexibel im Design<br />
Mit den neuen Schlauquetschventilen<br />
von Geeplus wird der<br />
Bedarf an kleinen Regelventilen<br />
mit niedrigem Energiebedarf für<br />
Wasser, Luft und andere nichtaggressive<br />
Flüssigkeiten in vielen<br />
Anwendungen, insbesondere der<br />
Medizintechnik, gedeckt. Dabei<br />
setzt Geeplus auf die robusten<br />
und zuverlässigen Hubmagnete,<br />
die bereits auch einzeln als<br />
Komponenten angeboten werden.<br />
An die Hubmagnete wird<br />
die Mechanik für die Schlauchquetschung<br />
adaptiert. Mit der<br />
Spritzgussfertigung im Haus<br />
und der Kombinationsmöglichkeit<br />
mit diversen Hubmagneten<br />
kann Geeplus hier flexibel auf<br />
die Kundenwünsche eingehen.<br />
Für das Führen der Flüssigkeit<br />
wird in der Regel ein Silikonschlauch<br />
verwendet, der<br />
vom Kunden im Bezug auf seine<br />
Anwendung ausgesucht wird.<br />
Das Ventil kann als „Normal<br />
Offen“ oder „Normal Geschlossen“<br />
ausgeführt werden, bei<br />
mehrkanaligen Ausführungen<br />
auch in einer Mischkonfiguration.<br />
Die Optimierung des<br />
gesamten Ventils muss auf die<br />
Kräfte beim Öffnen bzw. Schließen<br />
unter Berücksichtigung der<br />
Eigenschaften des Schlauchmaterials<br />
wie Durchmesser, Steifigkeit<br />
und Lebensdauer, auf die maximale<br />
Erwärmung und die verfügbare<br />
Leistung erfolgen.<br />
Besondere Beachtung<br />
hat Geeplus auch der Handhabung<br />
z. B. beim Wechseln der<br />
Schläuche geschenkt – in Laboren<br />
kann dieser Vorgang schließlich<br />
sehr oft an einem Tag erforderlich<br />
sein. So ist im Ventilkopf<br />
eine mechanische Verriegelung<br />
integriert, so dass die Abdeckung<br />
der Schlauchführung nach dem<br />
Öffnen nicht gehalten werden<br />
muss und die Schläuche einfach<br />
gewechselt werden können. Sind<br />
die neuen Schläuche eingelegt,<br />
wird die Abdeckung geschlossen<br />
und die Schläuche sind sicher im<br />
vorgesehenen Kanal arretiert.<br />
ACTRONIC – SOLUTIONS<br />
GmbH<br />
www.actronic-solutions.de/<br />
SMT-Steckverbinder für Übertragungsraten bis zu 16 Gbit/s<br />
Ideal für Mezzanine Boardto<br />
- Board- Systeme, PCI<br />
Express 4.0-Boards oder die<br />
Datenübertragung via USB 3.1<br />
Gen2 geeignet sind die ab<br />
sofort bei SE Spezial-Electronic<br />
verfügbaren neuesten Highspeed-SMT-Steckverbinder<br />
der<br />
Colibri-Familie von ept. Die für<br />
Datenübertragungsraten bis zu<br />
16 Gbit/s ausgelegten Modellvarianten<br />
sind wahlweise für 5 oder<br />
8 mm Leiterplattenabstand mit<br />
40, 80, 120, 160, 200, 220 oder<br />
440 Polen erhältlich.<br />
Die 440polige Version, bestehend<br />
aus zwei Messer- bzw.<br />
Federleisten mit jeweils 220 Pins,<br />
wird dabei in einem Bestückrahmen<br />
zusammengehalten. Wie<br />
alle derzeitigen Colibri-Steckverbinder<br />
zeichnen sich auch<br />
die zur Colibri-Standardversion<br />
layout- und steckkompatiblen<br />
16 Gbit/s-Ausführungen durch<br />
ein optimiertes Kontaktdesign<br />
aus, dass eine ausgezeichnete<br />
Signalqualität garantiert. Für die<br />
Simulation eigener Designs stellt<br />
ept darüber hinaus auf Anfrage<br />
die benötigten S-Parameter zur<br />
Verfügung.<br />
Typische<br />
Anwendungsbereiche<br />
sind neben der industriellen<br />
Automatisierung Kiosk- und<br />
POS-Systeme, die Medizintechnik,<br />
die Messtechnik, die<br />
Unterhaltungselektronik sowie<br />
die Gebäudetechnik. Die Auslieferung<br />
der äußerst robusten<br />
Steckverbinder erfolgt regulär<br />
in einer Tape-and-Reel-Verpackung.<br />
Ausführliche Informationen<br />
zur kompletten Colibri-<br />
Familie können unter emech@<br />
spezial.com angefordert werden.<br />
SE Spezial-Electronic<br />
GmbH<br />
www.spezial.com<br />
12 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Komponenten<br />
Optimale Wundbehandlung mit kabellosen<br />
Fußschaltern<br />
Bluetooth Fußschalter von Herga steuern das innovative Mikrowasserstrahlgerät debritom+ von medaxis<br />
Variohm<br />
www.variohm.de<br />
Das Medizintechnikunternehmen<br />
Medaxis AG entwickelt und<br />
produziert medizinische Geräte<br />
und Systeme für die Wundbehandlung.<br />
Die Mikrowasserstrahl-Technologie<br />
des Schweizer Unternehmens<br />
ist bahnbrechend in der Reinigung<br />
von akuten und chronischen<br />
Wunden. Das erfolgreiche Präzisionsgerät<br />
debritom+ befreit sowohl<br />
chronische Wunden von Wundbelägen,<br />
als auch akute Wunden von<br />
Fremdkörpern mittels stark gebündeltem<br />
Mikrowasserstrahl und kann<br />
auch als vorbereitende Maßnahme<br />
für eine Hauttransplantation dienen.<br />
Für debritom+ hat medaxis 2017 den<br />
Zuger Innovationspreis gewonnen.<br />
Die einfache Funktionsweise regt<br />
die Wundheilung an, wobei das<br />
gesunde Gewebe geschont wird.<br />
Dies verkürzt nicht nur die Heilungsdauer,<br />
sondern bietet darüber<br />
hinaus eine Alternative zu herkömmlichen<br />
chirurgischen Eingriffen, wie<br />
etwa dem Skalpell, was zu deutlich<br />
weniger Narbengewebe führt. Die<br />
Wundbehandlung mit dem debritom+<br />
muss nicht zwingend von einem<br />
Arzt durchgeführt werden. Für den<br />
ambulanten Eingriff mit dem handlichen<br />
debritom+ ist keine Anästhesie<br />
oder OP-Bereitstellung notwendig,<br />
dies senkt die Behandlungskosten<br />
deutlich. Anwendung findet debritom+<br />
in Kliniken, Arzt praxen oder<br />
Dermatologieabteilungen.<br />
Kabelloses Arbeiten<br />
Der eingesetzte Bluetooth Fußschalter<br />
von Herga aus der Serie 6210<br />
bietet in der Praxis vor allem Vorteile<br />
durch das kabellose Arbeiten.<br />
Der 6210 ist mit einer Schutzhaube<br />
für sicheres Bedienen ausgestattet<br />
und eignet sich besonders für alltägliche<br />
Anwendungen im medizinischen<br />
Bereich. Durch Drücken des Fußpedals<br />
wird das debritom+ gestartet<br />
und lässt sich sowohl stehend als auch<br />
sitzend bedienen. Die Druckintensität<br />
wird am Gerät selbst eingestellt. Das<br />
energie-effiziente Bluetooth-Smart-<br />
Netzwerk, das eine Reichweite von<br />
10 m hat, ist im Stromverbrauch um<br />
80 Prozent reduziert und eignet sich<br />
besonders für standartisierte Funk-<br />
Kommunikation. Die Systeme können<br />
mit einem oder zwei sendenden<br />
Transmittern genutzt werden und<br />
jeweils bis zu acht Schaltfunktionen<br />
auslösen, was eine große Flexibilität<br />
zur Steuerung medizinischer Geräte<br />
ermöglicht. Der Fußschalter verfügt<br />
über die Schutzart IP67 und besteht<br />
aus robustem Kunststoff.<br />
Sicherheitsfunktion<br />
Das Mikrowasserstrahlgerät<br />
von medaxis kommt mit einer<br />
Schaltfunktion aus, hat jedoch<br />
zwei Kanäle wegen Erstfehler-<br />
Sicherheit eingestellt. Wenn der<br />
Bluetooth-Fußschalter gedrückt<br />
wird, geht der Strahl an und die<br />
Pumpe fördert Spülflüssigkeit,<br />
die durch das Handstück auf die<br />
Wunde appliziert wird.<br />
LEDs zeigen fortwährend den<br />
Ladezustand der Batterien an<br />
und bieten während der Inbetriebnahme<br />
Unterstützung beim<br />
Sender-Empfänger-Abgleich.<br />
Um die Batterielaufzeit weiter zu<br />
verlängern, lässt sich eine automatische<br />
Schlaffunktion nach 15<br />
oder 60 Minuten Ruhezeit aktivieren.<br />
Mit dem ersten Schaltvorgang<br />
wird dann die Schalter-<br />
Empfänger-Verbindung wieder<br />
belebt. Die Empfangsmodule bieten<br />
einen Schaltausgang (aktiv =<br />
low) und benötigen 5 V DC (max.<br />
100 mA) zur Stromversorgung.<br />
Zulassungen<br />
Der kabellose Fußschalter 6210<br />
entspricht den Anforderungen der<br />
Zulassung für medizinisch elektrische<br />
Geräte gemäß IEC 60601-<br />
1-2. debritom+ ist bereits mit dem<br />
mitgelieferten Herga-Fußschalter<br />
gepaart. Durch einmaliges Drücken<br />
wird das Fußpedal mit dem<br />
debritom+ verbunden. Das Symbol<br />
„Fußpedal verbunden“ erscheint<br />
am Gerät und befindet sich dann<br />
im Standby-Modus.<br />
Die Einzel- und Mehrfach-Bluetooth-Fußschalter<br />
erfüllen im<br />
Medizinbereich durchgängig die<br />
Gehäuse-Schutzklasse IP67. Die<br />
Bluetooth-Fußschalter sind in vielen<br />
Standardfarben lieferbar, auf<br />
Wunsch auch mit dem Logo von<br />
OEM-Kunden versehen. ◄<br />
Hinweis in eigener Sache:<br />
Durch ein technisches Versehen wurde in Heft 2/<strong>2019</strong> des meditronicjournals<br />
Variohm der falsche Text zugeordnet. Hier nun die richtige<br />
Version. Wir bitten das Versehen zu entschuldigen.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
13
Lasertechnik<br />
Sichere Kunststoff-Verbindung für schnelle<br />
Wundheilung<br />
LaserMicronics zeigt das Kernstück eines medizinischen Geräts für Laser-Kunststoffschweißen<br />
Eine Lasermaschine von LPKF, vergleichbar mit diesem Modell<br />
LPKF PowerWeld 6600, schweißt die Bauteile des Ventilblocks zusammen<br />
LaserMicronics GmbH<br />
www.lasermicronics.de<br />
Das neuartige Mikrowasserstrahlgerät<br />
debritom+ ist ein von<br />
führenden Medizintechnik-Ingenieuren<br />
der Firma CARAG AG<br />
entwickeltes Gerät für die medizinische<br />
Wundreinigung. Es wird<br />
mit modernsten Verfahren produziert<br />
und verspricht eine besonders<br />
gewebeschonende Wundreinigung<br />
und schnellere Heilung.<br />
Dass das Gerät so funktionieren<br />
kann, verdankt es auch der<br />
Lasertechnologie.<br />
Schmerzarme<br />
Behandlung<br />
Insbesondere chronische Wunden<br />
lassen sich mittels Mikrowasserstrahl<br />
besonders schmerzarm<br />
behandeln. Ein stark gebündelter<br />
Wasserstrahl trägt die zähen<br />
Wundbeläge ab, entfernt Fremdkörper<br />
aus akuten Wunden oder<br />
spült kontaminierte Wunden effizient.<br />
Eine gewünschte Mikroblutung<br />
wird erzeugt und dadurch die<br />
Wundheilung wieder angeregt.<br />
Durch die Behandlung reduziert<br />
sich die Wundheilungsdauer deutlich,<br />
und das gesunde Gewebe<br />
wird geschont. Darüber hinaus<br />
geht die Behandlung schnell –<br />
eine Erleichterung sowohl für Patienten<br />
als auch Ärzte und Pflegepersonal.<br />
Damit die hohen Ansprüche<br />
von Ärzten und Patienten erfüllt<br />
werden können, ist auch die Herstellung<br />
des Geräts debritom+<br />
sehr anspruchsvoll. Die Materialien<br />
und die Verarbeitung müssen<br />
außergewöhnlich hochwertig<br />
sein. Für hygienische Sauberkeit<br />
wird daher im Reinraum produziert,<br />
und die Bauelemente sind<br />
aus hochwertigen Kunststoffen –<br />
mit hoher Resistenz gegenüber<br />
Reinigungsmitteln.<br />
Sichere Verbindungen<br />
Die wichtigste Funktionalität des<br />
debritom+ selbst, das über die<br />
Firma medaxis aus der Schweiz<br />
vertrieben wird, ist die Druckerzeugung.<br />
Die Flüssigkeit wird im Gerät<br />
mit bis zu 200 bar Druck beaufschlagt,<br />
Prüfdruck ist sogar bis<br />
400 bar. Ein Schlüsselbauteil ist<br />
daher der Ventilblock, in dem die<br />
Druckerzeugung erfolgt. Um die<br />
Festigkeit der Verbindung der beiden<br />
Bauteile aus POM-H gewährleisten<br />
zu können, setzt der Hersteller<br />
auf Laser-Kunststoffschweißen<br />
durch die Firma LaserMicronics<br />
GmbH. Sie setzt das Verfahren<br />
ein, um sichere, hygienische<br />
und hermetisch dichte Verbindungen<br />
zwischen Kunststoffbauteilen<br />
herzustellen.<br />
Bei dem Ventilblock für das<br />
Wundreinigungsgerät handelt es<br />
sich um ein mikrofluidisches Bauteil,<br />
dessen Kontur im Schweißprozess<br />
abgefahren wird. Das<br />
eingesetzte LPKF Laser-System<br />
ermittelt anhand der Daten die<br />
exakten Schweißparameter und<br />
sorgt für präzise Schweißnähte.<br />
Die entstehenden Verbindungen<br />
haben nahezu die Festigkeit des<br />
Grundmaterials. Die Maschine ermöglicht<br />
darüber hinaus eine vollständige<br />
Prozesskontrolle sowie<br />
die Nachverfolgbarkeit der Resultate.<br />
So werden die Schweißnähte<br />
exakt positioniert und die Ergebnisse<br />
kontrolliert.<br />
Das Fügen der bereits im<br />
Reinraum hergestellten Bauteile<br />
erfolgt bei LaserMicronics<br />
ebenfalls in einem Reinraum der<br />
Klasse 5. Schweißzeiten von<br />
nur wenigen Sekunden ermöglichen<br />
hohe Taktraten. Dass die<br />
Maschine eine kurze Zykluszeit<br />
mit hoher Schweißnahtqualität<br />
verbindet, sorgt für hohen Durchsatz<br />
und zeitnahe Verfügbarkeit<br />
der geschweißten Bauteile. Dies<br />
trägt zu kurzen Lieferzeiten für<br />
das debritom+ bei.<br />
Einsatzbereiche<br />
Das Laser-Kunststoffschweiß-<br />
Verfahren eignet sich auch für<br />
die Herstellung von Gehäusen<br />
mit Elektronik und Sensorik,<br />
für Kartuschen oder für andere<br />
mikrofluidische Kunststoffbauteile.<br />
Eine Partikelbildung, wie<br />
sie beispielsweise durch die Folgen<br />
der minimalen Reibung beim<br />
Ultraschallschweißen entstehen,<br />
werden beim Laser-Kunststoffschweißen<br />
vermieden. Außerdem<br />
benötigt das Verfahren keine<br />
chemischen Zusatzstoffe für das<br />
Fügen des Materials. Dies ist ein<br />
besonders wichtiger Punkt für Einsätze<br />
sowohl in Medizintechnik<br />
als auch im Nahrungsmittelbereich;<br />
in beiden Branchen müssen<br />
auch geringste Kontaminationen<br />
unbedingt vermieden werden.<br />
◄<br />
14 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Lasertechnik<br />
Lasersystem zum Kunststoffschweißen<br />
Kunststoffschweißsystem liefert hohe Prozessgeschwindigkeit und ausgezeichnete Schweißergebnisse<br />
Das neue Coherent Kunststoffschweißsystem<br />
ExactWeld 230 P<br />
schweißt kleine bis mittelgroße<br />
Bauteile aus Polymerwerkstoffen<br />
partikelfrei und mit hohem Durchsatz.<br />
Die Kombination aus Diodenlaser,<br />
servogesteuerter Klemmvorrichtung<br />
und reaktionsschneller<br />
Software erzeugt spannungsfreie<br />
Schweißergebnisse bei kurzer<br />
Taktzeit. Die Produktivität kann<br />
durch ein optionales Bildverarbeitungssystem,<br />
das kontinuierlich<br />
die Qualität der Schweißung<br />
überprüft und die Lage des Bauteils<br />
automatisch korrigiert, erhöht<br />
werden. Diese Ausstattung macht<br />
das ExactWeld 230 P zu einer<br />
idealen Lösung für das Fügen<br />
von Polymerbauteilen wie beispielsweise<br />
von Fahrzeugdisplays,<br />
Instrumenten, Sensorik und<br />
Beleuchtung, medizinischen Geräten,<br />
Gehäusen und Schlauchverbindern<br />
sowie von Unterhaltungselektronik<br />
und Haushaltsgeräten.<br />
Diodenlaser mit einem<br />
Galvoscanner<br />
Das Kernstück bildet ein<br />
Dioden laser mit einem Galvoscanner,<br />
welcher das Quasi-<br />
Simultanschweißen komplexer<br />
Konturen in einem Bearbeitungsbereich<br />
von bis zu 420 x 200 mm<br />
ermöglicht. Mit einer Reihe von<br />
verfügbaren Laser wellenlängen<br />
und unterschiedlichen Leistungsklassen<br />
kann das System für<br />
verschiedenste Materialien und<br />
Aufgaben optimiert werden und<br />
ist optional mit einem Faserlaser<br />
erhältlich, um die in einigen<br />
Anwendungen erforderlichen<br />
schmaleren Schweißnähte zu<br />
realisieren. Eine hochentwickelte,<br />
servo gesteuerte Klemmvorrichtung<br />
kann zum Spannen komplexer<br />
Bauteile präzise konfiguriert<br />
werden und ein Drehteller<br />
beschleunigt das Be- und<br />
Entladen von Teilen und erhöht<br />
damit den Durchsatz. Das weltweite<br />
Serviceteam von Coherent<br />
sowie erfahrene Anwendungsspezialisten<br />
bieten darüber hinaus<br />
umfassenden Support, einschließlich<br />
umfangreicher Prozessoptimierung,<br />
um Kunden bei der Entwicklung<br />
anwendungsspezifischer<br />
„Rezepte“ zu unterstützen.<br />
Softwareanbindung<br />
Weitere Optionen für das<br />
ExactWeld 230 P beinhalten die<br />
Softwareanbindung an Datenbanken<br />
(via. SQL), Automatisierung<br />
über Roboter und die Verwendung<br />
von RFID, um die nahtlose<br />
Einbindung in eine Vielzahl<br />
von Produktionsumgebungen zu<br />
gewährleisten.<br />
Coherent<br />
www.coherent.com<br />
Präzisionsteile<br />
CADiLAC<br />
Mikrobearbeitung<br />
Laser-Feinschneiden ist in allen Bereichen gefragt, wo es<br />
um die Realisierung hochpräziser Anforderungen geht.<br />
Bereiche wie Maschinenbau, Sensortechnik,<br />
Elektrotechnik, Micromechanik und Optosensorik stellen<br />
hierbei nur eine kleine Auswahl dar. So unterschiedlich die<br />
Bereiche, so unterschiedlich die Anforderungen an die<br />
verschiedenen Werkstoffe. Wir bearbeiten z. B. Metalle,<br />
Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und organische<br />
Werkstoffe. Auch für die Bearbeitung von<br />
Sonderwerkstoffen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.<br />
Wir unterstützen Sie bei der Lösung von Problemen. So vielfältig wie die zum Einsatz<br />
kommenden Materialien, so breit gefächert ist auch die Ausführung der Laserschneidteile.<br />
+49(0)9174-4720-0<br />
Mikrobearbeitung<br />
Querschliffe<br />
2D Mess-Service<br />
Scannen<br />
www.cadilac-laser.de
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Medical All-in-One-PC für Station,<br />
Labor und OP<br />
Der individuell konfigurierbare, robuste und kompakte Rechenknecht kommt wahlweise stand-alone oder auf<br />
dem Visitenwagen zum Einsatz<br />
DT524: Flexibel konfigurierbarer All-in-One-PC für den Visitenwagen oder<br />
den Stand-alone-Einsatz in Laboren, Praxen und OPs<br />
Concept International GmbH<br />
www.concept.biz<br />
Ein praktischer und gleichzeitig<br />
schicker digitaler Begleiter<br />
bei Pflege, Visite und im OP:<br />
Krankenschwestern, Pfleger und<br />
Ärzte erhalten mit dem DT524 von<br />
DT Research einen flexiblen Allin-One-PC,<br />
der wahlweise standalone<br />
mit einem Standfuß genutzt<br />
oder aber mittels standardisierter<br />
VESA-Halterung am Visitenwagen<br />
installiert werden kann. Der All-in-<br />
One-PC ist für Visitenwagen mit<br />
Akkus konzipiert. Das lüfterlose<br />
und energieeffiziente Gerät ähnelt<br />
einem großen 24-Zoll-Tablet.<br />
Die Hardware-Ausstattung des<br />
DT524 lässt sich für jeden spezifischen<br />
Bedarf individuell konfigurieren,<br />
unter anderem im Hinblick<br />
auf Prozessor, Monitorauflösung,<br />
Speicher und Energieversorgung.<br />
Der DT524 ist ab sofort<br />
bei dem Value Added Distributor<br />
Concept International verfügbar.<br />
Gehäuse und Innenleben<br />
sind auf die extremen Anforderungen<br />
im Klinikalltag abgestimmt.<br />
Der 24“/60 cm All-in-One-<br />
PC DT524 ist zertifiziert nach EN<br />
60601-1 und hat eine reinigungsmittelresistente,<br />
aluminiumlegierte<br />
Rückseite mit antimikrobieller<br />
Beschichtung. Das Gehäuse<br />
verfügt über IPX2-Zertifizierung.<br />
Zudem ist die Front des DT524<br />
nach Schutzklasse IP65 wasserund<br />
staubdicht. Beim lichtstarken<br />
Display (300 cd/m 2 ) können<br />
Anwender zwischen Full-HD- oder<br />
4K-Auflösung wählen. Der DT524<br />
hat einen 10-point-Touchscreen.<br />
Als CPU kommen Chips aus der<br />
Intel Core-i- Familie zum Einsatz.<br />
Der Arbeitsspeicher lässt sich je<br />
nach Modell auf bis zu 16 GB aufrüsten,<br />
der lokale Speicher kommt<br />
mithilfe einer SSD auf bis zu 1 Terrabyte.<br />
Optional sind Frontkamera,<br />
RFID Leser zur Authentifizierung,<br />
integrierter USV Pufferakku und<br />
ein Standfuß. Darüber hinaus<br />
lässt sich der PC an vorhandene<br />
oder handels übliche VESA-Halterungen<br />
montieren. Insbesondere<br />
im stationären klinischen Umfeld<br />
ermöglicht der DT524 die Aufrüstung<br />
bestehender Visitenwagen<br />
und unterstützt einen lückenlosen<br />
digitalen Workflow im Gesundheitswesen.<br />
Standardmäßig umfasst der<br />
DT524 Schnittstellen für Ethernet,<br />
WLAN und Bluetooth, vier<br />
USB 3.0, zwei USB 2.0 und drei<br />
COM-Ports. Das Gerät arbeitet<br />
mit dem Betriebssystem Windows<br />
10 IoT Enterprise. Alter nativ<br />
kann Windows 7 installiert werden.<br />
Das Gewicht ohne Standfuß<br />
beträgt acht Kilogramm, sodass<br />
das medizinische Personal den<br />
Visitenwagen bequem schieben<br />
kann.<br />
Durchdachte<br />
Stromversorgung<br />
Hinsichtlich der Stromversorgung<br />
gibt es optional einen intern<br />
verbauten Pufferakku, welcher bei<br />
kurzzeitigem Stromausfall oder<br />
Steckdosenwechsel einspringt.<br />
Auch verfügt der All-in-One-PC<br />
über ein angepasstes BIOS mit<br />
intelligentem Shutdown im Falle<br />
eines Stromausfalls. Als Alternative<br />
zum beigelegten Steckernetzteil<br />
gibt es das optionale<br />
3-fach Akku-Pack „ACC-001-36“<br />
von DT Research, das über drei<br />
Stromausgänge für den DT524<br />
und andere Peripheriegeräte verfügt.<br />
Hierüber lassen sich zum<br />
Beispiel auch Drucker und kardiologische<br />
Messgeräte mit Strom<br />
versorgen.<br />
DT Research hat den DT524 für<br />
das stationäre klinische Umfeld<br />
entwickelt. Der DT524 ist sowohl<br />
für den Einsatz in Besprechungsräumen,<br />
Schwesternzimmern als<br />
auch für Abteilungen wie Sonographie,<br />
Endoskopie und Chirurgie<br />
oder Arztpraxen und Ärztehäuser<br />
bis hin zum OP geeignet.<br />
Mike Finckh, Geschäftsführer Concept<br />
International: „Im Zuge der<br />
Digitalisierung des Gesundheitswesens<br />
freuen sich Ärzte und Pfleger<br />
über einen zeitgemäßen und<br />
leicht einsetzbaren Panel-PC. Mit<br />
der Entwicklung des DT524 hat<br />
DT Research einen medizinisch<br />
zertifizieren All-in-One erschaffen,<br />
welcher sich vom OP über<br />
Behandlungszimmer bis zum<br />
Point-of-Care überall gleichermaßen<br />
einsetzen lässt.“<br />
Verfügbarkeit<br />
Der DT524 ist ab sofort<br />
beim VAD Concept International<br />
verfügbar. Alle technischen<br />
Spezifikationen und<br />
Optionen sind unter https://<br />
www.medical-pc.de/dt592sc/<br />
verfügbar.<br />
16 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Hochwertige All-in-One-Systeme für<br />
Arztpraxen und Kliniken<br />
BRESSNER Technology<br />
GmbH<br />
www.bressner.de<br />
Ob in der Arztpraxis, im Krankenhaus<br />
oder im Labor – Computer<br />
sind aus der modernen Medizin<br />
nicht mehr wegzudenken. Allerdings<br />
gelten im Gesundheitswesen<br />
und in den Anwendungsgebieten<br />
der Medizintechnik sehr hohe<br />
Anforderungen hinsichtlich Hygiene,<br />
Ausstattung, Zuverlässigkeit<br />
und Leistung, denen Standard-<br />
PCs meist nicht gewachsen sind.<br />
Besser eignen sich die speziell für<br />
medizinische Umgebungen konzipierten,<br />
medizinisch zertifizierten<br />
SEAL Panel-PCs von Bressner,<br />
die alle Voraussetzungen für einen<br />
Einsatz in besonders anspruchsvollen<br />
Bereichen erfüllen.<br />
Antibakterielle<br />
Gehäuse für keimfreie<br />
Umgebungen<br />
Patienteninformationen erfassen,<br />
Bilddaten visualisieren oder<br />
die Versorgung<br />
mit Verbrauchsm<br />
a t e r i a l i e n<br />
gewährleisten<br />
– medizinische<br />
P a n e l - P C s<br />
erfüllen vielfältige<br />
Aufgaben<br />
für unterschiedlichste<br />
Gesundheitseinrichtungen.<br />
B e s t i m m t e<br />
Anforderungen<br />
ähneln denen in<br />
der Industrie,<br />
andere gehen<br />
weit darüber<br />
hinaus. Beis<br />
p i e l s weise<br />
müssen Medizin-Computer<br />
in der Lage<br />
sein, regelmäßige<br />
Desinfektionsprozesse<br />
unbeschadet zu<br />
bestehen, und<br />
dürfen keinerlei<br />
akustische Emissionen erzeugen.<br />
Die gemäß EN60601-1 zertifizierten<br />
Modelle der SEAL-Serie<br />
verfügen über eine kratz- und<br />
korrosionsfeste, chemikalienbeständige<br />
Kunststoffverkleidung<br />
sowie einen frontseitigen IP65-<br />
Schutz und sind daher besonders<br />
leicht zu reinigen. Dank des antibakteriellen<br />
Plastikgehäuses können<br />
sich gängige Bakterienarten<br />
gar nicht erst auf der Ober fläche<br />
der Geräte ansiedeln, sodass die<br />
Gefahr der Verschleppung und<br />
Weiterverbreitung von Keimen<br />
deutlich geringer ist, als bei herkömmlichen<br />
PCs.<br />
Optimale Konfiguration<br />
- leistungsstarke<br />
Performance<br />
Die aktuellen lüfterlosen SEAL<br />
Panel-PCs sind in Bildschirmgrößen<br />
von 15, 19, 21,5 und 24 Zoll<br />
erhältlich und bieten nebst nutzerfreundlichem<br />
Design mit Funktionstasten<br />
auch resistive Touchscreens<br />
bzw. Multi-Touch-Displays<br />
mit einer Bildschirmauflösung von<br />
bis zu 1920 x 1080 Pixeln. Ausgestattet<br />
sind die neuen Medical-PCs<br />
unter anderem mit leistungsstarken<br />
Intel Core i7/i5/i3<br />
Prozessoren der sechsten Generation<br />
(Skylake), Schnittstellen wie<br />
Gigabit Ethernet LAN, Wireless<br />
LAN, USB 3.0 und DisplayPorts<br />
zur Übertragung digitaler Bildund<br />
Tonsignale. Als Erweiterungsmöglichkeiten<br />
sind außerdem vier<br />
PCIe- und zwei Mini PCIe-Steckplätze<br />
eingebaut. ◄<br />
Silent-Lüfter<br />
■ Extrem geräuscharm<br />
■ Speziell für medizinische<br />
Anwendungen<br />
■ Äußerst langlebig<br />
info@telemeter.de · www.telemeter.info<br />
Wir liefern Lösungen…<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
17<br />
Inserat_Silent-Lüfter_43x132.indd 1 05.02.19 08:52
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Universelle Panel-PCs für medizinische<br />
Anwendungen<br />
Betrieb ohne Laufzeitunterbrechung getauscht werden.<br />
Dadurch entfällt ein Netzkabel und ein mobiler<br />
Betrieb der Onyx Venus, z. B. an Medizinwagen,<br />
ist problemlos möglich. Durch das komplett<br />
lüfterlose Design arbeiten sie komplett geräuschlos<br />
und entwickeln keine störenden Nebengeräusche<br />
während der Behandlung oder einer Therapie. Die<br />
komplett in IP54 ausgeführten Geräte lassen sich<br />
leicht - auch mit scharfen Desinfektionsmitteln - reinigen,<br />
um den Hygienestandard einzuhalten. Der<br />
integrierte resistive Touchscreen lässt sich flüssig<br />
und punkt genau bedienen, selbst mit Handschuhen.<br />
ICO Innovative Computer<br />
GmbH<br />
www.ico.de<br />
ONYX VENUS PANEL PCs von 11,6“ bis 17“<br />
Für Ärzte, Pfleger und medizinisches Personal<br />
steht das Wohl des Patienten an erster Stelle. Täglich<br />
arbeiten sie mit größter Sorgfalt und Hingabe,<br />
um Wunden zu versorgen, Schmerzen zu lindern<br />
und Patienten zu heilen. Dabei benötigen sie zuverlässiges<br />
und langlebiges Equipment, das den hohen<br />
Anforderungen im Gesundheitswesen entspricht. Mit<br />
der Onyx Venus-Serie der ICO Innovative Computer<br />
GmbH steht jetzt eine Panel PC-Serie zur Verfügung,<br />
die speziell für einen 24/7 Betrieb ausgelegt<br />
ist und diesen hohen Anforderungen entspricht.<br />
Highlights:<br />
• Medizinische Panel PCs von 11,6“ bis 17“<br />
• 24/7 Betrieb durch austauschbare Dual-Akkus<br />
• Mobiler Betrieb an Medizinwagen<br />
• Rundum IP54-Schutz<br />
• Intel Core i5-6300U mit bis zu 3,0 GHz<br />
• Zertifizierung nach DIN EN 60601-1<br />
Keine Laufzeitunterbrechung<br />
Die in 11,6“, 15,6“ und 17“ erhältlichen Systeme<br />
sind mit zwei unabhängig voneinander austauschbaren<br />
Akkus ausgestattet und können im aktiven<br />
Leistungsfähig mit integriertem WLAN<br />
Im Inneren arbeitet ein Intel Core i5-6300U, eine<br />
CPU der sechsten Generation der Intel i5 Prozessoren<br />
mit 2,40 GHz. Diese können mit 2 Kernen und<br />
4 Threads dynamisch auf bis zu 3,00 GHz ihre Frequenz<br />
erhöhen. Unterstützt werden sie dabei durch<br />
3 MB Smart Cache und maximal 16 GB Arbeitsspeicher.<br />
Eine 128 GB schnelle SSD steht für das<br />
Betriebssystem und die Daten zur Verfügung. Neben<br />
2 Gbit LAN-Anschlüssen ist WLAN direkt in die<br />
Geräte integriert, was den mobilen Betrieb zusätzlich<br />
erleichtert. Ein zusätzlicher HDMI-Grafikausgang<br />
kann für einen weiteren Monitor genutzt werden,<br />
eine serielle sowie je zwei USB 2.0/3.0 Schnittstellen<br />
können für weitere Peripherie genutzt werden.<br />
Sowohl die LAN-Schnittstellen, als auch die<br />
serielle Schnittstelle, sind elektrisch isoliert.<br />
Zertifikate und Sicherheit<br />
Die Onyx Venus sind nach DIN EN 60601-1 für<br />
medizinische elektrische Geräte zertifiziert und erfüllen<br />
ebenfalls die strengen Anforderungen des medizinischen<br />
Sicherheitsschutzes EMC4.0/Sicherheit<br />
3.1. Dank ihrer bereits integrierten VESA75- und<br />
VESA100-Befestigungspunkte lassen sie sich problemlos<br />
auch an Wandhalterungen oder Schwenkarmen<br />
befestigen. Umfangreiches Zubehör wie<br />
Medizinwagen, medizinische Tastaturen, Mäuse<br />
oder auch Barcodescanner sind ebenfalls über die<br />
ICO GmbH erhältlich.<br />
Mobiler medizinischer 22”<br />
Panel PC mit Batteriebetrieb<br />
Mit dem Medico 229 setzt ICO GmbH neue<br />
Maßstäbe im Bereich der Technik im Medizin- und<br />
Gesundheitswesen. Zertifiziert nach den strengen<br />
Anforderungen des Medizinproduktgesetzes arbeitet<br />
dieser Panel-PC batteriebetrieben und benötigt<br />
18 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
und vier USB 3.0 Schnittstellen.<br />
Zwei zusätzliche Display ports können<br />
weitere Monitore für erweiterte<br />
Diagnostik ansteuern.<br />
Universell und mobil<br />
Der nach EN60601-1 zertifizierte<br />
Medico 229 aus dem<br />
Hause ICO GmbH ist ein universeller<br />
Panel-PC für medizinische<br />
Anwendungen. Durch seinen<br />
Batterie betrieb lässt er sich<br />
universell mobil einsetzen und<br />
erleichtert den täglichen Arbeitsablauf<br />
in Kliniken oder Praxen.<br />
Aber auch in Gesundheitszentren,<br />
der ambulanten Behandlung<br />
und Pflege oder auch in Tierkliniken<br />
oder Praxen ist er eine flexible<br />
und rentable Investition und<br />
sorgt für eine reibungslosen und<br />
schnellen Ablauf in den jeweiligen<br />
Aufgabenfeldern. ◄<br />
daher keine dauerhafte Stromverbindung.<br />
Dadurch kann er schnell<br />
und flexibel in verschiedenen<br />
Behandlungsräumen, auf unterschiedlichen<br />
Stationen oder Abteilungen<br />
mobil eingesetzt werden.<br />
Highlights:<br />
• Medizinischer 22“ Panel-PC<br />
• Batteriebetrieb<br />
• Integrierter resistiver Touchscreen<br />
Das antibakterielle Gehäuse mit<br />
IP65 geschützter Front lässt sich<br />
leicht mit Desinfektionsmitteln reinigen<br />
und bietet den notwendigen<br />
Standard für die Hygiene in medizinischen<br />
Umgebungen. Der integrierte<br />
Touchscreen erlaubt eine<br />
schnelle und flüssige Bedienung<br />
des 22” großen Displays selbst mit<br />
Handschuhen und macht weitere<br />
Peripherie wie Maus oder Tastatur<br />
überflüssig. Durch die bereits<br />
vorhandenen VESA 100 Bohrungen<br />
lässt er sich leicht befestigen,<br />
umfangreiches Zubehör<br />
wie Medizinwagen, Schwenkarme<br />
oder auch Standfüße sind optional<br />
ebenfalls erhältlich und erlauben<br />
einen nahezu unbegrenzten<br />
Einsatzbereich.<br />
Modernste Technologie<br />
Auch im Inneren des<br />
Medico 229 kommt modernste<br />
Technologie zum Einsatz. Ein<br />
Intel Core i5-7200U mit 2,50 GHz<br />
sorgt für die notwendige Rechenleistung.<br />
Unterstützt wird er durch<br />
8 GB Arbeitsspeicher die je nach<br />
Kundenwunsch und Anwendungszweck<br />
auf bis zu 32 GB erweitert<br />
werden können. Durch das<br />
optimierte Kühlsystem benötigt<br />
der Medico 229 keine Lüfter und<br />
erzeugt dank des konsequenten<br />
Verzichts auf mechanische Bauteile<br />
keinerlei störende Geräusche<br />
während der Behandlung und ist<br />
zudem wartungs- und verschleißfrei.<br />
Zur weiteren Ausstattung<br />
gehören WLAN, zwei Gbit LAN<br />
Anschlüsse sowie zwei serielle<br />
FISCHER FREEDOM LP360<br />
Innovation Awards Winner<br />
■<br />
Low profile, easy integration<br />
■<br />
360° mating & fully cleanable<br />
fischerconnectors.com<br />
MEDICAL<br />
CONNECTIVITY SOLUTIONS<br />
■ DISPOSABLE OR STERILIZABLE<br />
■ BRASS, ALUMINIUM, PLASTIC<br />
■ IP68/HERMETIC<br />
■ ASSEMBLED SOLUTIONS:<br />
SILICONE OR THERMOPLASTIC<br />
FISCHER CORE SERIES DISPOSABLE<br />
■<br />
Cost-effective single use plugs<br />
■<br />
Modular or turnkey solution<br />
FISCHER MINIMAX SERIES<br />
■<br />
Signal & power<br />
■<br />
High speed data – Ethernet<br />
& USB 3.0<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
19
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Stromsparender Allrounder für jeden Bereich<br />
Express Type 6 Compact Modul CEM312 von Axiomtek für Industrial IoT – CEM312<br />
Das vielseitige Express Type 6<br />
Compact Modul CEM312 ist ein<br />
zuverlässiger Begleiter, wenn es<br />
um grafiklastige und industrielle<br />
IoT-Anwendungen geht, zu denen<br />
z. B. Steuerungsfunktionen, medizinische<br />
Bildverarbeitung, Digital<br />
Signage, Gaming, Militär und<br />
Netzwerke zählen. Das Board<br />
misst 95 x 95 mm und unterstützt<br />
die Intel Atom x5 und x7 Prozessoren<br />
(Codename: Apollo Lake).<br />
Für den Speicherplatz sind zwei<br />
204-Pin DDR3L-1600 SO-DIMMs<br />
mit bis zu 8 GB und auf Wunsch<br />
eine eMMC mit bis zu 64 GB vorhanden.<br />
Die Intel Gen 9 Graphics<br />
sorgt mit einer 4K-Auflösung für<br />
eine medientaugliche grafische<br />
Leistung und unterstützt DX12.0,<br />
OCL 2.0 und OGL 4.3.<br />
Einsatzbereit bei -40 °C<br />
bis 85 °C<br />
Eine hohe I/O-Konnektivität<br />
steht an erster Stelle – so sind<br />
diverse I/O-Schnittstellen verbaut,<br />
um einer Vielzahl an industriellen<br />
Anwendungen gerecht zu werden.<br />
Auch trägt das CEB94021, ein<br />
COM Express Type 6 Application<br />
Board, zu den großen I/O-Erweiterungsmöglichkeiten<br />
bei. Das industrielle<br />
System-On-Modul ist bei<br />
Temperaturen von -40 bis 85 °C<br />
betriebsbereit und ist aus diesem<br />
Grund perfekt für raue Umweltbedingungen<br />
geeignet, wie es in<br />
der Fabrikauto matisierung, dem<br />
Zugverkehr, Digital Signage im<br />
Freien und Kiosk-Systemen der<br />
Fall ist.<br />
Überwachung der<br />
IoT-Anwendungen aus der<br />
Ferne<br />
Damit Triple-Displays genutzt<br />
werden können, ist das Intel Atombasierte<br />
Computer Modul mit<br />
einem Dual-Channel 18/24-Bit<br />
LVDS Port (wahlweise einem Embedded<br />
DisplayPort) und zwei DDI<br />
Ports ver sehen, wobei Letzteres<br />
einen DisplayPort, HDMI und DVI<br />
(auf Wunsch VGA) unterstützt.<br />
Die reichhaltigen I/O-Anschlüsse<br />
sind in Form von zwei SATA-600<br />
Ports, vier USB 3.0 Ports, acht<br />
USB 2.0 Ports, zwei seriellen TX/<br />
RX, einem Gigabit LAN Port mit<br />
einem Intel i210IT Ethernet Controller,<br />
einem HD Codec Audio-<br />
Anschluss und 4-IN/OUT DIO<br />
Ports gegeben. Darüber hinaus<br />
weist das CEM312 vier PCIe Slots<br />
sowie einen LPC-, SPI- und I 2 C-<br />
Bus auf. Das Embedded-Modul<br />
unterstützt im AT-Modus 12 V und<br />
im ATX-Modus 12 V oder 5 V SB .<br />
Zur Sicherstellung eines zuverlässigen<br />
Arbeitens sind Hardware-<br />
Über wachungsfunktionen und ein<br />
Watchdog Timer integriert. Das<br />
Modul läuft auf Windows 10 und<br />
Linux. Damit IoT-Anwendungen<br />
aus der Ferne überwacht und<br />
verwaltet werden können, ist die<br />
AXView Software vorhanden.<br />
Gleichzeitig ermöglicht das Trusted<br />
Platform Modul 1.2 (TPM)<br />
hardware-basierten Datenschutz.<br />
Das neue COM Express Type<br />
6 Compact Modul CEM312 ist ab<br />
sofort erhältlich.<br />
Haupteigenschaften<br />
• Intel Atom x5 und x7 Prozessoren<br />
(Codename: Apollo Lake)<br />
• Zwei DDR3L-1600 SO-DIMMs<br />
mit bis zu 8 GB Speicherplatz<br />
• Bis zu vier PCIe-Lanes<br />
• Zwei SATA-600<br />
• Vier USB 3.0 und acht USB 2.0<br />
• Unterstützt AXView (Software<br />
zur intelligenten Fernverwaltung<br />
von industriellen IoT-Anwendungen)<br />
AXIOMTEK Deutschland<br />
GmbH<br />
www.axiomtek.de<br />
Edge AI-Lösungen basierend auf Intel-Technologien<br />
VEGA-330<br />
Advantech stellt die branchenweit ersten hardware-<br />
und softwareintegrierten Edge AI-Lösungen<br />
basierend auf dem Intel Vision Accelerator<br />
Design mit der Intel Movidius Myriad X VPU und<br />
dem Intel Distribution of OpenVINO Toolkit vor.<br />
Laut ABI Research wird der Absatz von Geräten<br />
mit Edge AI-Funktionalität bis 2023 um das<br />
Fünfzehnfache auf 1,2 Mrd. Einheiten steigen.<br />
Edge AI ermöglicht Echtzeit-Entscheidungen ohne<br />
Beschränkungen im Hinblick auf Latenz, Kosten,<br />
Bandbreite, Stromverbrauch und andere Aspekte.<br />
Advantech bietet die branchenweit ersten integrierten<br />
Lösungen für Edge AI-Anwendungen.<br />
Das reicht von den AI-Beschleunigungsmodulen<br />
der VEGA-300-Serie über Inferenz-Systeme<br />
bis zu domänenorientierten Lösungspaketen der<br />
ESRP-Serie. Alle unsere Lösungen werden mit<br />
der Advantech Edge AI Suite ausgeliefert, die<br />
das Intel OpenVINO Toolkit und Edge-Management<br />
mit einer benutzerfreundlichen UI kombinieren,<br />
um die AI-Inferenz im Edge-Bereich zu<br />
beschleunigen.<br />
Enge Zusammenarbeit<br />
„Advantech arbeitet eng mit Intel zusammen,<br />
um das Edge-Computing mit künstlicher Intelligenz<br />
zu bereichern”, erklärt Miller Chang, President<br />
of Embedded IoT, Advantech. „In Kombination<br />
mit der Intel Movidius Myriad X VPU<br />
und der Intel Distribution of OpenVINO Toolkit<br />
helfen unsere Edge AI-Lösungen den Kunden<br />
bei der zügigen Entwicklung und Bereitstellung<br />
20 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
ATX Motherboard für Transport, Retail und<br />
Industrie<br />
Das innovative ATX Motherboard<br />
IMB520 von Axiomtek<br />
wird von den 8. Generation Intel<br />
Core i7/i5/i3, Pentium oder Celeron<br />
Prozessoren (Codename: Coffee<br />
Lake) mit dem Intel Q370 Chipsatz<br />
angetrieben. Es unterstützt<br />
vier 288-Pin DDR4-2666/2400<br />
DIMMs, die einen Hauptspeicher<br />
von bis zu 64 GB ermöglichen.<br />
Das leistungsstarke<br />
Board hat zahlreiche Features<br />
und Erweiterungsoptionen, um<br />
einen schnellen und vielseitigen<br />
Einsatz zu garantieren – so ist er<br />
im Bereich der Automatisierung,<br />
dem Transport wesen, Retail oder<br />
bei medizinischen und industriellen-IoT-Anwendungen<br />
die passende<br />
Lösung.<br />
Triple View<br />
Das Motherboard für die Industrie<br />
verfügt nicht nur über eine herausragende<br />
Arbeits- und Grafikleistung,<br />
sondern auch über weitreichende<br />
Flexibilität in der Bildverarbeitung<br />
und industriellen Automatisierung.<br />
So sind ein PCIe x16<br />
Slot, vier PCIe x4 Slots, ein<br />
PCIe x1 Slot und ein PCI Slot passend<br />
für Frame Grabber, Motion<br />
Control Cards sowie edge-basierte<br />
Datenerfassungskarten vorhanden.<br />
Für eine schnelle Datenübertragung<br />
sind zwei USB 3.1 Gen 2<br />
und vier USB 3.1 Gen 1 Ports integriert.<br />
Zusätzlich sorgt die Intel HD<br />
Graphics für ein visuelles Erlebnis.<br />
Durch einen Display-Port, eine<br />
DVI-D, HDMI- und VGA-Schnittstelle<br />
können drei Bildschirme<br />
unabhängig voneinander Inhalte<br />
anzeigen.<br />
Hohe I/O-Konnektivität<br />
Das ATX-Motherboard hat<br />
zahlreiche I/O-Anschlüsse: Vier<br />
RS-232, wovon zwei auch als<br />
RS422 und RS485 konfiguriert<br />
werden können, zwei Gigabit<br />
LANs mit Intel Ethernet Controller<br />
I211-AT und Intel Ethernet-Verbindung<br />
I219-LM. Zusätzlich sind<br />
sechs USB 3.1, sieben USB 2.0,<br />
ein DisplayPort, ein DVI-D, HDMI<br />
und VGA-Anschluss sowie Eight-<br />
Channel Digital I/O, eine HD-<br />
Codec-Audio, SMBus-Schnittstelle<br />
und ein PS/2 Keyboard mit<br />
Mouse vorhanden. Die vier SATA-<br />
600 HDDs mit RAID 0/1/5/10 Funktion<br />
sorgen für ein stabiles Arbeiten<br />
und die Möglichkeit, Daten wiederherzustellen.<br />
Damit auch den<br />
äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel<br />
der Temperatur, standgehalten<br />
wird, ist das Motherboard bei<br />
Temperaturen von 0 °C bis 60 °C<br />
einsatzbereit. Außerdem werden<br />
ein Watchdog Timer, Funktionen<br />
zur Hardwareüberwachung und<br />
das Trusted Platform Modul 2.0<br />
(TPM 2.0) unterstützt.<br />
Das industrielle Motherboard<br />
IMB520 ist ab sofort erhältlich.<br />
Haupteigenschaften<br />
• LGA1151 Sockel der 8.Generation<br />
Intel Core i7/i5/i3, Pentium<br />
oder Celeron Prozessoren<br />
(Codename: Coffee Lake)<br />
• Vier 288-Pin DDR4-2666/2400<br />
DIMMs für einen Speicherplatz<br />
von bis zu 64 GB<br />
• Unterstützt Triple View durch<br />
einen DisplayPort, eine DVI-D,<br />
HDMI und VGA-Schnittstelle<br />
• Vier SATA-600 mit RAID 0/1/5/10<br />
• Zwei USB 3.1 Gen 2 und vier<br />
USB 3.1 Gen 1 Ports<br />
• Unterstützt TPM 2.0 (optional)<br />
AXIOMTEK Deutschland<br />
GmbH<br />
www.axiomtek.de<br />
von visionsbasierten AI-Anwendungen, wie z. B.<br />
Robotik, Verkehrsüberwachung und Analyse<br />
von medizinischen Bilddaten”, so Chang weiter.<br />
Edge AI Suite<br />
Die Advantech Edge AI Suite ist ein Software<br />
Development Kit für die Beschleunigung der AI-<br />
Inferenz. Mit dem integrierten Intel Distribution<br />
of OpenVINO Toolkit bietet die Edge AI Suite<br />
einen Optimierungsmechanismus für das Deep-<br />
Learning-Modell, eine Inferenz-Engine, vortrainierte<br />
Modelle und Fernüberwachung mit einer<br />
benutzerfreundlichen GUI. Kunden können mit<br />
der Python-basierten API schnell und einfach<br />
ihre vorhandenen vortrainierten Caffe-, Tensor-<br />
Flow-, Apache MXNet- und ONNX-Modelle<br />
importieren und auf Edge-Geräten bereitstellen.<br />
Die Edge AI Suite umfasst außerdem eine<br />
Echtzeit-Statusüberwachung für VPU/CPU/Speicher<br />
sowie Funktionen für die Modellaktualisierung<br />
zum Management verteilter Edge-Geräte.<br />
Edge AI-Module: VEGA-300-Serie<br />
Die Advantech Edge AI-Module werden als<br />
kompakte, stromsparende Plugin-Module in<br />
zwei Formfaktoren angeboten: m.2-Module<br />
der VEGA-320-Serie mit einer integrierten Intel<br />
Movidius Myriad X VPU und miniPCIe-Module<br />
der VEGA-330-Serie mit zwei integrierten Intel<br />
Movidius Myriad X VPUs. Gemeinsam unterstützen<br />
diese Module die Beschleunigung der Computer-Vision<br />
und des Deep-Learning auf Ihren<br />
Edge-Systemen für eine große Bandbreite an<br />
AI-basierten vertikalen Anwendungen.<br />
Advantech Europe B.V.<br />
www.advantech.eu<br />
VEGA-320<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
21
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
Neue PCIe-Karten bieten bis zu 80<br />
synchronisierte AWG-Kanäle in einem PC<br />
Spectrum präsentiert 16-Bit-AWGs mit 8 Kanälen pro Karte<br />
Spectrum Instrumentation<br />
GmbH, Germany<br />
sales@spectruminstrumentation.com<br />
www.spectruminstrumentation.com<br />
Spectrum Instrumentation<br />
hat eine einzigartige Lösung für<br />
Anwender geschaffen, die mehrkanalige<br />
AWGs benötigen: Mit<br />
8 AWG-Kanälen auf einer einzigen<br />
PCIe-Karte von nur 168 mm<br />
Länge bieten sich großartige neue<br />
Möglichkeiten für sehr kompakte<br />
und kostengünstige Testsysteme.<br />
Die beiden neuen 8-Kanal-Karten<br />
ergänzen die aktuelle „65er“-Serie<br />
der Arbitrary-Waveform-Generatoren.<br />
Mit dem zusätzlichen „Star-<br />
Hub“ Synchronisations-Modul<br />
können bis zu 80 vollständig synchrone<br />
AWG-Kanäle in einem einzigen<br />
PC realisiert werden. Standardmäßig<br />
bieten alle Karten der<br />
„65er“-Serie einen großen internen<br />
Speicher von 512 MSamples, um<br />
sehr viele Wellenformen zu speichern<br />
und wiederzugeben. Außerdem<br />
wird durch Verwendung der<br />
PCIe-x4-Schnittstelle eine fünfbis<br />
zehnmal höhere Datenübertragung<br />
als bei anderen AWG-<br />
Lösungen erreicht, mit einer FIFO-<br />
Streaming-Geschwindigkeit von<br />
700 MByte/s. Dies ist ideal für<br />
automatisierte Tests, wenn viele<br />
verschiedene Test signale über<br />
viele Kanäle wiedergegeben werden<br />
müssen.<br />
Anwendungsbereiche<br />
Die neuen Karten sind perfekt<br />
geeignet für Anwendungs gebiete<br />
wie Materialprüfung, Automotive,<br />
Robotik, Luftfahrt, medizinischer<br />
und industrieller Ultraschall,<br />
LIDAR, Radar und Sonar. „Die<br />
neue AWG-Kartenfamilie weist<br />
ein um mehr als 20 % niedrigeres<br />
Rauschen auf als unsere<br />
Vorgänger-Serien“, berichtet<br />
Oliver Rovini, CTO von Spectrum.<br />
„Außerdem haben diese<br />
Karten jetzt eine Auflösung von<br />
16 statt 14 Bit und einen zwanzigmal<br />
genaueren Takt, mit nur<br />
±1ppm. Wir haben bereits eine<br />
Universität, die mit unseren präzisen<br />
AWGs die Platzierung einzelner<br />
Atome kontrolliert.“<br />
Mit 8 Kanälen pro Karte werden<br />
die Kosten pro Kanal drastisch<br />
gesenkt. Die Systemkosten<br />
von Karten-basierten Lösungen<br />
werden dadurch erheblich günstiger<br />
als bei einer Komplett lösung,<br />
selbst unter Berücksichtigung<br />
des für die Karten notwendigen<br />
PCs. Durch den jetzt niedrigen<br />
Preis eröffnen sich ganz neue<br />
Anwendungsbereiche, weil vorher<br />
aufgrund der hohen Kosten<br />
die Anschaffung einer Multikanal-AWG-Komplettlösung<br />
nicht<br />
möglich war.<br />
Um bei Tests die realen Bedingungen<br />
noch besser zu simulieren,<br />
verfügen die Karten der<br />
„65er“-Serie über mehr internen<br />
Speicher als andere AWG-Karten.<br />
Mit 512 MSamples können<br />
die Karten sehr viele detaillierte<br />
und präzise Testsignale speichern<br />
und wiedergeben, für den Frequenzbereich<br />
von DC bis 60 MHz.<br />
Die beiden neuen AWG-<br />
Kar ten M2p.6533 -x4 mit<br />
acht 40-MS/s-Kanälen, und<br />
M2p.6568-x4 mit acht 80-MS/s-<br />
Kanälen sind umschaltbar auf vier<br />
Kanäle mit 125 MS/s. Im Gegensatz<br />
zu den anderen sechs Modellen,<br />
die bis zu vier Kanäle bieten<br />
und schon seit zwei Monaten<br />
erhältlich sind, brauchen die<br />
beiden neuen 8-Kanal-Versionen<br />
22 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
ein zusätzliches Kühlsystem, so<br />
dass sie im PC zwei Slots benötigen.<br />
Alle acht Modelle der „65er“-<br />
Serie haben die halbe PCIe-<br />
Karten länge von nur 168 mm. Der<br />
maximale Output beträgt, selbst<br />
bei den 8-Kanal-Versionen, ±6 V<br />
in 1 MOhm oder ±3 V in 50 Ohm.<br />
Die Karten werden mit der Software<br />
„SBench 6“ von Spectrum<br />
ausgeliefert, so dass ein sofortiger<br />
Betrieb, inklusive Kartensteuerung<br />
und Signalerzeugung,<br />
möglich ist.<br />
Vollständige Flexibilität<br />
„Die kartenbasierten Lösungen<br />
von Spectrum bieten dem<br />
Benutzer die vollständige Flexibilität,<br />
sich an wandelnde Anforderungen<br />
anzupassen, indem Karten<br />
hinzugefügt oder getauscht<br />
werden“, erklärt Gisela Hassler,<br />
CEO von Spectrum. „Wichtig ist,<br />
dass unsere API für alle unsere<br />
Produkte identisch ist, so dass<br />
die Investitionen in die Entwicklung<br />
von Testprogrammen stets<br />
gesichert sind. Zusätzlich bieten<br />
wir eine 5-Jahres-Gewährleistung<br />
als kostenlosen Standard<br />
an und können selbst bei<br />
15 Jahre alten Karten noch Service<br />
leisten. Nicht ohne Grund<br />
werden unsere Produkte bei vielen<br />
Industrie-, Wissenschafts- und<br />
Forschungsprojekten eingesetzt,<br />
die über eine Zeitspanne von vielen<br />
Jahren laufen.“<br />
AWGs und Digitizer<br />
kombinieren<br />
Werden bei einem Testsystem<br />
sowohl AWGs als auch Digitizer<br />
benötigt, wie z. B. bei Stimulus-<br />
Response-Anwendungen oder<br />
Closed-Loop-Systemen, kann das<br />
„Star-Hub“ Modul von Spectrum<br />
bis zu 16 verschiedene M2p-Karten<br />
synchronisieren. Die neuen<br />
AWGs der M2p.65xx-Serie passen<br />
dabei perfekt zu den 16-Bit-<br />
Digitizern der M2p.59xx-Serie,<br />
die 2018 vorgestellt wurde. Die<br />
„59er“-Digitizer bieten ein bis acht<br />
Kanäle mit Abtastraten zwischen<br />
20 MS/s und 125 MS/s. Der Star-<br />
Hub verteilt einen gemeinsamen<br />
Takt und alle Triggersignale an<br />
jede Karte, wodurch ein vollständig<br />
synchroner Betrieb gewährleistet<br />
ist. Star-Hub-Systeme eignen<br />
sich auch für Anwendungen, bei<br />
denen mehrere Testpunkte oder<br />
Sensor-Arrays gleichzeitig mit<br />
verschiedenen Testsignalen stimuliert<br />
werden müssen.<br />
Treiber und Software<br />
Die Steuerung und Erzeugung<br />
von Signalen mit den Spectrum<br />
AWGs ist unkompliziert: Die Karten<br />
sind vollständig programmierbar,<br />
und es gibt kostenlose Treiber<br />
für die gängigsten Sprachen<br />
(wie C ++, VB.NET, C#, J#, Delphi,<br />
Java oder Python) sowie Drittanbieter-Software<br />
wie LabVIEW<br />
und MATLAB. Alternativ können<br />
Anwender die bewährte Spectrum-Software<br />
„SBench 6 Professional“<br />
verwenden.<br />
Leichte Integration<br />
Nach der Installation in einem<br />
PC können die AWG-Karten problemlos<br />
in jedes Testsystem integriert<br />
werden. Die Signalausgänge<br />
sowie die Clock- und Triggereingänge<br />
werden über SMB-<br />
Anschlüsse an der Frontblende<br />
bereitgestellt. Dort befinden sich<br />
außerdem vier MMCX-Multifunktions-Anschlüsse,<br />
für verschiedene<br />
Aufgaben wie zusätzliche<br />
digitale Ausgangskanäle (Marker-<br />
Kanäle), Takt, Trigger, Statusausgang<br />
und asynchrone I/O-Lines.<br />
Damit lassen sich die AWG-Karten<br />
der „65er“-Serie problemlos<br />
an fast alle automatisierten Testsysteme<br />
einpassen ◄<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
23
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
Differenzdruck Transmitter-Serie wahlweise<br />
mit Flow- oder Membran-Sensor-Technologie<br />
Die Überwachung des Differenzdrucks ist in vielen Produktionsbereichen zentral und in medizinischen Anlagen<br />
lebenswichtig. Um Kunden die höchst mögliche Flexibilität zu gewähren hat Rotronic die PF-Transmitter-Reihe<br />
ausgebaut.<br />
• Relais-Schaltkontakt integriert<br />
• Analoger Eingang für externe<br />
Geräte<br />
Messprinzipien:<br />
• Beim Thermischen Massenflussprinzip<br />
(mit Flow Sensor) ist ein<br />
Heizelement zwischen zwei temperaturempfindlichen<br />
Widerständen<br />
angeordnet. Ein Gasstrom<br />
verschiebt das Temperaturprofil<br />
in Richtung eines Widerstands.<br />
Dies wird gemessen und ausgewertet.<br />
• Beim Membransensor-Dehnungsmessstreifen-Prinzip,<br />
kurz<br />
DMS, dehnt Druck eine Membrane.<br />
Diese Messstreifen verändern<br />
ihren elektrischen Widerstand<br />
bei jedem Druckstoss. Die<br />
daraus entstehenden Dehnungen<br />
und Stauchungen werden<br />
dann in ein elektrisches Signal<br />
umgewandelt und auswertet.<br />
Im Erklärvideo mehr<br />
erfahren<br />
Wir zeigen mit einem kurzen<br />
Video das Prinzip des Differenzdrucks<br />
und dessen Wichtigkeit<br />
in verschiedenen Anwendungen<br />
auf. An Beispielen wird erläutert,<br />
wozu in Räumen Unterdruck oder<br />
Überdruck erzeugt wird und welche<br />
Auswirkungen der Differenzdruck<br />
in beide Richtungen hat.<br />
Rotronic Messgeräte<br />
GmbH<br />
info@rotronic.de<br />
www.rotronic.de<br />
Basierend auf dem PF4 V1<br />
wurde die aktuelle PF4/5-Baureihe<br />
mit folgenden neuen Funktionen<br />
ergänzt: einem integrierten<br />
Umgebungsdrucksensor sowie der<br />
automatischen Nullpunkt-Kalibration.<br />
Für die Differenzdruckmessung<br />
steht nun also jederzeit ein<br />
präzises und wartungsfreies Gerät<br />
zur Verfügung, dessen Einstellungen<br />
sich durch das intuitive Menü<br />
ganz einfach ändern lassen.<br />
Im Erklärvideo mehr zum Thema<br />
Differenzdruck erfahren<br />
Funktionen:<br />
• Möglichkeit zusätzlich einen<br />
Feuchte- und/oder Temperaturfühler<br />
anzuschließen.<br />
• Drei analoge Ausgänge für die<br />
Ausgabe aller gemessenen<br />
Parameter<br />
• Automatische Nullpunkt-Kalibration<br />
für beide Sensoren<br />
• Integrierter Umgebungsdruck<br />
zur automatischen Kompensation<br />
des Messfehlers<br />
• Neue intuitive Menüstruktur<br />
• Durchfluss- oder Membransensor<br />
verfügbar<br />
• Modbus RTU-Protokoll<br />
Tabelle 1: Beide Messprinzipien haben ihre Vor- und Nachteile<br />
24 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
Gasblasengenerator zur Entwicklung und<br />
Kalibrierung von Gasblasen-Detektoren<br />
„Neben unserer Fokussierung auf hochwertige Mikrodosiertechnologie, verfügen wir über das notwendige<br />
Know-how, Produkte und Lösungen für die Medizin- und Pharmaindustrie zu designen und zu fertigen“, erklärt<br />
Jürgen Städtler, CEO der VM Group<br />
VERMES Microdispensing -<br />
höchste Präzision des neuen<br />
Gasblasengenerators GBG (Gas<br />
Bubble Generator)<br />
VERMES Microdispensing<br />
GmbH<br />
www.vermes.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
VERMES Medical Equipment<br />
kündigt heute seinem GBG –<br />
Gasblasengenerator an. Herr<br />
Christoph Barck wurde zum<br />
neuen Business Unit Manager<br />
der VERMES Medical Equipment<br />
ernannt und entwickelt mit einem<br />
fachübergreifenden Team von<br />
Ingenieuren aus der Medizin-technik,<br />
Biotechnologie, Verfahrenstechnik<br />
und Maschinenbau, Technologien<br />
für die Medizin- und<br />
Pharma industrie. „Mit der erweiterten<br />
Organisationsstruktur<br />
und den zusätzlichen Ressourcen<br />
wollen wir die Angebotspalette<br />
des Unternehmens nochmals<br />
vergrößern. Wir erwarten<br />
durch das Zusammenspiel der<br />
einzelnen Business Units signifikante<br />
technologische Synergien,<br />
die uns neue Märkte erschließen“,<br />
fügt Jürgen Städtler hinzu.<br />
Je nach den geforderten Spezifikationen<br />
konstruiert und fertigt<br />
VERMES Medical Equipment<br />
medizinische Geräte für eine<br />
Vielzahl von Anwendungen, einschließlich<br />
des neuen Gasblasengenerators<br />
(GBG), der bei der Entwicklung<br />
und Kalibrierung von Luftblasen-Detektoren<br />
Einsatz findet.<br />
Die berührungslose nicht-invasive<br />
Blasendetektion in flüssigkeitsdurchströmten<br />
Schläuchen<br />
spielt nicht nur in der medizinischen,<br />
aber auch in vielen anderen<br />
wissenschaftlichen und industriellen<br />
Anwendungen eine immer<br />
wichtigere Rolle. Blasensensoren<br />
werden außer in der Medizintechnik,<br />
auch im pharma zeutischen<br />
Anlagenbau, in der Lebensmitteltechnik,<br />
in der Automatisierungstechnik,<br />
in der HPLC sowie<br />
im Geräte- und im Maschinenbau<br />
eingesetzt.<br />
Soforterkennung von<br />
Blasen<br />
Die Gasblasendetektion ist bei<br />
bestimmten medizinischen Behandlungen<br />
von besonderer Bedeutung.<br />
In verschiedenen medizinischen<br />
Verfahren, die extra korporale Blutkreisläufe<br />
(Herzchirurgie, Dialyse,<br />
hyperbare Bluttransfusion, etc.)<br />
verwenden, ist die Soforterkennung<br />
von Blasen im rückgeführten<br />
Blut entscheidend für die Sicherheit<br />
der Patienten. Gasblasen in<br />
einer Arterie, die das Herz oder<br />
das Gehirn mit Blut versorgt, können<br />
schwerwiegende Schäden wie<br />
Embolien verursachen.<br />
Anforderungen steigen<br />
An die medizinischen Gasblasendetektoren<br />
werden hohe<br />
Anforderungen gestellt. Dazu<br />
gehören zum Beispiel die Erkennungszuverlässigkeit<br />
von Blasen<br />
sowie die Ermittlung der exakten<br />
Blasen größen. Weitere Voraussetzungen<br />
sind Gerätestabilität und<br />
Benutzerfreundlichkeit.<br />
Der Gasblasengenerator - GBG<br />
von VERMES Medical Equipment<br />
erlaubt die Einbringung von Blasen<br />
von genau vorwählbarer Größe in<br />
Blutkreislaufgeräte. GBG ist der<br />
erste Gasblasengenerator auf<br />
dem Markt, der eine minimale<br />
Abweichung bei der Generierung<br />
von Blasen gleicher Größe von<br />
Dienstleister<br />
Auf Medizintechnik muss im Notfalleinsatz Verlass sein<br />
©fotolia – chalabala<br />
Bei einem medizinischen Notfalleinsatz ist<br />
schnelle und zuverlässige Hilfe gefragt. Medizintechnische<br />
Geräte und die medizinische<br />
Notfallausrüstung müssen im Ernstfall hohen<br />
Belastungen Stand halten und jederzeit voll<br />
funktionstüchtig sein. Die Herausforderung:<br />
Um sie einfacher transportieren zu können,<br />
werden mobile Herz-Lungen-Maschinen<br />
oder tragbare Defibrillatoren besonders kompakt<br />
und leicht konstruiert. Darunter darf ihre<br />
Robustheit und ihre Zuverlässigkeit jedoch<br />
keinesfalls leiden. Ebenso hoch sind die<br />
Anforderungen an die weitere Ausstattung<br />
in Rettungshubschraubern und Krankenwagen.<br />
So müssen die Geräte im Außeneinsatz<br />
anders als beispielsweise im Krankenhaus<br />
zumindest kurzzeitig auch Regen oder Temperaturen<br />
unterhalb des Gefrierpunkts standhalten.<br />
Die SGS bietet dazu in ihrem Labor<br />
umfangreiche Kompletttests für Medizintechnik-Hersteller<br />
aus einer Hand – ab sofort auch<br />
gemäß der Norm IEC 60601-1-12.<br />
Norm für den Notfalleinsatz<br />
Die IEC 60601-1-12 enthält die Anforderungen<br />
für medizinische elektrische Geräte<br />
und medizinische elektrische Systeme in der<br />
Umgebung für den Notfalleinsatz. Sie vereint<br />
verschiedene Anwendungen (Rettungswagen,<br />
Rettungshubschrauber oder Rettungsflugzeuge)<br />
in einem Standard und gilt<br />
als maßgebliche Norm für die aktive medizinische<br />
Ausrüstung im Notfalleinsatz. Zahlreiche<br />
medizinische Geräte fallen in ihren<br />
Geltungsbereich. Daher sollten Hersteller<br />
die zentralen Anforderungen an die Konstruktion<br />
kennen und die Testmöglichkeit<br />
bei der SGS nutzen. Der Prüf- und Zertifizierungsdienstleister<br />
deckt am Standort<br />
München das gesamte Spektrum an Produkttests<br />
nach der IEC 60601-1-12, EN 1789<br />
und EN 13718-1 ab – bezogen auf Konstruktion,<br />
Umweltsimulation, Mechanik und elektromagnetische<br />
Verträglichkeit.<br />
List of Recognized Consensus<br />
Standards<br />
Die Norm IEC 60601-1-12 wurde 2014<br />
veröffentlicht und inzwischen in das IECEE<br />
CB Scheme und die Liste der anerkannten<br />
Standards („List of Recognized Consensus<br />
Standards“) der FDA übernommen. Es<br />
wird erwartet, dass auch die Europäische<br />
Kommission die IEC 60601-1-12 in Kürze in<br />
ihre Amtsblattpublikationen aufnehmen wird,<br />
wahrscheinlich mit dem Übergang zur europäischen<br />
Medizinprodukteverordnung (Medical<br />
Device Regulation, MDR) im Jahr 2020.<br />
Zur Prüfung akkreditiert<br />
Die jeweiligen Programme, Parameter<br />
und Abläufe für die Tests werden von erfahrenen<br />
SGS-Prüfingenieuren mit Blick auf<br />
das konkrete Gerät individuell erstellt. So<br />
lassen sich zeitsparende, kosteneffiziente<br />
und erfolgreiche Tests sowie Zertifizierungen<br />
realisieren. Die SGS Germany GmbH ist<br />
durch die Deutsche Akkreditierungsstelle<br />
DAkkS (ILAC), sowie nach dem IECEE CB<br />
Scheme zur Prüfung aktiver medizinischer<br />
Geräte akkreditiert.<br />
SGS Germany GmbH<br />
sgs.germany@sgs.com<br />
www.sgsgroup.de<br />
26 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Dienstleister<br />
Plasmatechnologie in der Medizintechnik auf der MedtecLIVE<br />
Bild 1: PEEK Implantat während der<br />
Behandlung mit dem piezobrush PZ2<br />
Die relyon plasma GmbH präsentierte auf der<br />
MedtecLIVE neue Trends und Entwicklungen im<br />
Bereich Plasmatechnologie in der Medizintechnik.<br />
Hierbei liegt der Fokus auf der Piezoelectric<br />
Direct Discharge Technologie, kurz PDD-Technologie,<br />
die durch eine besonders kompakte<br />
Plasma erzeugung mit geringer thermischer Belastung<br />
für medizinische und medizintechnische<br />
Anwendungen prädestiniert ist.<br />
Die relyon plasma GmbH zeigte, wie viel fältig<br />
kaltes Atmosphärendruckplasma in der Medizintechnik<br />
angewendet werden kann. So können<br />
durch den Einsatz von kaltem Atmosphärendruckplasma<br />
medizinische Geräte und Ausstattungen<br />
einfach, schnell und ohne den Einsatz<br />
von zusätzlichen Chemikalien sterilisiert werden.<br />
Mit der PDD-Technologie ist es gelungen,<br />
den als besonders kritisch eingestuften Methicillin-resistenten<br />
Staphylococcus aureus (MRSA)<br />
ohne den Einsatz von Antibioktika wirkungsvoll<br />
zu neutralisieren.<br />
Funktionalisierung von<br />
Implantaten in der Zahnmedizin<br />
Medizintechnische Werkstoff wie z. B. Zirkonia<br />
Keramiken oder Titan und Edelstahl aber auch<br />
PEEK, Teflon, Silikon und hochgefüllte Polymere<br />
können wirkungsvoll im Benetzungsverhalten<br />
optimiert werden. Diese Eigenschaft<br />
ist die Grundlage für eine gute Klebeverbindung<br />
oder die Biokompatibilität und die Akzeptanz<br />
durch das umgebende lebende Gewebe.<br />
Bereits seit vielen Jahren wird diese Technologie<br />
für die Funktionalisierung von Implantaten<br />
in der Zahnmedizin genutzt. Durch die Funktionalisierung<br />
der Oberflächen mit Atmosphärendruckplasma<br />
wird die Oberfläche gereinigt, das<br />
Implantat sterilisiert und so das Infektionsrisiko<br />
verringert. Gleichzeitig wird die Oberflächenenergie<br />
des Implantates erhöht. Die bessere<br />
Benetzbarkeit fördert die Zellanlagerung auf<br />
der Oberfläche des Implantates und der Heilungsprozess<br />
wird beschleunigt.<br />
Ionisierungsmodul<br />
Eine weitere Eigenschaft von Plasma ist die<br />
keim- und geruchsreduzierende Wirkung. Um<br />
diesen Vorteil individuell nutzbar zu machen,<br />
hat relyon plasma ein spezielles Ionisierungsmodul<br />
entwickelt, das in verschiedenste Ausstattungsgegenstände,<br />
wie z. B. Abfallsammler<br />
oder Schranksysteme, integriert werden<br />
kann. Ein Praxisbeispiel ist der Hailo ProfiLine<br />
Fresh L Abfallsammler, der in enger Zusammenarbeit<br />
mit Hailo speziell für den klinischen<br />
Bedarf entwickelt wurde. Hierbei ist das Ionisierungsmodul<br />
in den Deckel integriert und<br />
strömt automatisch Aktivsauerstoff aus, der<br />
durch das Prinzip der elektrischen Entladung<br />
Gerüche und Schimmelpilze anschließend bis<br />
zu 99 Prozent neutralisiert.<br />
Ein weiterer Ansatz für den Einsatz von<br />
Plasma technologie im medizinischen Bereich,<br />
ist die dermatologische Behandlungen von<br />
Wunden, Hautkrankheiten oder Infektionen.<br />
Das kalte Plasma bei Atmosphärendruck wirkt<br />
hier auf komplexe Weise: über UV-Strahlen,<br />
reaktive Verbindungen und elektrische Felder.<br />
Das Zusammenspiel dieser Faktoren verlangsamt<br />
das Wachstum von Bakterien erheblich,<br />
was die Heilung beschleunigt.<br />
Relyon plasma GmbH<br />
www.relyon-plasma.com<br />
ES GIBT<br />
IMMER<br />
EINE<br />
LÖSUNG<br />
... für Elektronikentwicklung<br />
... für Elektronikfertigung<br />
... für High Level Assembly<br />
... mit dem besten EMS-Konzept<br />
Anger 20, OT Ermsleben<br />
06463 Falkenstein/Harz<br />
Bild 2: Hailo Profiline Fresh L Abfallsammler mit integriertem Ionisierungsmodul (Foto: Hailo)<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong> 27<br />
Telefon: +49 34743 50-0<br />
E-Mail: info@tonfunk.de<br />
www.tonfunk.de 27
Stromversorgung<br />
Unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />
Wartungsfreie DC-USV-Module für die DIN-Rail-Montage schützen vor Stromausfall, Spannungsschwankungen<br />
und Flicker<br />
Bicker Elektronik GmbH<br />
info@bicker.de<br />
www.bicker.de<br />
Zwei neue DC-USV-Kompaktmodule<br />
von Bicker Elektronik sorgen<br />
für die unterbrechungsfreie<br />
Stromversorgung von DC-Verbrauchern<br />
wie Low-Power-Embedded-IPCs,<br />
Gateways, Motoren,<br />
Sensoren, Aktoren oder Kameras<br />
in der industriellen Steuerungs-,<br />
Prozess- und Automatisierungstechnik,<br />
der Medizin- und<br />
Labortechnik sowie sicherheitstechnischen<br />
Einrichtungen. Zum<br />
Schutz vor Spannungsschwankungen,<br />
Flicker oder Ausfällen der<br />
Versorgungs spannung sind die<br />
Module UPSIC-1205D (12 V DC /5 A)<br />
bzw. UPSIC-2403D (24 V DC /3 A) mit<br />
Ultrakondensatoren (sog. Super-<br />
Caps) als wartungsfreie Energiespeicher<br />
ausgestattet und verfügen<br />
über eine intelligente Lade- und<br />
Steuerungselektronik. Alle Komponenten<br />
befinden sich in einem robusten<br />
Aluminium gehäuse mit DIN-<br />
Rail-Halter für die schnelle Hutschienen-Montage<br />
in Schaltschränken.<br />
Wartungsfreie<br />
Energiespeicher<br />
Im Gegensatz zu Batterien, die<br />
Energie über den Umweg einer<br />
chemischen Reaktion speichern,<br />
basieren SuperCaps auf elektrophysikalischen<br />
Prinzipien und sind<br />
innerhalb kürzester Zeit geladen<br />
und einsatzbereit, arbeiten<br />
in einem weiten Temperaturbereich<br />
und überzeugen mit einer<br />
hohen Strombelastbarkeit, Leistungsdichte<br />
und Zuverlässigkeit.<br />
Aufgrund der hohen Zyklenfestigkeit<br />
von mehr als 500.000 Ladeund<br />
Entladezyklen sind DC-USV-<br />
Systeme mit SuperCaps praktisch<br />
Direktlink zur UPSIC-1205D:<br />
https://www.bicker.de/index.php/bicker/Produkte/USV-Systeme/DC-USV/UPSIC-1205D<br />
Direktlink zur UPSIC-2403D:<br />
https://www.bicker.de/index.php/bicker/Produkte/USV-Systeme/DC-USV/UPSIC-2403D<br />
wartungsfrei und weisen eine<br />
besonders lange Lebensdauer<br />
auf. Für das versorgte Gesamtsystem<br />
bedeutet dies eine Erhöhung<br />
der langjährigen Verfügbarkeit<br />
bei gleichzeitiger Minimierung<br />
des Wartungsaufwandes.<br />
Die hochwertigen SuperCaps<br />
sind in maximal 60 Sekunden<br />
voll beladen und für den lüfterlosen<br />
24/7-Dauer betrieb im erweiterten<br />
Temperatur bereich von -20<br />
bis +70 °C ausgelegt.<br />
Intelligente Lade- und<br />
Steuerungselektronik<br />
Die µC-gesteuerte Systemelektronik<br />
der beiden DC-USV-Module<br />
UPSIC-1205D bzw. UPSIC-2403D<br />
leitet im Normalbetrieb die Eingangsspannung<br />
mit einem minimalen<br />
Abschlag von 0,3 V bzw.<br />
0,2 V bei Volllast an den Ausgang<br />
weiter, lädt die Superkondensatoren<br />
und überwacht die<br />
Spannungs schwellen am Eingang.<br />
Bei Unterschreitung der<br />
definierten Spannungsschwelle<br />
schaltet das System innerhalb<br />
von Sekundenbruch teilen auf<br />
den USV-Backup-Betrieb um<br />
und stellt am Ausgang eine unterbrechungsfreie<br />
und geregelte<br />
Spannungsversorgung sicher. Die<br />
intelligente Verteilung der Ladeströme<br />
(PowerSharing) am Eingang<br />
sorgt dafür, dass die vorgeschaltete<br />
AC/DC-Stromversorgung<br />
nicht überdimensioniert werden<br />
muss, sondern die Eingangsleistung<br />
konstant gehalten und entsprechend<br />
angepasst auf die versorgte<br />
Last und den SuperCap-<br />
Lader verteilt wird. Bei geringerer<br />
Last am Ausgang fließt somit<br />
mehr Energie in den SuperCap-<br />
Lader und umgekehrt.<br />
Frontseitige<br />
Schnittstellen<br />
Alle Ein- und Ausgänge<br />
sind an der Frontseite des<br />
28 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
DC-USV-Kompakt moduls angeordnet.<br />
Hierzu zählen neben den<br />
Anschlüssen für Eingangs- und<br />
Ausgangsspannung mit Kontroll-<br />
LEDs, ein Relais-Kontakt (Power-<br />
Fail), eine RS232-Kommunikationsschnittstelle<br />
(DSUB-Buchse)<br />
sowie Shutdown-Signalausgänge.<br />
Die DC-USV-Kompaktmodule<br />
sind zudem mit einem aktiven<br />
Verpolungsschutz ausgestattet,<br />
sowie gegen Überlast abgesichert<br />
(Abschaltung mit automatischem<br />
Wiederanlauf).<br />
Softwareanbindung und<br />
Data Monitoring<br />
Mit Hilfe der HID-Battery-Parameter<br />
Software können Einstellungen<br />
an der DC-USV komfortabel<br />
vorgenommen werden. Die Software<br />
steht auf der Hersteller-Website<br />
www.bicker.de beim jeweiligen<br />
Produkt kostenlos zum Download<br />
bereit. Zusätzlich ermöglicht<br />
ein umfangreicher Befehlssatz<br />
das direkte Auslesen von<br />
Sensor werten und das Setzen von<br />
Parametern. Die kontinuierliche<br />
Betriebsdatenerfassung gestattet<br />
„Data Monitoring“ in Echtzeit. Hierbei<br />
werden die Daten im Modul<br />
zwischen gespeichert und über<br />
die RS232-Schnittstelle an den<br />
Host weitergeleitet. Das offene<br />
Kommunikationsprotokoll bietet<br />
Systementwicklern individuelle<br />
Möglich keiten der Anbindung an<br />
das eigene System.<br />
IPC-Reboot-Funktion<br />
Mit Hilfe der integrierten<br />
Reboot-Funktion lässt sich der<br />
automatische Neustart eines versorgten<br />
Computer systems aktivieren,<br />
sobald nach einem Stromausfall<br />
die Eingangsspannung während<br />
des bereits eingeleiteten<br />
Shut-Down oder zu einem späteren<br />
Zeitpunkt wiederkehrt. Die<br />
Startfunktion des Mainboards<br />
kann bei anliegender Eingangsspannung<br />
direkt über das BIOS<br />
aktiviert werden. So können beispielsweise<br />
autarke Computersysteme<br />
nach einem Stromausfall<br />
kontrolliert heruntergefahren und<br />
anschließend wieder selbstständig<br />
gestartet werden, ohne dass<br />
die Intervention eines Service-<br />
Mitarbeiters notwendig wäre.<br />
Kontrollierte Freigabe<br />
der Ausgangsspannung<br />
Optional kann für die Ausgangs-<br />
bzw. Versorgungsfreigabe<br />
an das System eine<br />
Zusatzfunktion aktiviert werden,<br />
die sicherstellt, dass der Ausgang<br />
der DC-USV erst freigeschaltet<br />
wird, wenn die Superkondensatoren<br />
mindestens<br />
90 % ihrer Kapazität erreicht<br />
haben. Das sichere Herunterfahren<br />
eines versorgten Computersystems<br />
ist somit immer<br />
zuverlässig gewährleistet. Die<br />
DC-USV-Module UPSIC-1205D<br />
und UPSIC-2403D können am<br />
Host auch ohne Software betrieben<br />
werden. Die Konfiguration<br />
der Zeitwerte für PowerFail- und<br />
Shutdown/Reboot-Timer sind<br />
über einen von außen zugänglichen<br />
DIP-Schalter problemlos<br />
möglich. Das Modul generiert<br />
das Auslösesignal zum<br />
Herunterfahren / Abschalten<br />
des Systems über das Shutdown-Signal.<br />
Umfangreicher Service<br />
& Support<br />
Neben der dreijährigen<br />
Geräte garantie gewährleistet<br />
die Bicker Elektronik GmbH<br />
eine Langzeitverfügbarkeit<br />
von mindestens 5 Jahren auf<br />
die neuen DC-USV-Kompaktmodule.<br />
Insbesondere Applikationen<br />
mit einer entsprechend<br />
langen Laufzeit profitieren<br />
so von einem optimalen<br />
Investitionsschutz bei erstklassiger<br />
Design-In-Beratung<br />
und umfangreichem Service<br />
& Support durch Bicker Elektronik.<br />
Auf Wunsch realisiert<br />
das Unternehmen kundenspezifische<br />
Sonder- und Speziallösungen<br />
und bietet zudem<br />
umfangreiche Labor- und Mess-<br />
Dienst leistungen für komplette<br />
Kundensysteme an. ◄<br />
The heart of<br />
your application.<br />
Healthcare Power Supplies<br />
• ACDC, DCDC, EMC/EMI Filters,<br />
standard and modified power solutions<br />
• A recognised market leader<br />
• Over 30 years experience<br />
in essential medical applications<br />
• Approved supplier to many<br />
top 10 manufacturers<br />
• Global multi-site design, manufacture<br />
and local support<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong> 29<br />
TDK-Lambda Germany GmbH<br />
www.de.tdk-lambda.com · +49 (0) 7841 666-0<br />
29
Stromversorgung<br />
Programmierbares lüfterloses<br />
600-W-Medizinnetzteil<br />
Neu bei HY-LINE Power Components<br />
ist ein universell programmierbares<br />
Einbaunetzteil<br />
mit IT- und Medizinzulassungen,<br />
das dank hohem Wirkungsgrad<br />
ohne Lüfter vibrationsfrei bis zu<br />
600 W liefern kann. Damit ist es<br />
optimal beispielsweise für medizinische<br />
bildgebende Anlagen.<br />
Das neue GXE600 ist ein kompaktes<br />
(127 x 41 x 254 mm) Einbaunetzteil<br />
mit digitalem Interface<br />
und analogen Programmiereingängen.<br />
Besonderes Highlight<br />
ist ein sehr weiter Ausgangsspannungs-<br />
und -strombereich, der<br />
sowohl über analoge Steuerspannungen<br />
(0 bis 6 V) als auch über<br />
ein digitales RS-485 Interface mit<br />
Modbus-RTU-Protokoll programmiert<br />
werden kann. Diese Möglichkeit<br />
zum Einsatz als programmierbare<br />
Spannungs- und/oder<br />
Stromquelle – jeweils von 20 bis<br />
120 % – erschließt Einsatzfelder<br />
in Testsystemen, die bisher typischerweise<br />
mit Laborstromversorgungen<br />
ausgerüstet wurden.<br />
Das Netzteil hat einen Weitbereichseingang<br />
von 85 bis 265 V AC<br />
und ist mit nominal 24 oder 48 V DC<br />
Ausgang lieferbar. Es läuft ab<br />
-40 °C an; der Arbeitstemperaturbereich<br />
reicht von -20 bis<br />
70 °C. Zusätzlich können Parameter<br />
für die Fehlerprogrammierung<br />
(Schutzniveau und Wiederherstellung)<br />
festgelegt und die<br />
Anstiegsgeschwindigkeit geändert<br />
werden. Verbleibende zu erwartende<br />
Lebensdauer des Elektrolytkondensators,<br />
Betriebsstunden<br />
und Alarmverlauf lassen sich über<br />
die RS-485-Schnittstelle auslesen,<br />
was eine vorbeugende Fernwartung<br />
ermöglicht und dazu beiträgt,<br />
unerwartete Ausfälle zu minimieren.<br />
Der Hersteller garantiert deshalb<br />
7 Jahre Betriebsdauer.<br />
Zulassungen<br />
Mit Zulassungen für den Medizin-<br />
und auch den IT-Bereich –<br />
ersteres nach IEC 60601-1, letzteres<br />
neben der IEC 60950-1<br />
auch nach der ganz aktuellen<br />
IEC62368-1 – eignet sich das<br />
Netzteil für vielfältige Aufgaben<br />
in Medizingeräten und Industriebereichen<br />
insbesondere im<br />
Umfeld der aktuell hoch gehandelten<br />
Themen Industrie 4.0 und<br />
IoT. Mit einer Ausgangsleistung<br />
von 600 W bei reiner Konvektionskühlung<br />
ist das Gerät weiterhin<br />
für Anwender interessant, die<br />
„nur“ besonderen Wert auf eine<br />
geräuscharme, lüfterlose Kühlung<br />
legen.<br />
Das Netzteil liefert zusätzlich<br />
eine 5-V-Standby-Spannung mit<br />
bis zu 1 A Belastbarkeit, bis zu<br />
fünf Einheiten können parallelgeschaltet<br />
werden. Der Ableitstrom<br />
liegt unter 300 µA, die Isolation<br />
vom Eingang zu Masse wird mit<br />
2000 V AC (1x MoPP) garantiert,<br />
Eingang zu Ausgang 4000 V AC<br />
(2x MoPP) und Ausgang zu Masse<br />
1500 V AC (1x MoPP).<br />
HY-LINE Power<br />
Components Vertriebs<br />
GmbH<br />
power@hy-line.de<br />
www.hy-line.de/power<br />
Medizinisch zuverlässig<br />
inpotron konzipiert medizinische Stromversorgungen<br />
Eine zuverlässige Stromversorgung<br />
bildet sozusagen das<br />
Rückgrat jedes medizinischen<br />
Gerätes. Man stelle sich nun mal<br />
den Ausfall einer Herz-Lungen-<br />
Maschine während einer Operation<br />
vor! Unvorstellbar – auf ein<br />
Standardnetzteil sollte man sich<br />
hier wohl nicht verlassen. Medizinische<br />
Systemhersteller wissen<br />
das und setzen gerade deshalb<br />
auf erfahrene Spezialisten. Eine<br />
von inpotron entwickelte OP-LED-<br />
Beleuchtung kann auf einen Wirkungsgrad<br />
von 94 Prozent verweisen.<br />
Weitere Beispiele sind<br />
Entwicklungen für die Notfallmedizin,<br />
Stromversorgungen für die<br />
Patienten beobachtung und besonders<br />
robuste Ladegeräte für medizinische<br />
Einsatzfälle.<br />
Die inpotron Schaltnetzteile<br />
GmbH hat sich als Spezialist für<br />
medizinische Einsatzfälle von<br />
Stromversorgungen einen Namen<br />
gemacht und berät, plant und produziert<br />
individuell zugeschnittene<br />
und maßgefertigte Stromversorgungen.<br />
Egal wie speziell, egal<br />
wie ausgefallen, egal wie indivi-<br />
Bild 1: Medizinische Stromversorgung<br />
30 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Stromversorgung<br />
Leise Medizinnetzgeräte mit 1500 Watt<br />
TDK verleiht den leisen Medizin-Einbaunetzteilen ihrer Reihe TDK-Lambda CUS-M erheblich mehr Power<br />
Neue, kompakte Geräte mit<br />
1500 W Ausgangleistung ergänzen<br />
den bisherigen Leistungsbereich<br />
der Reihe zwischen 30 und<br />
350 W. Die Reihe hat sowohl die<br />
Medizin- als auch die ITE-Zulassung<br />
(Information Technology<br />
Equipment), eine sehr geringe<br />
Geräuschentwicklung (
Stromversorgung<br />
105 Modelle medizinischer DC/DC-Wandler<br />
mit 2x MOPP<br />
Powerbox, eines der größten<br />
Stromversorgungsunternehmen<br />
Europas und seit mehr als vier<br />
Jahrzehnten führend bei der Optimierung<br />
von Stromversorgungslösungen<br />
für anspruchsvolle<br />
Anwendungen, kündigt die Einführung<br />
von drei neuen Serien<br />
von 15 W, 20 W und 30 W Board<br />
Mount DC/DC-Wandlern für<br />
anspruchsvolle medizinische<br />
Anwendungen an, die insgesamt<br />
105 Modelle umfassen. Das<br />
PMM15, PMM20 und PMM30 sind<br />
nach der 3. Ausgabe der medizinischen<br />
Sicherheitsnorm IEC/EN/<br />
ANSI/AAMI ES 60601-1 zertifiziert<br />
und für den höchsten Grad<br />
an Patienten schutz - 2x MOPP -<br />
zugelassen. Mit einer Luft- und<br />
Kriechstreckenlänge von 8 mm,<br />
einem typischen Ableitstrom von<br />
2 µA und einer Isolationsspannung<br />
von 5.000 V AC gewährleisten die<br />
Module Sicherheit und Schutz für<br />
Bediener und Patienten in medizinischen<br />
Anwendungen. Für eine<br />
optimierte Effizienz und Flexibilität<br />
sind alle Modelle in den Versionen<br />
mit weitem Eingang (2:1)<br />
und ultraweitem Eingang (4:1)<br />
erhältlich, die von 9 V bis 75 V<br />
Eingangsspannung reichen und<br />
sieben verschiedene Ausgangsspannungen<br />
von 5 V bis ±15 V<br />
liefern. Auf die Module wird eine<br />
fünfjährige Garantie gewährt.<br />
Auch in großer Höhe<br />
arbeitsfähig<br />
Viele Länder wie China oder<br />
Südamerika bringen die Gesundheitsversorgung<br />
der Bevölkerung<br />
in Bergregionen, und es ist in<br />
diesen Ländern sehr verbreitet,<br />
dass sich Gesundheitszentren<br />
und Krankenhäuser in Höhenlagen<br />
über 3.000 Metern befinden.<br />
Medizinische Geräte müssen<br />
so konzipiert sein, dass sie<br />
ein Höchstmaß an Sicherheit bis<br />
zu 5.000 Metern gewährleisten.<br />
Die Module der Serien PMM15,<br />
PMM20 und PMM30 von PRBX<br />
wurden dafür entwickelt und erfüllen<br />
auch die Anforderungen des<br />
chinesischen Sicherheitsstandards<br />
GB 4943.1-2011 für den Betrieb<br />
in der Höhe.<br />
Drei Produktfamilien für<br />
Weitbereichseingänge<br />
Die drei Produktfamilien sind<br />
für verschiedene Weitbereichseingänge<br />
erhältlich. Beim Verhältnis<br />
2:1 sind das die Eingangsspannungsbereiche<br />
9 - 18 V, 18 - 36 V,<br />
36 - 75 V und beim Verhältnis 4:1<br />
die Eingangsspannungen 9 - 36 V<br />
und 18 - 75 V. Alle Modelle sind<br />
vollständig geregelt mit einem<br />
kompletten Ausgangsspannungsbereich<br />
von 5 V, 12 V, 15 V, 24 V,<br />
±5 V, ±12 V und ±15 V. Es ist<br />
keine Mindestlast erforderlich<br />
und es wurde eine sehr genaue<br />
Regelung von Leerlauf bis Volllast<br />
von ±0,2 % bei Einfachausgang<br />
und ±0,5 % bei Doppelausgang<br />
umgesetzt. Ausgelegt<br />
auf eine optimierte Topologie,<br />
haben die PMM15, PMM20 und<br />
PMM30 einen Wirkungsgrad von<br />
bis zu 90 % und können bei einer<br />
Umgebungstemperatur von -40<br />
bis +105 °C betrieben werden.<br />
Im Falle einer natürlichen Konvektion<br />
kann ein Derating nötig werden.<br />
Ein interner Übertemperaturschutz<br />
ist auf +115 °C eingestellt.<br />
Schutzfunktionen<br />
PMM15, PMM20 und PMM30<br />
beinhalten eine Reihe von Schutzfunktionen,<br />
darunter Überspannung,<br />
Unterspannung, Überlast<br />
und Kurzschluss sowie die thermische<br />
Abschaltung. Die in einem<br />
nicht leitfähigen schwarzen Kunststoffgehäuse<br />
gelieferten und mit<br />
einer UL94-V0-Silikonverbindung<br />
vergossenen PMM15 und<br />
PMM20 haben eine Größe von<br />
40,6 x 25,4 x 10,2 mm (1,6 x 1 x<br />
0,4 Zoll) und wiegen 24 Gramm.<br />
Das PMM30 ist in einem Gehäuse<br />
von 50,8 x 25,4 x 10,2 mm (2,0 x<br />
1,0 x 0,4 Zoll) erhältlich und wiegt<br />
32 Gramm.<br />
Ohne Verwendung externer<br />
Komponenten erfüllen PMM15,<br />
PMM20 und PMM30 die EMV-<br />
Werte gemäß EN55011, EN55032<br />
und FCC Teil 18, Klasse A. Laut<br />
MIL-HDBK-217F haben das<br />
PMM15, das PMM20 und das<br />
PMM20 bei Volllast und +25 °C<br />
eine MTBF von 2 Millionen Stunden<br />
und das PMM30 von 1,1 Millionen<br />
Stunden. Über eine optionale<br />
Remote Control Pin für (P) für<br />
positive Logik und (N) für negative<br />
Logik können die Module extern<br />
EIN/AUS geschaltet werden. Alle<br />
einzelnen Ausgangsspannungsmodule<br />
können durch Hinzufügen<br />
einer Widerstandsbrücke<br />
am Trim-Ausgang extern eingestellt<br />
werden.<br />
Große Modulvielfalt<br />
Die Module PMM15, PMM20<br />
und PMM30 sind für eine sehr<br />
große Bandbreite von medizinischen<br />
Anwendungen geeignet,<br />
wie z. B. Hilfsgeräte für die<br />
Heimpflege, Ultraschall, Beatmungsgeräte,<br />
Infusionspumpen,<br />
Zahnarztstuhl- und Überwachungssysteme<br />
und viele<br />
andere. In industriellen Anwendungen<br />
macht die 5.000 V AC verstärkte<br />
Isolationszahl das PMM zu<br />
einer idealen Lösung, um kostengünstig<br />
einen IGBT-Antriebskanal<br />
zu jeder industriellen Stromversorgung<br />
hinzuzufügen und damit die<br />
Sicherheitsanforderungen dieser<br />
Anwendungen zu erfüllen.<br />
Die PMM-Familie umfasst<br />
die 6er-Serie, 3 W PMM03,<br />
6 W PMM06,10 W PMM10,<br />
15 W PMM15, 20 W PMM20 und<br />
30 W PMM30. Alle Produkte entsprechen<br />
den europäischen Richtlinien<br />
RoHS, REACH und sind CEgekennzeichnet<br />
Weitere technische Daten<br />
• Verstärkte Isolation: 5.000 V AC<br />
mit zweifachem Patientenschutz<br />
(2x MOPP)<br />
• Niedriger Ableitstrom 2 µA,<br />
geringe Stand-By-Leistung und<br />
keine Mindestlast erforderlich<br />
• Weitbereichs- (2:1) and Ultraweitbereichstypen<br />
(4:1) im Spannungsbereich<br />
von 9 V bis 75 V<br />
• Maximale Betriebshöhe bis<br />
5.000 Meter<br />
Powerbox Deutschland<br />
GmbH<br />
info@prbx.com<br />
www.prbx.com<br />
32 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Stromversorgung<br />
450 W Medizin-Power für Krankenhaus und<br />
Homecare<br />
Schutzklasse II-Ausführung einzusetzen. Das stellt<br />
an die EMV und Safety (erweiterte Isolation) hohe<br />
Anforderungen. Magic Power Technology punktet<br />
hier wieder mit einer EMV-Optimierung, die in<br />
beiden Schutzklassen die schärfere Klasse B einhält<br />
(leitungsgeführte und abgestrahlte Störungen,<br />
ggf. mit Zusatzfilter). Eine aktive PFC gewährleistet<br />
die Einhaltung der Norm 61000-3-2 Klasse D,<br />
so dass die Netzteile auch in Medizin-Computern<br />
eingesetzt werden können.<br />
Wichtige Eigenschaften<br />
Magic Power Technology<br />
GmbH<br />
www.mgpower.de<br />
Schutzklasse I und II, BF Anwendungen mit Patientenkontakt,<br />
24/7 Betrieb, 5000 m Einsatzhöhe,<br />
stabiles Temperaturverhalten und EMV ohne böse<br />
Überraschungen sind wichtige Kriterien für den Techniker<br />
bei der Netzteilauswahl. Zulassungen, zuverlässiger<br />
Support und Langzeitverfügbarkeit runden<br />
das Anforderungsprofil ab. Mit diesem Fokus stellt<br />
Magic Power Technology jetzt die neue Netzteilserie<br />
MPM-K450 vor.<br />
Medizingeräte mit höheren<br />
Leistungsanforderungen<br />
Mit einem Einsatztemperaturbereich von -30 …<br />
+80 °C und 450 W Dauerleistung im belüfteten<br />
und 300 W im Konvektionsbetrieb versorgt das<br />
Netzteil Medizingeräte mit höheren Leistungsanforderungen<br />
zuverlässig. Für anlaufende Motoren<br />
o.ä. kann sogar für 10 Sekunden eine Peakleistung<br />
von 600 W gezogen werden. Bei einem<br />
Wirkungsgrad >92 % arbeitet das Netzteil sehr effizient.<br />
Durch die relativ flache Derating-Kurve muss<br />
keine große Temperaturreserve berücksichtigt werden.<br />
In vielen Fällen werden diese Produkteigenschaften<br />
dem Entwickler ermöglichen, das MPM-<br />
K450 anstelle eines vielleicht ursprünglich ausgesuchten<br />
leistungsstärkeren Gerätes einzusetzen.<br />
So können Kosten gespart werden.<br />
Homecare-Anwendungen in<br />
Schutzklasse II-Ausführung<br />
Besonders hervorzuheben ist die Möglichkeit, das<br />
Netzteil auch für Homecare-Anwendungen in einer<br />
sind außerdem der weite Eingangsbereich von<br />
85-264 V AC (kurzzeitig 290 V AC ), der alle weltweiten<br />
Netzspannungen einschließlich Japan abdeckt. Die<br />
Serie kann zudem an Orten bis zu 5000 m Höhe eingesetzt<br />
werden, was auch die strengen Vor gaben in<br />
China beinhaltet. Die Geräte verfügen über einen<br />
Kurzschluss-Schutz mit automatischem Wiederanlauf<br />
sowie einen Überspannungs-Schutz mit<br />
Abschaltung. Durch 2 unabhängige Sicherungen<br />
und einen ausgangsseitigen Ableitstrom
Sensoren<br />
Absolut sichere Durchflussmessung und<br />
Luftblasendetektion<br />
Hybride SONOFLOW CO.56 FlowBubble Sensoren erfolgreich in Herz-Lungen-Maschinen implementiert<br />
SONOFLOW CO.56 Clamp-On-Sensor mit hochpräziser<br />
Durchflussmessung und Blasenerkennung für den Einsatz in<br />
Medizinprodukten<br />
SONOFLOW CO.56 Clamp-On-Sensor-Serie in verschiedenen Kanalbreiten, die<br />
hochgenaue Durchflussmessung und Blasenerkennung für den Einsatz in<br />
Medizinprodukten kombiniert<br />
SONOTEC GmbH<br />
www.sonotec.de<br />
Der kardiopulmonale Bypass<br />
(CPB) ist ein medizinisches Standardverfahren,<br />
das bei Operationen<br />
vorübergehend die Funktion<br />
des Herzens und der Lunge übernimmt<br />
und den menschlichen Blutund<br />
Sauerstoffkreislauf gewährleistet.<br />
Die CPB-Pumpe wird in<br />
diesem Zusammenhang auch oft<br />
als Herz-Lungen-Maschine (HLM)<br />
bezeichnet. Da es sich bei HLM<br />
um hochkomplexe medizinische<br />
Geräte handelt, die einen direkten<br />
Einfluss auf Menschenleben<br />
haben, sind die technologischen<br />
Anforderungen besonders hoch.<br />
Ein zuverlässiges Funktionieren<br />
aller eingesetzten Komponenten<br />
muss dabei jederzeit gewährleistet<br />
sein. Aus diesem Grund gilt<br />
die Kombination von Durchflussmessung<br />
und Luftblasen detektion<br />
als wichtiges Sicherheits- als auch<br />
Komfortmerkmal.<br />
Da Herz-Lungen-Maschinen<br />
die Funktion des Herzens und der<br />
Lunge übernehmen, imitieren sie<br />
unter technischen Gesichtspunkten<br />
das Herz als „Pumpe“ und den Gasaustausch<br />
der Lunge. Dabei werden<br />
im kardiopulmo nalen Bypass<br />
zwei Hauptkreisläufe initiiert: Der<br />
venöse Kreislauf und der arterielle<br />
Kreislauf mit weiteren Zuleitungen.<br />
Der Venenkreislauf der Herz-Lungen-Maschine<br />
wird von venösem<br />
Blut aus der rechten Herzkammer<br />
des Patienten gespeist, welches in<br />
das Venöse Reservoir der HLM<br />
abgelassen und verarbeitet, und<br />
anschließend als arterielles Blut in<br />
die Aorta des menschlichen Körpers<br />
zurückgepumpt wird.<br />
Medizintechnik bestückt<br />
mit Hightech Equipment<br />
Die arterielle Pumpe, die aus<br />
dem Venösen Reservoir gespeist<br />
und direkt mit einem extrakorporalen<br />
Oxygenator verbunden ist,<br />
ist die Hauptpumpe der Herz-Lungen-Maschine<br />
und übernimmt<br />
ganz oder teilweise die Funktion<br />
des Herzens. Alle anderen Pumpen<br />
und Komponenten der HLM<br />
sind ihr untergeordnet. Die implementierten<br />
Alarmsettings regeln<br />
bzw. stoppen die Hauptpumpe<br />
und die zugehörigen Komponenten<br />
bei Bedarf. Der extrakorporale<br />
Oxygenator ist ein Gerät,<br />
das die Aufgabe der menschlichen<br />
Lunge übernimmt. Hier wird<br />
dem venösen Blut Kohlendioxid<br />
ent zogen und Sauerstoff zugesetzt.<br />
Das Schlauchsystem der<br />
Herz-Lungen-Maschine besteht<br />
aus PVC- und Silikonschläuchen,<br />
Kanülen und Shunts, die in verschiedenen<br />
Größen Anwendung<br />
finden. Das Herzstück der HLM ist<br />
die Konsole mit integriertem Steuergerät<br />
und Notstrombatterien.<br />
Herz-Lungen-Maschinen sind als<br />
modulare Systeme erhältlich, die<br />
jedes Kranken haus nach seinen<br />
spezifischen Anforderungen und<br />
Bedürfnissen ausgestalten kann.<br />
Viele Sensoren sind nötig<br />
Eine Vielzahl an Sensoren<br />
überwachen, unterstützen und<br />
schützen wichtige menschliche<br />
Körperfunktionen. Drucksensoren<br />
messen und dokumentieren<br />
kontinuierlich den Druck in den<br />
Schlauch systemen. Bei Erreichen<br />
bestimmter Druckgrenzen wird ein<br />
Alarmsignal ausgelöst. Damit ist<br />
sichergestellt, dass die HLM das<br />
Blut nicht mit zu hohem Druck in<br />
das Gefäß system des Patienten<br />
zurückpumpt.<br />
Füllstandssensoren werden<br />
zur Überwachung von Veränderungen<br />
der Flüssigkeit oder des<br />
34 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Sensoren<br />
Vereinfachte Darstellung einer Herz-Lungen-Maschine: Implementierung der SONOFLOW CO.56 FlowBubble-<br />
Sensoren in den kardiopulmonalen Bypass (SONOTEC Ultraschallsensorik GmbH)<br />
Blutvolumens im Venösen Reservoir<br />
der Herz-Lungen-Maschine<br />
eingesetzt.<br />
Luftblasendetektoren sind die<br />
Schlüsselsensoren der Patientensicherheit.<br />
Sie müssen zwingend<br />
nach dem arteriellen Filter an die<br />
Arterienleitung geklemmt werden,<br />
um vor massiver Luftembolie zu<br />
schützen. Die Sensoren warnen<br />
und unterbrechen die arterielle<br />
Pumpe automatisch. Es gibt<br />
zusätzlich weitere Möglichkeiten,<br />
Luftblasensensoren innerhalb des<br />
HLM-Kreislaufes zu platzieren. Da<br />
das Venöse Reservoir die erste<br />
und wahrscheinlichste Stelle für<br />
Blasenkontamination ist, ist die<br />
Platzierung eines Blasendetektors<br />
zwischen diesem und der arteriellen<br />
Pumpe eine ebenso sinnvolle<br />
Option. Auch die Integration eines<br />
entsprechenden Sensors zwischen<br />
Oxygenator und arteriellem<br />
Filter ermöglicht das rechtzeitige<br />
Isolieren von Luftblasen.<br />
Die ideale und sicherste Lösung<br />
ist die Implementierung mehrere<br />
Blasensensoren.<br />
Shunts<br />
Um Luftblasen nicht nur zu<br />
erkennen, sondern auch effektiv<br />
zu managen, ist die Verwendung<br />
von Shunts zur Verbindung<br />
der arteriellen Leitung und<br />
des Venösen Reservoirs ein kritischer<br />
Punkt. Wenn Luft im arteriellen<br />
System erfasst wird, wird<br />
diese Linie sofort durch den Shunt<br />
geschlossen und das blasenkontaminierte<br />
Blut direkt in das<br />
Venöse Reservior abgegeleitet.<br />
Wenn keine Luft mehr detektiert<br />
wird, öffnet der Shunt die arterielle<br />
Linie automatisch, um das<br />
Blut wieder direkt in den menschlichen<br />
Körper zu speisen. Aus diesem<br />
Grund müssen die den Shunt<br />
passierenden Durchflussmengen<br />
kontinuierlich mit den von der Arterienpumpe<br />
erzeugten Durchflussmengen<br />
verglichen, überwacht<br />
und über die Einsatzzeit der Herz-<br />
Lungen-Maschine gesteuert werden.<br />
Für diesen Zweck werden<br />
Durchflusssensoren eingesetzt,<br />
die diese Aufgabe störungsfrei<br />
und zuverlässig erfüllen.<br />
Hybride<br />
SONOFLOW CO.56<br />
Ultraschallsensoren<br />
Da sowohl Blasendetektoren<br />
als auch Durchflusssensoren<br />
elementare Sicherheitsfeatures<br />
in Herz-Lungen-Maschinen sind,<br />
hat Sonotec die Produktlinie<br />
SONOFLOW CO.56 ent wickelt.<br />
Diese vereint die Durchflussmessung<br />
und die Luftblasen erkennung<br />
in Flüssigkeiten in einem kompakten<br />
Gerät. Die integrierte<br />
Elektronik und die Möglichkeit,<br />
bis zu zwölf unabhängige Sensoren<br />
mit nur einer Steuereinheit<br />
zu betreiben, garantieren den<br />
weltweit kleinsten Footprint für<br />
einen OEM FlowBubble Sensor<br />
in Herz-Lungen-Maschinen. Die<br />
nicht-invasiven Ultraschallsensoren<br />
führen schnelle bi-direktionale<br />
Messungen durch und lassen<br />
sich leicht frei am Schlauch<br />
anklemmen. Die Genauigkeit des<br />
SONOFLOW CO.56 liegt bei zwei<br />
Prozent, die Wiederholgenauigkeit<br />
bei einem Prozent. Diese Werte<br />
sind abhängig von der Montage<br />
des Sensors und der Art der<br />
gemessenen Flüssigkeiten.<br />
Zusätzlich zur Messung der<br />
Durchflussrate detektiert der Sensor<br />
Luftblasen mit einer Größe<br />
von bis zu einem Drittel des<br />
Schlauchinnendurchmessers.<br />
SONOFLOW CO.56<br />
erfolgreich in Herz-<br />
Lungen-Maschinen<br />
eindesignt<br />
Führende Unternehmen der<br />
Medizintechnik setzen bereits auf<br />
diese wegweisende Technologie<br />
und haben die Steuer- und Überwachungseinheit<br />
zur unmittelbaren<br />
Durchflussmessung und Blasenerkennung<br />
in ihre Geräte implementiert.<br />
Eines der branchenführenden<br />
Unternehmen, das Herz-<br />
Lungen-Maschinen entwickelt und<br />
herstellt, hat die hybride Sensorlösung<br />
in seine kürzlich lancierte<br />
Neuentwicklung integriert. Der<br />
Haupt aspekt des Herstellers, dabei<br />
auf die SONOFLOW CO.56 Sensor-Serie<br />
zu vertrauen, bestand im<br />
kompakten Design der Sensoren,<br />
der integrierten Elektronik und der<br />
Möglichkeit der Mehrpunktmessung.<br />
So konnten fünf der intelligenten<br />
Sensoren mit unterschiedlichen<br />
Kanalgrößen problemlos in<br />
die neu entwickelte Konsole des<br />
Kunden implementiert werden. Die<br />
integrierte Elektronik macht den<br />
Anschluss der hybriden Sensoren<br />
obendrein zum Kinderspiel. Der<br />
eingebaute Mikrocontroller garantiert<br />
die Steuerung aller Prozesse,<br />
deren Daten über die RS485-<br />
Schnittstelle übertragen werden.<br />
Die Sensoren selbst messen die<br />
Durchflussmengen an verschiedenen<br />
Schläuchen und Shunts,<br />
die zum Körper oder zurück in<br />
den Venenkreislauf der Herz-Lungen-Maschine<br />
führen. Gleich zeitig<br />
erfassen sie zuverlässig Luftblasen.<br />
Schlussendlich geben die<br />
nicht-invasiven Ultraschallsensoren<br />
Rückmeldung über den<br />
tatsächlichen Durchfluss im Vergleich<br />
zum theoretischen Durchfluss<br />
der Pumpe. ◄<br />
Info-Link: www.sonotec.de/produkte/nicht-invasive-fluessigkeitsueberwachung/durchflussmessung/sonoflow-clamp-on-sensor/<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
35
Sensoren<br />
Hochauflösende Kompakt-Drucksensoren<br />
DLC-Serie bietet 16 Bit digitale Auflösung. Die kalibrierten<br />
und kompensierten Sensoren liefern eine<br />
genaues und stabiles Ausgangssignal über -20 bis<br />
85 °C. Diese Serie ist für die Verwendung mit nicht<br />
korrosiven Arbeitsmedien wie Luft und trockenen<br />
Gasen vorgesehen. Kundenspezifische Druck bereiche<br />
und Konfigurationen sind auf Anfrage erhältlich.<br />
Gehäuse-Optionen<br />
• Kompaktgehäuse<br />
• SMT- und DIP-Konfigurationen<br />
• Viele Druckanschlussoptionen verfügbar<br />
All Sensors GmbH<br />
www.allsensors.com<br />
All Sensors gibt den Release einer neuen Serie<br />
kompakter Drucksensoren mit digitalem Ausgang<br />
bekannt. Die DLC-Serie bietet eine hervorragende<br />
Leistung bei extrem niedrigen Messbereichen<br />
von 0,5 bis 60 in H 2 O (1,25 bis 150 mbar). Diese<br />
neuen Drucksensoren bieten hohe Leistung mit der<br />
patentierten CoBeam2 -Technologie von All Sensors.<br />
Höhere Druckbereiche von 5 bis 150 PSI (0,35<br />
bis 10 bar) werden ebenfalls angeboten. Für Entwickler<br />
bieten die Platzeinsparungen bei optimaler<br />
Leistung für verschiedene Anwendungen einen großen<br />
Vorteil. Bei batteriebetriebenen Systemen können<br />
die Sensoren zwischen den Messungen in sehr<br />
stromsparende Modi wechseln, um die Belastung<br />
der Stromversorgung zu minimieren.<br />
Die niedrige Versorgungsspannung ermöglicht<br />
die Integration der Sensoren in eine Vielzahl von<br />
Prozesssteuerungs- und Messsystemen, sowie die<br />
direkte Verbindung mit einem seriellen I 2 C-Bus. Die<br />
Produkt-Eigenschaften<br />
• 0,5 bis 60 inH 2 O-Differenzial und Überdruck, 5 bis<br />
150 psi Differenz- und Überdruck und 15 bis 150<br />
PSIA-Druckbereiche<br />
• 1,5% Gesamtfehler, abhängig vom Druckbereich<br />
• Kompensierter Temperaturbereich von -20 bis 85 °C<br />
• 16 Bit digitale Auflösung<br />
• I 2 C Schnittstelle<br />
• 1,8 bis 3,6 V Versorgungsspannung<br />
• Weniger als 100 nA typischer Ruhestrom<br />
Anwendungsbereiche<br />
• Medizinische Beatmung<br />
• Umweltschutz<br />
• Heizung-Lüftung-Klimatechnik<br />
• Industrielle Steuerungen<br />
• Mobile/tragbare Geräte ◄<br />
Kompetenz in faseroptischer Sensorik<br />
ausgebaut<br />
Polytec übernimmt die Distribution des US-amerikanischen Unternehmens Micron Optics für Deutschland.<br />
Polytec<br />
www.polytec.de<br />
Micron Optics ist ein führender<br />
Hersteller optischer Sensorik auf<br />
Basis der Faser-Bragg-Technologie.<br />
Die Firma wurde kürzlich<br />
vom US-Unternehmen Luna mit<br />
dem Ziel übernommen, Kompetenzen<br />
und Potenzial in der faseroptischen<br />
Messtechnik zu bündeln<br />
und zu erweitern. Da Polytec<br />
Luna bereits seit 2006 erfolgreich<br />
in Deutschland vertritt und ebenfalls<br />
als Experte für faseroptische<br />
Sensorik gilt, war dies ein naheliegender<br />
Schritt in der Zusammenarbeit<br />
beider Unternehmen.<br />
Kunden profitieren<br />
Dr. Dirk Samiec, Geschäftsfeldleiter<br />
Photonik bei Polytec,<br />
erklärt: „Unsere Kunden profitieren<br />
von diesem kombinierten Portfolio,<br />
da es die Anwendungsmöglichkeiten<br />
entscheidend erweitert.<br />
Micron Optics Produkte zeichnen<br />
sich durch höhere Messgeschwindigkeiten<br />
und schlüsselfertige<br />
Lösungen für Infrastruktur,<br />
Energie, Transport, Medizin<br />
und Industrie aus. Mehr noch als<br />
früher sind wir damit in der Lage,<br />
das Potenzial der faseroptischen<br />
Sensorik mit allen zur Verfügung<br />
stehenden Technologien auszunutzen.<br />
Wenn es eine Lösung mit<br />
dieser Technik gibt, dann können<br />
wir sie auch bedienen.“<br />
36 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Sensoren<br />
Drucksensor mit zwei vertikalen<br />
Schlauchanschlüssen im SOIC-16 Gehäuse<br />
Niederdrucksensor 300 Pa für Differenz- und Relativdruck im SOIC-Gehäuse – SM9235<br />
AMSYS GmbH & Co. KG<br />
www.amsys.de<br />
Die Familie der SOIC-Drucksensoren wächst ständig<br />
und Amsys stellt mit dem SM9235 die neueste<br />
Erweiterung vor. Egal ob als Relativ- oder Differenzdrucksensor,<br />
für niedrige Drücke von 0 – 300 Pa,<br />
bietet der Drucksensor zwei vertikale Schlauchanschlüsse<br />
in einem JEDEC-konformen SOIC-16<br />
Gehäuse zur Oberflächenmontage.<br />
Zum Einsatz kommen die SOIC-Sensoren für<br />
Anwendungen, bei denen niedrige Drücke von Luft<br />
und nicht korrodierenden Gasen gemessen werden<br />
sollen. Dies ist beispielsweise der Fall in HVAC-<br />
Anwendungen oder bei der Filterüberwachung. Aber<br />
auch zur Atemkontrolle in der Medizintechnik oder<br />
bei Durchflussmessungen und Leckkontrollen setzen<br />
immer mehr Ingenieure auf den SM9235.<br />
Das thermisch kompensierte und betriebsbereit<br />
kalibrierte I 2 C- Ausgangssignal mit 16 bit Auflösung<br />
weist einen typischen Gesamtfehler von weniger als<br />
0,4 % auf. Darin enthalten sind bereits alle Fehlerquellen<br />
wie Temperatur, Versorgungsspannung und<br />
Druck. Und selbst dieser Wert kann nach dem Lötvorgang<br />
mittels einer Nullpunktkalibrierung nochmals<br />
auf ± 0,2 % halbiert werden! – Dieser geringe<br />
Wert für den Amsys-Sensor im Kunststoffgehäuse<br />
imponiert und wird von den meisten OEM-Sensoren,<br />
selbst in größerer Bauform nicht erreicht.<br />
Der Arbeitstemperaturbereich des SM9235 von<br />
-20 bis +85 °C entspricht dem Kalibrationsbereich.<br />
Das heißt, die Sensoren werden in diesem Temperaturbereich<br />
gemessen und kalibriert, kompensiert<br />
und linearisiert. Mögliche Versorgungsspannungen<br />
sind 3,3 V und 5 V bei einer Stromaufnahme von<br />
unter 4 mA. Das Gehäuse des Sensors besteht<br />
aus Thermoplast (PPS) und ist damit weitgehend<br />
resistent gegen Chemikalien. Die OEM-Sensoren<br />
SM9235 sind für die automatisierte SMD-Montage<br />
nach JEDEC 020D.1 geeignet.<br />
Neben dem SOIC-Sensor SM9235 für den Druckbereich<br />
von 0 – 300 Pa bietet Amsys den SM9233<br />
für 0 – 250 Pa und den SM9236 für 0 – 600 Pa an.<br />
Damit sind nun SOIC-Sensoren für Maximaldrücke<br />
zwischen 125 Pa und 2 bar erhältlich. ◄<br />
Polytec bietet Anwendungsberatung,<br />
Machbarkeitsstudien,<br />
Vertrieb und Service für Luna<br />
und Micron Optics Produkte in<br />
Deutschland.<br />
Faseroptische Sensoren<br />
Faseroptische Sensoren nutzen<br />
spezifische optische Eigenschaften<br />
von Materialien, oft<br />
auch der Faser selbst, um physikalische<br />
Größen wie Temperatur,<br />
Dehnung oder Schwingung zu<br />
messen. Dabei sind extrem flexible<br />
Lösungen möglich: sie reichen<br />
vom Einpunkt-Messsystem über<br />
individuell definierte Messpunkte<br />
entlang der Faser bis zu kontinuierlich<br />
messenden Systemen mit 1<br />
mm-Auflösung über kilometerlange<br />
Glasfasern. So kann eine einzige,<br />
wenige Gramm leichte Faser tausende<br />
Sensoren enthalten und<br />
gleichzeitig als Signalweg dienen.<br />
Da das Licht als Übertragungsmedium<br />
in der Glasfaser dient,<br />
werden Anwendungen möglich,<br />
die der elektrischen Sensorik verschlossen<br />
bleiben, wie beispielsweise<br />
in HF- und Mikrowellenfeldern,<br />
Hochspannungsumgebungen,<br />
Ex-Schutzbereichen, chemisch<br />
aggressiven Umgebungen<br />
und vielen mehr. ◄<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
37
Antriebe/Steuerung<br />
Steuerungs-ASICs für Schritt- und<br />
Servomotoren<br />
Dynetics GmbH<br />
Info@dynetics.eu<br />
www.dynetics.eu<br />
Der PLC6100 ist ein ASIC zur<br />
Bewegungssteuerung für Servound<br />
Schrittmotoren. Er ist leistungsstark<br />
und stellt eine komplette<br />
Lösung für Motion-Control-<br />
Anwendungen dar. Er hat einen<br />
Hochgeschwindigkeits-Impulsausgang,<br />
der ihn mit hoch auflösenden<br />
Linearmotoren kompatibel macht.<br />
Die Funktionen können mit einfachen<br />
Befehlen gesteuert werden,<br />
was dem Anwender die Bedienung<br />
vereinfacht. Der ASIC ist so programmiert,<br />
das er die CPU spürbar<br />
entlastet. Der PLC6100 setzt<br />
laut Hersteller den Standard bei<br />
der Steuerung von Schritt- und<br />
Servomotoren.<br />
Eigenschaften<br />
Der ASIC verfügt über ein eingebautes<br />
Vorregister (1 Stufe),<br />
einen Vor- und Rückwärtszähler<br />
und zwei Komparatoren pro Achse,<br />
eine Funktion für die lineare Interpolation<br />
für eine beliebige Achsenanzahl,<br />
Encoder-Anschluss,<br />
Servo motor-Schnittstelle sowie<br />
eine integrierte allgemeine Rückkopplung<br />
und Regelung. Die maximale<br />
Ausgangsfrequenz der Vorund<br />
Rückwärtszähler reicht bis zu<br />
15 MPPS, und unterstützt eine<br />
hohe Auflösung und einen großen<br />
Hub bei der linearen Motorsteuerung.<br />
Die ICs der PCL6100-Reihe<br />
sind entweder mit einem 8/16-Bit-<br />
Parallelbus oder 4-Draht seriellem<br />
Bus verfügbar. Zu den erweiterten<br />
Funktionen gehören neben<br />
der linearen Interpolation die vollständig<br />
anpassbare lineare und<br />
S-Kurven-Beschleunigung/Verzögerung,<br />
Zwischenspeicherung<br />
der Daten für eine kontinuierliche<br />
Bewegung, direktes Überschreiben<br />
der Beschleunigungs- oder<br />
Zielposition, Antiruckelregelung,<br />
integrierte Homingroutine, automatische<br />
Einstellung der Hochlauframpe,<br />
18 verschiedene direkt<br />
ansprechbare Modi, usw.<br />
Datenzwischenspeicherung<br />
Durch die Möglichkeit der<br />
Datenzwischenspeicherung wird<br />
ein komplikationsloser Übergang<br />
zum nächsten Vorgang gewährleistet.<br />
Zusätzlich stehen 10 verschiedene<br />
Betriebsarten zur Verfügung.<br />
Die Interrupt-Funktionen<br />
können 11 unterschiedliche Fehler<br />
und 21 unterschiedliche Events<br />
abbilden. Das manuelle Eingabeterminal<br />
von Pulsar hat keine Multiplikation-<br />
und Division Funktion.<br />
Schnittstellen<br />
Der ASIC ist mit den bekannten<br />
8/16-bit Bussen und den neuen<br />
seriellen Datenbus-Systemen<br />
kompatibel. Wenn die serielle<br />
Schnittstelle verwendet wird,<br />
kann der parallele Bus als GPIO-<br />
Port eingesetzt werden. Erweiterte<br />
Verbindungsoption sind bis<br />
4 LSIs mit einem Slave-Select<br />
Signal möglich.<br />
Neues Evaluation-Kit PCL6115<br />
Das PCL6115 ist eines der neusten ASICs aus der PCL6100-<br />
Reihe für die Steuerung einer einzigen Achse. Im Vergleich zu<br />
Produkten aus der bisherigen PCD-Reihe bietet der IC verschiedene<br />
neue Funktionen, beispielsweise die maximale Frequenz<br />
15 Mpps. Außerdem unterstützt der IC auch lineare Motoren mit<br />
einer hohen Auflösung.<br />
Zur Evaluierung der Antriebe hat NPM ein Evaluation Kit entwickelt,<br />
das auf dem PCL6115 basiert. Das Kit enthält einen<br />
PM-Schrittmotor mit Getriebe PFCU30-24V4GM, der einen mit<br />
Schrittwinkel von 1,25 hat und eine Übersetzung von 1/12 bietet.<br />
Die Inbetriebnahme des Evaluation Kits ist einfach. Die Software<br />
kann von der Webseite heruntergeladen werden. Durch die<br />
Evaluierung kann der Anwender die optimale Lösung für seine<br />
Motion-Control-Anwendungen finden.<br />
38 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Kleine Bauform und kleiner Vollschrittwinkel<br />
20 mm, 28 mm, 39 mm und<br />
42 mm Kantenlänge und 0,45°,<br />
0,9° und 1,8° Vollschrittwinkel.<br />
Das sind die Eckdaten der kleinen<br />
2-Phasen Schrittmotoren<br />
der EC Motion GmbH.<br />
Diese kleinen Schrittmotorflansche<br />
und kleinen Vollschrittauflösungen<br />
er möglichen<br />
den Entwicklern und Konstrukteuren<br />
ganz neue Einsatzbereiche.<br />
Haupteinsatz finden<br />
diese Schrittmotoren überall<br />
dort, wo eine kleine und kompakte<br />
Bauform, eine einfache<br />
und exakte Positionierung und<br />
hohe Geschwindigkeiten und<br />
Schrittauflösungen wichtig<br />
sind. Wie es z. B. in der Biomechanik<br />
oder Medizintechnik,<br />
in Laborgeräten oder in immer<br />
kompakteren Handlinggeräten<br />
der Fall ist. Anwendungen sind<br />
u. a. Roboterarme, Pumpen<br />
oder Dosiergeräte, Dialyse- oder<br />
Analysegeräte oder Mikroskoptische<br />
wo die kompakten Schrittmotoren<br />
im Gerät platziert werden.<br />
Die Schrittmotoren sind in<br />
unterschiedlichen Baulängen<br />
erhältlich. Haltemomente von<br />
bis zu 34 mNm (Flansch 20 mm),<br />
140 mNm (Flansch 28 mm) und<br />
rund 1000 mNm (Flansch 42 mm)<br />
ermöglichen mit den sehr hohen<br />
Drehzahlen von über 3000 U/min<br />
im Vollschritt, einen weiten Einsatzbereich.<br />
Ansteuerbar sind<br />
die Schrittmotoren u. a. mit<br />
den Leistungsteilen ECMD241,<br />
ECMD242.<br />
EC Motion GmbH<br />
info@ec-motion.de<br />
www.ec-motion.de<br />
Controller-Modul für komplexe Bewegungsprofile<br />
Das Commander-Controller-<br />
Modul CMD-4EX-CR ist die optimale<br />
Lösung für Kunden, die auf<br />
ihrer eigenen Leiterplatte einen<br />
Motion Controller mit den Funktionalitäten<br />
des 4-Achsen FMAX-<br />
Stand-alone-Subsystems integrieren<br />
möchten. Die frei programmierbare<br />
Mehrachsensteuerung<br />
verkürzt erheblich die Entwicklungs-<br />
und Produkteinführungszeit.<br />
Der CMD-4EX-CR ist ein kompaktes<br />
programmierbares Modul.<br />
Er wird als Herzstück auf die<br />
eigene Leiterplatte integriert und<br />
kann bis zu vier Achsen auf einmal<br />
optimal steuern. Der Controller<br />
ermöglicht mit nur einem Modul<br />
viele Lösungen für die Realisierung<br />
von komplizierten Bewegungsprofilen<br />
bis zu vier Achsen.<br />
Unterstützt werden sowohl rotierende<br />
als auch lineare bürstenlose<br />
Gleichstrommotoren, Schrittmotoren<br />
oder Positioniertische in<br />
beliebiger Kombination.<br />
Schnittstellen<br />
Das CMD-Modul enthält frei<br />
programmierbare Lösungen für<br />
Mehrachsensteuerung, realisiert<br />
hohe Datenübertragungsraten<br />
über Ethernet oder kommuniziert<br />
über eine USB 2.0 und RS-485<br />
Schnittstelle. Außerdem sind ein<br />
I 2 C Bus und 2x SPI Bus als externen<br />
IC-Schnittstellen vorhanden.<br />
Eigenschaften<br />
Das Modul bietet eine lineare<br />
und zirkulare Interpolation bei zwei<br />
bis vier Achsen. Es unterstützt<br />
13 Homingroutinen, „On-the-fly-<br />
Einstellung von Geschwindigkeit<br />
und Position, absolute und inkrementale<br />
Position, sowie S-Kurve<br />
und trapezförmige Bewegungsprofile,<br />
sowie lineare Interpolation<br />
(XYZU), Bogen-/Kreisinterpolation<br />
(beliebige zwei Achsen), Helix-/<br />
Tangentialinterpolation(XYZ), kontinuierliche<br />
Konturierung (XYZ:<br />
100 Move Buffer Size), Encoder<br />
Rückmeldung und koordinierte<br />
Bewegungsabläufe (linear und<br />
zirkular). Es ist mit bis zu 40 universellen<br />
Ausgängen ausgestattet.<br />
Benutzerfreundliche<br />
Programmierung<br />
Das Stand-Alone System kann<br />
sowohl im PC-basierten oder im<br />
Stand-alone Modus arbeiten. Es<br />
bietet eine bedienerfreundliche,<br />
kostengünstige Mehrachsen-<br />
Bewegungsprogrammierung und<br />
unterstützt die BASIC-ähnliche<br />
Programmiersprache AScript des<br />
Herstellers NPM und C, C++, VB,<br />
VB.net, Linux, Labview und Matlab<br />
(mit Beispielen).<br />
Der Hersteller hat ein Entwicklungskit<br />
mit der dazugehörenden<br />
Software zusammengestellt.<br />
Bilder: Nippon Pulse<br />
Dynetics GmbH<br />
Info@dynetics.eu<br />
www.dynetics.eu<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
39
Produktion<br />
Qualitätsvorteile durch Laser-<br />
Kunststoffschweißen<br />
Bild 1: Die Bauteile dieses Mikrofluidik-Sensors sind mittels Laser-<br />
Kunststoffschweißen exakt und beständig zusammengefügt.<br />
Immer dann, wenn hohe Anforderungen<br />
an Verbindungen von<br />
Kunststoff-Bauteilen gestellt werden,<br />
kommen die technischen<br />
und wirtschaftlichen Vorteile<br />
des Laser-Kunststoffschweißens<br />
besonders zum Tragen. Denn<br />
dieses Fügeverfahren ist gleichzeitig<br />
sicher, schnell und schonend<br />
– und damit gerade für die<br />
sensible Medizintechnik prädestiniert.<br />
Die Maschinen der LPKF<br />
Laser & Electronics AG kommen<br />
daher in dieser Branche besonders<br />
häufig zum Einsatz.<br />
Sollen zwei Kunststoff-Spritzgussteile<br />
miteinander verbunden<br />
werden, kann das - je nach späterer<br />
Anwendung des Produkts<br />
und unterschiedlichen Ansprüchen<br />
an die Optik - mit chemischen,<br />
Bild 3: Lasergeschweißtes Kunststoffgehäuse<br />
thermischen oder mechanischen<br />
Verfahren geschehen. Die Herausforderungen<br />
beim Fügen von<br />
Kunststoffprodukten, die in rauen<br />
oder sensiblen Bereichen zum Einsatz<br />
kommen, sind jedoch hoch:<br />
Die Bauteile sollen präzise, zuverlässig<br />
und dauerhaft haltbar gefügt<br />
werden. Chemische, thermische<br />
oder mechanische Einflüsse auf<br />
das umgebende Material sind<br />
dabei aus verschiedenen Gründen<br />
unerwünscht bis unzulässig.<br />
Bild 2: Der Laserstrahl erzeugt Wärme direkt in der Schweißnaht. Durch<br />
Wärmeübertragung schmilzt auch der obere Fügepartner<br />
Lasertechnologie für<br />
präzise Füge-Ergebnisse<br />
Das Laserstrahl-Kunststoffschweißen<br />
ist im Gegensatz zu<br />
anderen gängigen Fügeverfahren<br />
ein sauberer und partikelfreier<br />
Prozess. Es ist reinraumgeeignet<br />
und bietet verschiedene Möglichkeiten<br />
der Online-Prozessüberwachung.<br />
Beim Laser Kunststoffschweiß-Verfahren<br />
durchdringt<br />
der Laserstrahl das obere, lasertransparente<br />
Bauteil. Er schmilzt<br />
zunächst den unteren Fügepartner.<br />
Durch Wärmeübertragung,<br />
unterstützt durch einen moderaten<br />
Spanndruck, schmilzt auch der<br />
obere Fügepartner im Bereich der<br />
Schweißnaht. Nach der Abkühlung<br />
sind beide Bauteile formschlüssig<br />
miteinander verbunden. Verschiedene<br />
Verfahren zur Qualitätskontrolle<br />
prüfen dies noch während<br />
des Schweißprozesses.<br />
Das Schweißprinzip macht<br />
deutlich, dass wesentlich weniger<br />
Energie in die Bauteile eingebracht<br />
wird als bei anderen<br />
Verfahren, weil sich lediglich der<br />
schmale Bereich der Schweißnaht<br />
erwärmt, wobei die Naht je nach<br />
Material und gewünschter Festigkeit<br />
wenige Zehntelmillimeter bis<br />
in den größeren Millimeterbereich<br />
schmal sein kann. Die Laserspotdurchmesser<br />
lassen sich innerhalb<br />
dieser Spannweite anwendungsspezifisch<br />
anpassen.<br />
Hier liegt ein großer Vorteil des<br />
Verfahrens. Abstände zu empfindlichen<br />
Bauteilen können sehr<br />
schmal gehalten werden, und die<br />
umgebenden (oder einzuschweißenden)<br />
Bauteile bleiben dennoch<br />
unbeeinträchtigt. Darüber hinaus<br />
schafft diese Fügetechnologie<br />
durch ihre Systemeigenschaften<br />
neue Freiheitsgrade bei der Konstruktion,<br />
Gestaltung und Materialauswahl<br />
der Produkte. Auch große<br />
Bauteile wie Gehäuse medizintechnischer<br />
Geräte, lassen sich<br />
mittels Laser-Kunststoffschweißen<br />
sehr einfach fügen.<br />
Vergleich zu anderen<br />
Fügeverfahren<br />
Viele Baugruppen und Anwendungssituationen<br />
sind empfindlich<br />
sowohl gegenüber Vibrationen als<br />
auch gegenüber Partikeln. Weil<br />
beim Laser-Durchstrahlschweißen<br />
keine mechanischen oder<br />
chemischen Belastungen auftreten<br />
und der thermische Einfluss<br />
nur im direkten Nahtbereich<br />
liegt, ist es eine sichere und schonende<br />
Methode zum Verschweißen<br />
von Kunststoffbauteilen im<br />
40 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Produktion<br />
Bild 4: Fügeverbindungen, die mit<br />
dem Laser-Kunststoffschweißen<br />
produziert wurden, sind frei<br />
von Verschmutzungen und<br />
Verformungen und verfügen<br />
darüber hinaus auch über optisch<br />
ansprechende Eigenschaften<br />
medizintechnischen Umfeld. Die<br />
herkömmliche Verfahren mit ihren<br />
technologieimmanenten Nachteilen<br />
haben hier das Nachsehen:<br />
Beim Ultraschall- oder Reibschweißen<br />
werden Bauteile<br />
durch Reibung erhitzt. Neben der<br />
mechanischen Belastung besteht<br />
die Gefahr der Partikelbildung.<br />
Beim Kleben hingegen werden<br />
zusätzliche Stoffe in das Produkt<br />
eingebracht. Das ist besonders<br />
bei Medizinprodukten unerwünscht<br />
oder sogar unzulässig.<br />
Schon in Bauteilen der Risikoklasse<br />
IIa kann ein verwendeter<br />
Klebstoff eine Produkteinführung<br />
massiv verzögern, da neue<br />
Stoffe in das Produkt eingebracht<br />
und entsprechend zertifiziert werden<br />
müssen. Das Heizelementschweißen<br />
trägt hohe Energiemengen<br />
in das Material ein und<br />
kann zu internen Spannungen und<br />
auf empfindlichen Ober flächen<br />
zu unerwünschten Schmelzmarken<br />
führen.<br />
Bild 5: Im Präzisionsgerät debritom+ zur gezielten Wundreinigung sorgt<br />
ein Ventil für die Druckerzeugung. Die beiden Bauteile des Ventilblocks<br />
aus POM-H müssen dem Prüfdruck von bis zu 400 bar standhalten. Um die<br />
Druckfestigkeit gewährleisten zu können – und das frei von Zusatzstoffen<br />
oder Partikeln – wird der Ventilblock sauber und beständig mittels Laser-<br />
Kunststoffschweißen gefügt<br />
Vorteile für die Elektronik<br />
und die Mikrofluidik<br />
Diverse Anwendungsfelder –<br />
vom Apparatebau über die Elektronik<br />
bis zur Mikrofluidik - profitieren<br />
von den Vorteilen, die das<br />
Laser-Kunststoffschweißen bereithält.<br />
In Bereichen, in denen Partikelfreiheit<br />
und Hygiene sowie<br />
exakte Geometrien auf minimalem<br />
Raum Grundvoraussetzungen<br />
für Produkte sind, vermag es das<br />
Laser-Kunststoffschweißen, die<br />
erreichte Qualität zu schützen.<br />
Das gilt für feine Kanalgeometrien<br />
in der Mikrofluidik ebenso<br />
wie beispielsweise für den in ein<br />
Kunststoffgehäuse eingebauten<br />
Sensor oder das Druckventil in<br />
einem Wundreinigungsgerät.<br />
Lasersysteme:<br />
Easy-to-use<br />
Für die einfache Einbindung<br />
in die Fertigung bietet LPKF verschiedene<br />
Lasersysteme an,<br />
sowohl als Inline-Versionen zur<br />
direkten Integration in hohe Volumen<br />
produzierende Linien als<br />
auch als Stand-alone-Lösungen.<br />
Die Bedienung der durchdachten<br />
Software ist denkbar einfach und<br />
ermöglicht auch die Anbindung<br />
an anwenderseitige MES. Je<br />
nach eingesetztem Material und<br />
gewünschter Stabilität sind die<br />
Schweißgeschwindigkeiten unterschiedlich<br />
lang, wobei der Scanner<br />
grundsätzlich ein hohes Schweißtempo<br />
vorgeben kann. Die einzubringende<br />
Leistung wird gezielt<br />
auf die Anwendung bzw. das zu<br />
schweißende Material hin ausgelegt<br />
und kann von wenigen Watt<br />
bis zu deutlich höheren Leistungen<br />
etwa bei der Bearbeitung von<br />
Hochtemperaturwerkstoffen liegen.<br />
Auch die eingesetzten Laserquellen<br />
werden anwendungsspezifisch<br />
ausgewählt.<br />
Von der Projekteinrichtung<br />
bis zum fertigen und qualitativ<br />
hochwertigen Bauteil sind es<br />
nur wenige Schritte. Das perfekte<br />
Zusammenspiel von Hard- und<br />
Software leistet einen großen Beitrag<br />
zur wirtschaftlichen Maschinennutzung.<br />
Mit nur wenigen<br />
Mausklicks lässt sich automatisch<br />
eine Kontur generieren, die<br />
auf dem kalibrierten Arbeitsfeld<br />
in ein perfektes Schweißergebnis<br />
umgesetzt wird. Die Prozessdaten<br />
lassen sich jederzeit auf andere,<br />
kalibrierte LPKF-Systeme weltweit<br />
übertragen, und erreichen dort<br />
die gleichen Ergebnisse. Kurze<br />
Zykluszeiten sorgen für Effizienz<br />
im Produktionsablauf. Moderne,<br />
variable Spanntechnik gewährleistet<br />
eine gleichmäßig hohe Verbindungsqualität<br />
über die gesamte<br />
Schweißnaht. Und für höchste<br />
Prozesssicherheit sorgt die integrierte<br />
Prozessüberwachung in<br />
den LPKF Maschinen. So lassen<br />
sich mit geringstem Aufwand<br />
beste Füge-Ergebnisse erzielen.<br />
LPKF WeldingQuipment<br />
GmbH<br />
www.lpkf-laserwelding.com<br />
www.lpkf.com<br />
Bild 6: Mit dem universell<br />
einsetzbaren, standardisieren<br />
Schweißsystem LPKF InlineWeld<br />
6200 lassen sich Kunststoffbauteile<br />
schnell, sicher und hermetisch dicht<br />
zusammenfügen<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
41
Produktion<br />
Oberflächenbeständigkeit von<br />
Medizinprodukten gegen Desinfektion<br />
Bild 1: Simulation einer mehrjährigen Behandlung mit Desinfektionsmittel führte zur Lösung der Beschichtung<br />
Medizinische Produkte müssen<br />
für Patienten und Anwender<br />
nach einem hohen Maße an Hygiene<br />
vorbereitet werden. Gerade<br />
im medizinischen Umfeld – bei<br />
einer tendenziell höheren Keimbelastung<br />
und steigenden Resistenzen<br />
der Keime gegen Medikamente<br />
– ist die Infektionsverhütung<br />
zum Schutz von Patienten<br />
und Personal ein weitverbreitetes<br />
Thema. Um dieses Maß<br />
an Hygiene zu garantieren und<br />
entsprechend sicherzustellen,<br />
müssen Medizinprodukte regelmäßig<br />
Reinigungs-, Desinfektions-<br />
und Sterilisationsprozesse<br />
durchlaufen. Hygienefreundliche<br />
Designs von Gehäusen und Eingabegeräten<br />
wie Touchscreens<br />
und Tastaturen erleichtern die<br />
Einhaltung der Hygieneanforderungen.<br />
Unterschiedliche Einsatzgebiete<br />
der Medizinprodukte entscheiden<br />
darüber, welche Materialien<br />
verwendet und wie sie desinfiziert<br />
bzw. gereinigt werden.<br />
Beständigkeit gegen<br />
Desinfektionsmittel<br />
Je nach Art und Anwendung<br />
des Desinfektionsmittels wirken<br />
chemische und gegebenenfalls<br />
Autoren:<br />
Jana Viehbeck, M. Sc. und<br />
Dr. Katrin Paduch,<br />
senetics healthcare group<br />
www.senetics.de<br />
Bild 2: Desinfektionsmittelleistung verschiedener Medizinprodukte. Die Desinfektion des Produkts ist erfolgreich<br />
ab einer Reduktion von Bakterien um 5 Log-Stufen (roter Punkt). Links: Bakterienkonzentration in (KBE)/ml<br />
nach Beimpfung des Medizinprodukts. Rechts: Bakterienkonzentration in (KBE)/ml nach Desinfektion des<br />
Medizinprodukts nach Herstellerangaben.<br />
42 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Produktion<br />
Bild 3: Mikroskopische Bewertung von Beschichtungsschäden nach einer<br />
simulierten Wischdesinfektion über die gesamte Lebensdauer eines<br />
Medizinprodukts.<br />
zusätzlich physikalische Belastungen<br />
auf die Oberfläche des<br />
Medizinprodukts.<br />
• Die chemische Belastung erfolgt<br />
sowohl bei der Wisch-, als auch<br />
bei der Tauchdesinfektion.<br />
Dabei wird das Medizinprodukt<br />
für einen definierten Zeitraum<br />
in Desinfektionsmittel eingetaucht,<br />
um alle darauf befindlichen<br />
Keime abzutöten.<br />
• Die physikalische Belastung<br />
resultiert durch Reibung während<br />
einer Wischdesinfektion<br />
auf der Oberfläche des Produkts.<br />
Hierbei wird die Oberfläche des<br />
Medizinprodukts nach einer Desinfektionsanleitung,<br />
welche vom<br />
Hersteller zur Verfügung gestellt<br />
wird, desinfiziert.<br />
Dies bedeutet, dass das Produkt<br />
bei einer langjährigen Nutzung<br />
sämtlichen chemischen und<br />
physikalischen Belastungen, die<br />
auf die Produktoberfläche einwirken,<br />
standhalten muss. Gerade bei<br />
Kunststoffen ist die Gefahr eines<br />
Materialangriffs, einer beschleunigten<br />
Alterung, Verfärbung oder<br />
einer Wassereinlagerung durch<br />
eine Behandlung mit Chemikalien<br />
bekannt und muss bei der Materialauswahl<br />
umfassend betrachtet<br />
werden. Daher ist bei innovativen<br />
Kunststoffen, Beschichtungen<br />
und Gehäusen im medizinischen<br />
Bereich zuerst zu klären,<br />
ob diese grundsätzlich für die<br />
regelmäßige Behandlung mit Desinfektionsmitteln<br />
geeignet sind.<br />
Bestimmung der<br />
Desinfektionsmittelleistung<br />
Es gibt eine Vielzahl unterschiedlichster<br />
Desinfektionsmittel,<br />
welche für Medizinprodukte<br />
verwendet werden können. Einige<br />
von ihnen eignen sich vorwiegend<br />
zur Flächendesinfektion, wohingegen<br />
andere besser für eine<br />
Tauchdesinfektion ausgelegt sind.<br />
Aber nicht jedes Desinfektionsmittel<br />
ist für jedes Produkt und Material<br />
sowie dessen Anwendungszweck<br />
geeignet. Aufgrund einer<br />
erhöhten Oberflächenrauigkeit<br />
oder einer zu geringen Einwirkzeit,<br />
ist es möglich, dass Desinfektionsmittel<br />
nicht die versprochene<br />
Leistung erfüllen. Resultierend<br />
bleiben Krank heitserreger auf<br />
dem Produkt zurück und können<br />
auf Patient oder Personal übertragen<br />
werden. Um die optimale<br />
Wirkung zu erzielen, ist es wichtig,<br />
die Angaben in der Desinfektionsmittelanleitung<br />
des Herstellers<br />
zu befolgen. Gegen diese<br />
Anleitung wird auch die Desinfektionsleistung<br />
einer Desinfektionsmittel-Material-Kombination<br />
geprüft. Dabei wird das Produkt<br />
zunächst im Labor mit einer definierten<br />
Anzahl an Bakterien beimpft<br />
und anschließend gemäß<br />
Herstellerangaben desinfiziert.<br />
Abschließend wird die Keimbelastung<br />
des Produkts bestimmt,<br />
wodurch die Leistung des Desinfektionsmittels<br />
auf der spezifischen<br />
Oberfläche festgestellt<br />
werden kann.<br />
Entwicklungsbegleitende<br />
Desinfektionsmittel-<br />
Testung<br />
Oberflächen werden während<br />
der Anwendung, Lagerung und<br />
des Transports unterschiedlichen<br />
Einflüssen ausgesetzt. Latente<br />
Schwachstellen können mittels<br />
Oberflächen-Testungen aufgedeckt<br />
und direkt im nächsten<br />
Entwicklungszyklus verbessert<br />
werden. Wichtig für die Wirkung<br />
des Desinfektionsmittels ist auch<br />
die Form des Gehäuses. Glatte,<br />
komplett abschließende Formen<br />
Bild 4: Links: Durchführung einer Wischdesinfektion einer Kunststoffoberfläche. Rechts: Testung der UDI-Beständigkeit der Human-Maschine-Interface-<br />
Schnittstellen eines Touch-Panels auf alltägliche mechanische Einflüsse.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
43
Produktion<br />
verhindern beispielsweise ein<br />
Ansammeln von Schmutz und<br />
Bakterien in den Spalten oder<br />
an Kanten. Das Ergebnis eines<br />
Schwachstellentests kann also<br />
eine Anpassung des Gehäuses<br />
nach sich ziehen, was auch eine<br />
Änderung im Fertigungsverfahren<br />
zur Folge haben kann. Dadurch<br />
können entsprechend hohe Entwicklungs-<br />
und Optimierungskosten<br />
entstehen. Deshalb muss<br />
dieser Aspekt idealerweise bereits<br />
in der Konzeptphase berücksichtigt<br />
werden. Dasselbe gilt auch<br />
für Bedienelemente, da dort ein<br />
erhöhtes Risiko einer Biofilm-Bildung<br />
besteht.<br />
Wichtig ist also, dass Gehäuse<br />
und Beschichtungen der im medizinischen<br />
Bereich geforderten<br />
Desinfektion standhalten, ohne<br />
Schaden zu nehmen. Jedoch sind<br />
diese Anforderungen während der<br />
Entwicklung nicht bei jedem Material<br />
bzw. jeder Beschichtung im<br />
Vorherein bekannt. Vor allem bei<br />
Fertigteilen ist nicht immer sichergestellt,<br />
ob alle Anforderungen<br />
erfüllt werden. Daher werden in<br />
der Praxis für die Entwicklung<br />
meist Materialien verwendet, welche<br />
sich bereits über viele Jahre<br />
hinweg bewährt haben und seither<br />
keine Auffälligkeiten zeigen.<br />
Auch im Hinblick auf die Zulassung<br />
von Medizinprodukten sind<br />
entwicklungsbegleitend sowohl<br />
mechanische als auch chemische<br />
Prüfungen, insbesondere zur<br />
Risiko minimierung gemäß DIN EN<br />
ISO 14971, notwendig. Besonders<br />
im Fokus steht hierbei die Desinfektionsmittelbeständigkeit.<br />
Folgende Fragen sind hilfreich,<br />
bevor man etwas Innovatives<br />
Neues im medizinischen<br />
Bereich der Gehäuseentwicklung<br />
oder Oberflächenbeschichtung<br />
auf den Markt bringt:<br />
• Welchen Belastungen ist das<br />
Produkt ausgesetzt?<br />
• Welches Desinfektionsverfahren<br />
ist notwendig?<br />
• Ist die Oberfläche grundsätzlich<br />
desinfizierbar?<br />
• Welches Desinfektionsmittel soll<br />
verwendet werden?<br />
• Wie kann ich gewährleisten, dass<br />
mein Medizinprodukt beständig<br />
gegen wiederholte Desinfektion<br />
ist?<br />
• Welches Desinfektionsmittel<br />
ist für mein Medizinprodukt<br />
geeignet?<br />
• Ist die Oberfläche auch nach<br />
wiederholter langjähriger Desinfektion<br />
noch beständig?<br />
• Ist die UDI-Kennzeichnung<br />
meines Produkts beständig<br />
gegen mein ausgewähltes Desinfektionsmittel?<br />
UDI-Beständigkeit<br />
bei regelmäßiger<br />
Desinfektion<br />
Aktuelle gesetzliche Vorgaben<br />
der FDA und der neuen MDR stellen<br />
alle Unternehmen der Medizintechnik<br />
vor eine große Herausforderung.<br />
Die Kennzeichnung<br />
aller Medizinprodukte ist erforderlich,<br />
um die Rückverfolgbarkeit<br />
zu gewährleisten. Die Haltbarkeit<br />
des angebrachten UDI/<br />
Data Matrix Code auf Medizinprodukten<br />
muss während der<br />
gesamten angegebenen Lebenszeit<br />
(z. B. über alle Wiederaufbereitungszyklen)<br />
nachgewiesen<br />
werden. Um diese Beständigkeit<br />
des UDI-Codes zu gewährleisten,<br />
wird das Produkt einer<br />
Testung unterzogen. Dabei wird<br />
das Produkt einer chemischen,<br />
thermischen und/oder physikalischen<br />
Belastung, ähnlich der<br />
Belastung bei täglicher Anwendung,<br />
ausgesetzt. Je nach Produkt<br />
und Anwender ist diese kundenspezifisch<br />
festzulegen. Die<br />
Abfolge wird mehrmals in einer<br />
bestimmten Frequenz wiederholt,<br />
welche an die reale Anzahl<br />
an Wiederholungen angelehnt<br />
wird. Abhängig vom zeitlichen<br />
Aufwand ist alter nativ auch eine<br />
verkürzte Prüfung denkbar. ◄<br />
Schattenmasken aus Edelstahl oder aus Polyimid<br />
Für die exakte Abbildung feiner<br />
Strukturen auf Substraten kommen<br />
Schattenmasken (auch<br />
Bedampfungsmasken) zum Einsatz.<br />
Die Anforderungen an solche<br />
Masken sind vielfältig. Entsprechend<br />
ihrem Einsatzzweck<br />
werden sie in den unterschiedlichsten<br />
Materialien gefertigt. Die<br />
Firma CADiLAC Laser GmbH<br />
fertigt Schattenmasken in der<br />
Hauptsache aus Edelstahl bzw.<br />
aus Polyimid. Bei Edelstahlmasken<br />
sind die magnetischen Eigenschaften<br />
von Vorteil, wenn eine<br />
Abdichtung zum Substrat erforderlich<br />
ist. Nichtleitende Schattenmasken<br />
fertigt das Unternehmen<br />
aus Kunststoffen wie beispielsweise<br />
Polyimid. Als Anforderung<br />
für diese Masken steht oftmals<br />
eine hohe Temperaturbeständigkeit<br />
im Vordergrund.<br />
Sehr großes<br />
Einsatzspektrum<br />
Durch die Flexibilität des Materials<br />
lässt sich ein sehr großes<br />
Einsatzspektrum realisieren. Das<br />
Verunreinigen des zu bedampfenden<br />
Substrates durch Metall-<br />
Ionen wird mit diesem Material<br />
ausgeschlossen und es sind<br />
feinste Strukturen realisierbar.<br />
CADiLAC Laser GmbH<br />
www.cadilac-laser.de<br />
44 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Perfekte Oberflächen für künstliche<br />
Hüftgelenke<br />
Die Otec-Schleppfinishanlagen sorgen für die optimalen Oberflächen bei Implantaten<br />
Produktion<br />
OTEC Präzisionsfinish GmbH<br />
info@otec.de<br />
www.otec.de<br />
Endoprothesen sind Implantate, die dauerhaft<br />
im Körper verbleiben und ein geschädigtes Gelenk<br />
ganz oder teilweise ersetzen. Das künstliche Hüftgelenk<br />
ist eins der bekanntesten Implantate. Unter<br />
einem künstlichen Hüftgelenk versteht man in der<br />
Regel den Ersatz von Hüftkopf und Hüftpfanne. Am<br />
Hüftkopf wird auf Oberschenkelseite nach Kopfentfernung<br />
ein langer Stiel in den Markraum eingebracht,<br />
auf den der künstliche Hüftkopf aufgesetzt<br />
wird. Eines der Ziele des künstlichen Hüftgelenks<br />
ist eine lange Standzeit zu gewährleisten.<br />
Für den guten Einbau der Prothese und einer<br />
langen Tragedauer gibt es wichtige Faktoren bei<br />
der Herstellung, wie das Design, die Verankerung<br />
und die Beschaffenheit der Oberfläche. Der künstliche<br />
Hüftkopf besteht zum einen aus der Hüftkugel<br />
und zum anderen aus dem Hüftschaft. Hüftschäfte<br />
werden auf zwei Arten im Markraum eingebaut.<br />
Das ist der zementierte und nicht zementierte<br />
Einbau. Ein Hüftschaft, der nicht zementiert<br />
wird, ist teilweise beschichtet und wird meist nur<br />
an bestimmten Stellen poliert. Durch die Beschichtung<br />
wird ein besseres Verwachsen gewährleistet.<br />
Bei einem zementierten Hüftschaft wird der<br />
gesamte Schaft poliert.<br />
Bearbeitung unterschiedlicher<br />
Materialien<br />
Für die Bearbeitung der Hüftschäfte wird eine<br />
OTEC Schleppfinishanlage der Serie DF verwendet.<br />
Neben den Hüftschäften werden auch die Hüftkugeln<br />
in dieser Anlage bearbeitet. Hüftschäfte dürfen<br />
bei der Fixierung in der Maschine nicht beschädigt<br />
werden, daher sind spezielle Haltervorrichtungen<br />
hierfür notwendig. In der OTEC-Schleppfinishanlage<br />
werden die Hüftschäfte in diese speziellen<br />
Halter eingespannt und in einem Nassbearbeitungsprozess<br />
mit einem Schleifmittel bearbeitet.<br />
Danach werden die Hüftschäfte mit einem<br />
Hartschalengranulat behandelt, um so eine hochglanzpolierte<br />
Oberfläche zu erhalten. Hüftkugeln<br />
werden ebenso in der DF-Maschine bearbeitet.<br />
Auch hier wird oft im ersten Schritt ein Schleif mittel<br />
im Nassprozess verwendet. Nach dem Schleifen<br />
folgt auch hier mittels eines Hartschalengranulats<br />
eine Hochglanzpolitur. Mit der OTEC-Schleppfinishanlage<br />
können verschiedene Materialien wie<br />
Edelstahl, Titan, Chromkobalt und Keramik bearbeitet<br />
werden.<br />
Optimales Bearbeitungsergebnis<br />
In der OTEC-Schleppfinishanlage werden die Hüftgelenksbestandteile<br />
in speziellen Haltervorrichtungen<br />
eingespannt und mit hoher Geschwindig keit kreisförmig<br />
durch Schleif- und Poliermittel geschleppt.<br />
Diese schnellen Bewegungen sorgen dafür, dass<br />
ein optimales Bearbeitungsergebnis erzielt wird.<br />
Zudem werden Freiflächen gleich mäßig bearbeitet,<br />
so wird eine homogene bearbeitete Oberfläche<br />
gewährleistet. Durch die DF Maschine von<br />
OTEC wird die richtige Kombination von Verfahrensmittel,<br />
Werkzeughalter und Prozessparameter<br />
für eine Oberfläche in Qualität einer Handpolitur<br />
sichergestellt.<br />
Vielfalt an<br />
Maschinenvarianten<br />
Die Besonderheit bei den OTEC-Schleppfinishanlagen<br />
ist die Vielfalt der Maschinenvarianten. Hierdurch<br />
ist es möglich individuell auf Kundenanforderungen<br />
einzugehen. Mit der OTEC-Schleppfinishanlage<br />
erhalten die Hüftgelenke prozess sichere Ergebnisse.<br />
Damit diese Ergebnisse gewährleistet werden,<br />
unterstützt OTEC seine Kunden mit dem langjährig<br />
bestehenden Know-How und bei der Entwicklung<br />
der individuellen Prozesse. Ein breites Spektrum an<br />
Wissen für die Bearbeitung von Implantaten ist bei<br />
OTEC gewährleistet. Auch renommierte Hersteller<br />
auf der ganzen Welt setzen auf diese Technologie.<br />
Hüftschäfte und Hüftkugeln erhalten mittels dem<br />
OTEC-Verfahren eine perfekte und hochglanzpolierte<br />
Oberfläche. ◄<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
45
Produktion<br />
Neue IoT-Lötstation mit modernsten<br />
Features<br />
Die Lötstation von heute und morgen muss Traceability und zuverlässige Datenerfassung auch für den<br />
manuellen Lötprozess unterstützen sowie die zentrale Steuerung und Profilübergabe an eine oder mehrere<br />
Lötstationen per Interface.<br />
TBK GmbH<br />
www.kullik.com<br />
Hakko<br />
www.hakko-iot.eu<br />
Wie sehen die Ansprüche des<br />
sogenannten IoT-Zeitalters, die<br />
Erwartungen einer 4.0-Umgebung<br />
in der Fertigung aus, wenn<br />
es um manuelle Technik wie das<br />
Handlöten geht? Diese Fragen gilt<br />
es zu beantworten, will man eine<br />
zukunftsfähige Lötstation schaffen.<br />
Antworten<br />
Zum einen muss die Traceability<br />
– also die Nachverfolgbarkeit<br />
von Prozessen – gewähr leistet<br />
sein und damit die Informationen<br />
darüber, unter welchen genauen<br />
Bedingungen diese Prozesse<br />
durchgeführt wurden. Die Herausforderung<br />
ist, die dafür relevanten<br />
Prozessdaten in Echtzeit<br />
zu erfassen und einem zentralen<br />
Datenbank system zuführen<br />
zu können.<br />
Zum anderen muss eine Schnittstelle<br />
geschaffen werden, durch<br />
die sich sowohl die einzelne Lötstation<br />
als auch ganze Bulks<br />
von mehreren Stationen zentral<br />
mit Informationen oder Profilen/<br />
Parametern beschicken lassen,<br />
die für die Durchführung eines<br />
bestimmten Prozesses bestimmt<br />
sind. Hakko stellt mit der FN-1010<br />
ein Lötsystem vor, welches genau<br />
diesen Erwartungen entspricht<br />
und liefert somit IoT-Löttechnik<br />
der Zukunft.<br />
Das FN-1010-Lötsystem<br />
Alle Informationen aus dem<br />
manuellen Lötprozess werden<br />
in Echtzeit gesammelt, gespeichert<br />
und visualisiert. Alle relevanten<br />
Prozessdaten, wie Format<br />
und Seriennummer der Lötspitze,<br />
Anzahl der Aufheizvorgänge und<br />
die gesamte geleistete Betriebszeit<br />
der individuellen Spitze, werden<br />
erfasst. Flexible Interface-<br />
Optionen gewährleisten die einfache<br />
Integration in jede Umgebung<br />
und in jede Ausbaustufe.<br />
Wahlweise stehen zur Verfügung:<br />
RS232, USB 3.0 oder LAN.<br />
Aber was steckt<br />
eigentlich dahinter?<br />
Die Bundesregierung hat eine<br />
weitere technische Revolution<br />
ausgerufen: Industrie 4.0 – nachdem<br />
bereits drei historische industrielle<br />
Revolutionen stattgefunden<br />
haben: die Erfindung und Verwendung<br />
der Dampfmaschine, Fließbänder<br />
mit der Massenproduktion<br />
und der digitale Rechner/Computer<br />
und speicherprogrammierbare<br />
Steuerungen (SPS).<br />
Ziel von Industrie 4.0 ist es,<br />
alle Teilnehmer einer Wertschöpfungskette<br />
digital so zu verknüpfen,<br />
dass alle Beteiligten miteinander<br />
in einem Netzwerk (Internet<br />
oder Intranet) verbunden sind:<br />
Menschen, Maschinen, Anlagen,<br />
Logistik, Produktion und Finanzen.<br />
Grundlagen sind intelligente, digital<br />
vernetzte und sichere Systeme<br />
– mit deren Hilfe soll eine weitgehend<br />
selbstorganisierte Produktion<br />
möglich werden.<br />
Ähnliche Bestrebungen gibt es<br />
in allen Industrieländern: in Japan<br />
unter Industrial Value-Chain Initiativ<br />
IVI, in Frankreich unter Industrie<br />
du futur, in den USA als Industrial<br />
Internet Consortium IIC und<br />
in Südkorea unter Smart Factories.<br />
Grundstock sind aber immer<br />
digitale Systeme, die miteinander<br />
und einer digitalen Umgebung<br />
kommunizieren können.<br />
Probleme und Lösungen<br />
Gerade in sensiblen Produktionsumfeldern<br />
für Hightech, wie<br />
Elektronik für Militär, Medizin,<br />
Automotive, Luft und Raumfahrt,<br />
kann eine einzelne, misslungene<br />
Lötstelle zum Totalausfall, zur<br />
Katastrophe führen. Es ist von<br />
höchster Wichtigkeit für jede einzelne<br />
Lötstelle, die Sicherheit über<br />
die präzise Ausführung zu erlangen<br />
und ein Protokoll live online,<br />
aber auch abrufbar zu führen.<br />
Ermöglicht wird das mit Lötspitzen,<br />
die „mitdenken“, sozusagen<br />
mit einem Gedächtnis, das<br />
ausgelesen werden kann, und<br />
einem Zähler der Lebensereignisse.<br />
Seit der Erfindung der Kompakt-/Kompositlötspitze,<br />
bei der<br />
das Heizelement, der Temperatursensor,<br />
der Anschlusskontakt<br />
und der Metallkern der Lötspitze<br />
eine thermische Einheit bilden,<br />
ist bei dem Prinzip nicht mehr<br />
viel geschehen.<br />
Bei den bisherigen Lötstationen<br />
ist nicht gewährleistet, dass die<br />
Wahl der Löttemperatur in Hinblick<br />
auf die maximal erlaubte<br />
Höhe wirklich über die gesamte<br />
Prozessdauer eingehalten wird.<br />
Die Auswahl der Lötspitzenform<br />
ist dem Anwender genauso überlassen<br />
wie die Einstellung der<br />
Ruhefunktionen und Pflege der<br />
Lötspitze.<br />
Die Messung der Temperatur<br />
in und die Gegenmessung<br />
46 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Produktion<br />
an der äußeren Spitze der Lötspitze,<br />
zur Ermittlung einer eventuell<br />
unzulässigen Differenz und<br />
deren Korrektur durch die Verwendung<br />
einer Offset-Funktion,<br />
neigt zu Ungenauigkeiten. Die<br />
schriftlichen Protokolle unterliegen<br />
dem Risiko des menschlichen<br />
Irrtums und einfachen Übernahmefehlern.<br />
Die automatisierte,<br />
gesteuerte Übertragung in ein IoT-<br />
System ist bisher nicht möglich.<br />
In der Vergangenheit wurde der<br />
Bereich der manuellen Löttechnik<br />
den Ansprüchen der Anwender<br />
und der Industrie entsprechend<br />
weiter entwickelt. Die übertragbare<br />
Energie auf eine Lötstelle<br />
ist auf bis zu 300 Watt gesteigert<br />
worden. Die Lötspitzenformen sind<br />
praktisch an jede auch noch so<br />
komplizierte Lötaufgabe angepasst<br />
worden. Die Anwendung<br />
von Stickstoff, der die Lötstelle<br />
zusätzlich erwärmt, vor Oxidation<br />
schützt, damit das Flussmittel<br />
deutlich länger aktiv hält und<br />
die Standzeit der Lötspitze verdoppelt,<br />
ist ein weiterer Meilen stein,<br />
Lötstellen perfekt und zuverlässig<br />
zu herzustellen.<br />
Manuelle Löttechnik für<br />
das IoT-Zeitalter<br />
Hakko bietet nun mit dem<br />
FN-1010 ein neues Gesamtlötsystem<br />
an, das von der intelligenten<br />
Lötspitze bis zur Über wachung<br />
und Auswertung der Lötvorgänge,<br />
die notwendigen Features bietet.<br />
Die neuen Lötspitzen sind mit<br />
einem „Gedächtnis“ ausgerüstet.<br />
Der pro Spitze vorhandene individuelle<br />
Memory-/Speicherchip, der<br />
ausgelesen werden kann, macht<br />
es möglich, jeder Lötspitze dauerhaft,<br />
individuelle Werte und Ereignisse<br />
zuzuordnen.<br />
Gespeichert sind das Format<br />
und die Bezeichnung der<br />
Lötspitze, ihre eindeutige Seriennummer,<br />
die Zuordnung zur<br />
eingesetzten Lotlegierung –<br />
bleifreies Lot oder bleihaltiges<br />
Lot. Dieser Eintrag, diese<br />
Fest legung kann, wenn er auf<br />
bleihaltig geändert wird, nicht<br />
mehr rückgängig gemacht werden.<br />
Eine Verwendung im Standardprozess<br />
muss dann speziell<br />
freigegeben werden. Die<br />
Temperaturablage, auch Offset<br />
genannt, zwischen der in<br />
der Spitze gemessenen und der<br />
extern ermittelten Löttemperatur<br />
wird drahtlos vom Thermometer<br />
an die Lötstation übertragen.<br />
Um die Temperaturunterschiede,<br />
die Ablage, gering<br />
zu halten, ist der interne Temperatursensor<br />
in der Lötspitze<br />
weit zur Spitze hin angeordnet<br />
worden.<br />
Gespeichert werden auch die<br />
Anzahl der Aufheizvorgänge und<br />
die gesamte Betriebszeit der Lötspitze.<br />
Durch diese Statistik ist es<br />
möglich, einen Zeitpunkt festzulegen,<br />
zu dem die Lötspitze voraussichtlich<br />
gewechselt werden<br />
sollte. Das Tracking der eigenen<br />
Prozessdaten ermöglicht, den Verschleiß<br />
vorher zu bestimmen und<br />
rechtzeitig die Lötspitze zu wechseln.<br />
Die Erfassung der Energieübertragung<br />
pro Lötstelle lässt<br />
auch weiter Rückschlüsse über<br />
evtl. Justierung und Optimierung<br />
des Prozesses zu und visualisiert<br />
und erfasst die entscheidenden<br />
Parameter des manuellen Lötprozesses.<br />
Ein weiteres Feature für ein<br />
sicheres Arbeiten ist der „erweiterte<br />
Standby“. Ein Bewegungssensor<br />
im Lötkolben leitet in<br />
Arbeitspausen die Standby- oder<br />
Ruhefunktion der Lötstation ein,<br />
zusätzlich kann auch für längere<br />
Pausen eine komplette<br />
Abschaltung programmiert werden.<br />
Zusätzliche Sicherheit ist<br />
gegeben, wenn der Lötkolben<br />
vom Arbeitsplatz fallen sollte. In<br />
diesem Fall wird die Energiezuführung<br />
zur Lötspitze ausgeschaltet,<br />
um die Gefahr weiterer Schäden<br />
und Verbrennungen auszuschließen.<br />
Die Lötstation ist mit der effektiven<br />
Heizleistung von 100 W<br />
gut ausgerüstet, um nahezu alle<br />
gängigen Lötaufgaben erfüllen<br />
zu können. Auf einem sechszeiligen<br />
LC-Display werden die Prozessparameter<br />
angezeigt. Vier<br />
Tasten sind für die Bedienung<br />
übersichtlich in der Frontseite<br />
der Station angebracht. Für die<br />
Kommunikation bei der Übertragung<br />
der Offset-Werte ist eine<br />
Infrarotschnittstelle in Station<br />
und Thermometer eingebaut.<br />
Weitere Schnittstellen erlauben<br />
die Übertragung der Prozessdaten,<br />
die Kommunikation<br />
mit einem Computer oder Server.<br />
Die Hakko FN-1010 kann<br />
wahlweise mit einem RS232-,<br />
USB-3.0- oder LAN-Interface<br />
geliefert werden. ◄<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
47
Produktion<br />
Kleinste Werkzeuge hocheffizient auswuchten<br />
Mit der Tooldyne µicro von Schenck RoTec die Rundlaufqualität von Mikrowerkzeugen sichern<br />
Bild 1: Maßgeschneidert für Mikrobearbeitung: Die<br />
Auswuchtmaschine Tooldyne µicro von Schenck RoTec<br />
für das hochpräzise Auswuchten kleinster Werkzeuge<br />
und Aufnahmen mit Gewichte von bis zu 500 g und<br />
Durchmessern von bis zu 100 mm.<br />
Alle Bilder: Schenck RoTec<br />
Die Miniaturisierung von Bauteilen<br />
und Baugruppen gehört zu<br />
den Megatrends der modernen<br />
Produktentwicklung. Sie führt<br />
zu weiter steigenden Qualitätsansprüchen<br />
an die Rundlaufgenauigkeit<br />
der bei der Mikrobearbeitung<br />
eingesetzten Präzisionswerkzeuge<br />
und Spindeln. Mit der<br />
Tooldyne µicro von Schenck RoTec<br />
halten sowohl die Werkzeug-Hersteller<br />
als auch die Anwender<br />
und Instandsetzer Schritt mit den<br />
wachsenden Anforderungen. Das<br />
bedienerfreundliche Kompaktsystem<br />
ist ausgelegt für das hocheffiziente<br />
Auswuchten rotierender<br />
Mikrowerkzeuge mit Gewichten<br />
von bis zu 500 g und Durchmessern<br />
von bis zu 100 mm. Das<br />
Tooldyne-Konzept wird Schenck<br />
RoTec auch auf der diesjährigen<br />
EMO (16.-21.9.<strong>2019</strong>) in Hannover<br />
vorstellen. Immer mehr Leistung<br />
auf kleinstem Raum – die<br />
Miniaturisierung einzelner Bauteile<br />
und ganzer Baugruppen schreitet<br />
in allen Branchen mit großen<br />
Schritten voran. Vorreiter sind<br />
hier vor allem der Kleinstmotorenbau<br />
sowie die Medizin- und Dentaltechnik.<br />
Die Mikrobearbeitung<br />
gewinnt daher in der modernen<br />
Fertigungstechnik immer größere<br />
Bedeutung. Unternehmen, die in<br />
diesem Bereich als Werkzeugoder<br />
Spindelhersteller, Zulieferer<br />
oder Service-Dienstleister mithalten<br />
wollen, müssen einen entscheidenden<br />
prozesstechnischen<br />
Qualitätsfaktor ständig im Auge<br />
behalten: Die Rundlaufgenauigkeit<br />
der eingesetzten Werkzeuge<br />
und Aufnahmen und die verlässliche<br />
Einhaltung extremer Genauigkeitsanforderungen.<br />
Denn in der<br />
Mikrobearbeitung rotieren winzige<br />
Präzisionswerkzeuge mit<br />
Spindeldrehzahlen von bis über<br />
200.000 min -1 , um mit höchster<br />
Bild 2: Die Tooldyne µicro ist eine kompakte Systemlösung<br />
für den Einsatz in der Fertigung oder Instandsetzung:<br />
Der Auswuchtprozess ist mit wenigen Handgriffen<br />
erledigt. Die Präzisions-Spannmechanik nimmt<br />
den zu prüfenden Werkzeugadapter mit Werkzeug<br />
reproduzierbar auf.<br />
Wiederholgenauigkeit kleinste<br />
Werkstücke aus Metall oder Kunststoff<br />
zu bohren, fräsen, schleifen<br />
oder honen.<br />
Perfekt abgestimmt auf diese<br />
besonderen Genauigkeitskriterien<br />
ist die Auswuchtmaschine<br />
Tooldyne µicro von Schenck RoTec.<br />
Mit diesem sehr einfach bedienbaren<br />
Kompaktsystem erhalten<br />
sowohl Hersteller als auch<br />
Anwender und Instandsetzer die<br />
Möglichkeit, Mikrowerkzeuge und<br />
Mikrospindeln mit Durchmessern<br />
von bis zu 100 mm und Gewichten<br />
von bis zu 500 g mit höchster<br />
Präzision auszuwuchten – und<br />
damit deren Rundlaufgenauigkeit<br />
sicherzustellen.<br />
Anschließen und loslegen<br />
Die Tooldyne µicro wurde für den<br />
direkten Einsatz in der Fertigung<br />
oder Instandsetzung entwickelt.<br />
Für den Betrieb der Auswuchtmaschine<br />
benötigt der Anwender<br />
nicht mehr als einen stabilen Tisch<br />
oder eine Werkbank sowie einen<br />
Stromanschluss. Der Auswuchtprozess<br />
selbst ist eine Sache weniger<br />
Handgriffe, denn alles an der<br />
Maschine ist auf einfache Handhabung<br />
und maximale Effizienz ausgelegt.<br />
Die Präzisions-Spannmechanik<br />
der Maschine nimmt den<br />
zu prüfenden Werkzeugadapter<br />
mit dem Werkzeug reproduzierbar<br />
auf, und nach der Eingabe der<br />
geometrischen Werkzeugdaten<br />
kann der Anwender den Messlauf<br />
sofort starten. Zeitaufwendige<br />
Vor- oder Nacharbeiten für<br />
die Kalibrierung sind nicht nötig,<br />
da die Tooldyne µicro permanent<br />
kalibriert ist! Und die erzielbare<br />
Wuchtgenauigkeit ist für nahezu<br />
alle Mikrowerkzeuge und Mikroaufnahmen<br />
wie weitem ausreichend.<br />
Die kleinste erreichbare<br />
spezifische Restunwucht liegt bei<br />
0,5 g mm/kg – das entspricht einer<br />
Schwerpunkt-Exzentrität von nur<br />
noch 0,5 µm.<br />
Zukunftssichere Lösung<br />
Alle Bedien- und Funktionselemente<br />
der Tooldyne µicro sind für<br />
den Anwender leicht zugänglich.<br />
Auch die transparente Schutzhaube<br />
lässt sich einfach handhaben.<br />
Die Arbeitshöhe des kompakten<br />
Auswuchtsystems wurde<br />
nach neuesten ergonomischen<br />
Maßstäben gestaltet. Außerdem<br />
ist die Auswuchtmaschine CE-zertifiziert<br />
und entspricht allen Vorgaben<br />
der Maschinenrichtlinie<br />
2006/42/EGt. Die Schutzhaube<br />
erfüllt die strengen Kriterien der<br />
ISO 21940-23 Klasse C (Schutz<br />
gegen wegfliegende Teile). Weitere<br />
Informationen über das innovative<br />
Tooldyne-Konzept erhalten<br />
die Besucher auf der diesjährigen<br />
EMO in Hannover.<br />
Schenck RoTec GmbH<br />
www.schenck-rotec.de<br />
48 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Bildverarbeitung<br />
Neue Lösungen für die Videoverarbeitung<br />
CM311-H – Mini-PCIe HDMI Frame Grabber für Medical Vision<br />
Karte besonders für den Einsatz<br />
in Embedded-Systemen für die industrielle<br />
oder medizinische Bildverarbeitung.<br />
Zudem verfügt die<br />
Video Capture Card über eine<br />
PCIe Gen2 x2-Schnittstelle mit<br />
einer theoretischen Bandbreite<br />
von 8 Gb/s.<br />
Der Mini-PCIe<br />
HDMI Frame<br />
Grabber CM311-H<br />
Der CM311-H ist ein Mini-PCIe<br />
HDMI Frame Grabber, der Videos<br />
von bis zu 1080p@60 aufnehmen<br />
kann. Mit der AVerMedia Video<br />
Engine Technologie kann die<br />
Karte verschiedene Auf gaben<br />
der Videoverarbeitung wie Bildratenkonvertierung,<br />
De-Interlacing,<br />
Skalierung usw. ausführen, ohne<br />
die Rechenleistung der Zielplattform<br />
zu verbrauchen. Der Frame-<br />
Grabber ist mit vollen Funktionen<br />
ausgestattet, die für die<br />
Aufnahme von Full HD-Videos<br />
im Bereich medizinischer oder<br />
industrieller Bildverarbeitung<br />
erforderlich sind.<br />
Der CM311-H kann bis zu 4:4:4:4<br />
10 Bit RGB und YUV unterstützen,<br />
wodurch Farben über das gesamte<br />
Farbspektrum erfasst werden können,<br />
um eine reichere und hellere<br />
Bildqualität zu erzielen. Die<br />
10-Bit-Farbtiefenunterstützung ist<br />
besonders nützlich in der medizinischen<br />
Bildverarbeitung, denn<br />
Bilder mit geringsten Farbvariationen<br />
können bereits auf unterschiedliche<br />
Zustände oder Stadien<br />
von Krankheiten hinweisen.<br />
Video Capture Card<br />
Der CN311-H ist eine M.2 Video<br />
Capture, die mit dem HDMI<br />
M.2 Video Capture Card CN311-H<br />
1.4-Standard kompatibel ist und<br />
eine einkanalige Auflösung von<br />
4096 x 2160 bei einem verlustfreien<br />
Videodatendurchsatz von<br />
30 fps ermöglicht. Im Gegensatz<br />
zu den meisten M.2-Capture-Karten<br />
gelingt AVerMedia ein Durchbruch<br />
im I/O-Board-Design. Der<br />
CN311-H, der über ein HDMI-<br />
Mikrokoaxialkabel angeschlossen<br />
ist, kann 4K-Videodaten effizient<br />
und gleichmäßig übertragen<br />
und profitiert auch von der Konfiguration<br />
eingebetteter Systeme.<br />
Dadurch, dass die Abmessungen<br />
einer PCI Express M.2 extrem<br />
kompakt sind, eignet sich die<br />
Reichere und hellere<br />
Bildqualität<br />
Beide Karten können bis zu<br />
4:4:4:4 10 Bit RGB und YUV unterstützen,<br />
wodurch Farben über das<br />
gesamte Farbspektrum erfasst<br />
werden können, um eine reichere<br />
und hellere Bildqualität zu erzielen.<br />
Die 10-Bit-Farbtiefenunterstützung<br />
ist besonders nützlich in der medizinischen<br />
Bildverarbeitung, denn<br />
Bilder mit geringsten Farbvariationen<br />
können bereits auf unterschiedliche<br />
Zustände oder Stadien<br />
von Krankheiten hinweisen.<br />
Industrial Computer Source<br />
(Deutschland) GmbH<br />
www.ics-d.de<br />
Wegweisendes fasergelenktes Weißlichtmodul<br />
Laser Components wurde auf<br />
der Automate-Messe in Chicago<br />
mit dem Annual Vision Systems<br />
Design Innovators Award ausgezeichnet.<br />
Für sein fasergekoppeltes<br />
Weißlichtmodul ALBALUX FM<br />
erhielt das Unternehmen eine<br />
Silberauszeichnung in der Kategorie<br />
Beleuchtung, Linsen und<br />
Optik. Der Preis wird jedes Jahr<br />
von einem Gremium anerkannter<br />
Experten aus Endanwender-<br />
Unternehmen und Systemintegratoren<br />
vergeben.<br />
ALBALUX FM ist das laut Hersteller<br />
weltweit erste Laser-Weißlichtmodul<br />
mit einem gerichteten Lichtstrahl,<br />
der erheblich heller ist als<br />
das Licht von LEDs. Das kompakte<br />
Gehäuse, die gleichbleibend hohe<br />
optische Leistung, die fasergelenkte<br />
Strahlführung und eine sichere<br />
Steuer elektronik machen das Modul<br />
besonders flexibel. Neben Standardanwendungen<br />
lässt es sich<br />
auch an kunden spezifische Konfigurationen<br />
anpassen. Als Lichtquelle<br />
dient die ebenfalls preisgekrönte<br />
LaserLight-Technik von<br />
SLD Laser, bei der zwei semipolare<br />
blaue GaN-Laserdioden (450 nm)<br />
einen Phosphor beleuchten. „Mit<br />
seiner sehr hohen Leuchtdichte,<br />
und der extrem scharfen Strahlbegrenzung<br />
wird ALBALUX FM<br />
die Beleuchtung in Medizin und<br />
Industrieller Bildverarbeitung neu<br />
definieren“, sagt Gary Hayes, CEO<br />
von Laser Compo nents USA. „In<br />
diesen Branchen wird nun auch<br />
in schwer zugänglichen Bereichen<br />
eine präzise, kontrastreiche<br />
Ausleuchtung möglich. Wir glauben,<br />
dass diese neue Technologie<br />
bald in vielen Bereichen zum<br />
Einsatz kommen wird.“<br />
LASER COMPONENTS<br />
GmbH<br />
www.lasercomponents.<br />
com/de/
Bedienen und Visualisieren<br />
Bediensicherheit von HMIs in der<br />
Medizin- und Labortechnik<br />
Um Fehleingaben des Bedieners<br />
zu verhindern oder weitestgehend<br />
zu minimieren, muss<br />
die Software-Oberfläche übersichtlich<br />
und leicht verständlich<br />
– möglichst intuitiv – gestaltet<br />
sein. Auch können die Eingabebereiche<br />
bestimmter Werte eingegrenzt<br />
werden, um ein Risiko zu<br />
mindern. Denn Fehlbedienungen<br />
können bei Medizintechnik geräten<br />
zu fatalen Situationen führen:<br />
Autor:<br />
Kay Lemke,<br />
Salesmanager Medical<br />
Garz & Fricke GmbH<br />
www.garz-fricke.com<br />
HMIs (Human Machine Interfaces)<br />
sind die Schnittstellen zwischen<br />
Mensch und Maschine. Der<br />
Anwender erhält Informationen<br />
und gibt Befehle ein. Dabei ist die<br />
Bediensicherheit bei Medizin- oder<br />
Laborgeräten einer der wich tigsten<br />
Faktoren neben Zuverlässig keit<br />
und Hygiene. Die Bedienung bzw.<br />
die Eingaben müssen schnell und<br />
richtig erfolgen können, d. h. der<br />
Anwender muss das Eingabefeld<br />
sicher treffen können und das<br />
Gerät muss präzise die Eingabeposition<br />
detektieren und schnell<br />
reagieren (möglichst in Echtzeit).<br />
Eine Rückmeldung der getätigten<br />
Eingabe steigert die Sicherheit.<br />
Gewünscht ist auch oft die Eingabemöglichkeit<br />
mit Handschuhen<br />
sowie über Gesten oder per<br />
Sprache.<br />
Um eine hohe Bediensicherheit<br />
zu gewähr leisten, werden<br />
hohe Anforderungen an die Hardsowie<br />
die Software gestellt. Fehlbedienungen<br />
jed weder Art gilt es<br />
so weit wie möglich zu verhindern<br />
oder zu minimieren. Das präzise<br />
Ansprechen auf die Eingaben per<br />
Touch, Geste oder Sprache muss<br />
gewähr leistet sein. Wasser oder<br />
andere Flüssigkeiten, die den Bildschirm<br />
berühren, müssen exakt als<br />
solche erkannt werden und dürfen<br />
keine Aktion auslösen.<br />
Beispiel Notfallaufnahme<br />
Je schneller ein Patient behandelt<br />
und versorgt werden kann,<br />
desto größer sind seine Chancen<br />
auf eine schnellere und vollständige<br />
Genesung. Das minimiert<br />
das Risiko bleibender Schäden.<br />
Um die richtige Behandlung einleiten<br />
zu können, werden Labor-<br />
50 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
werte schnell benötigt. Hierzu<br />
ist es notwendig, dass die Tests<br />
schnell am Laborgerät eingegeben<br />
werden können. Dazu ist eine intuitive<br />
Bedienung und eine übersichtliche<br />
Benutzerführung genauso<br />
wichtig wie ein gut lesbares Display.<br />
Sind die Software-Menüs zu<br />
komplex oder zu unübersichtlich,<br />
kann sich die Bestimmung der<br />
Werte verzögern, oder es können<br />
versehentlich die falschen Tests<br />
ausgewählt worden sein. In beiden<br />
Fällen geht wichtige Zeit für<br />
die Behandlung verloren.<br />
Beispiel Intensivstation<br />
Viele Patienten erhalten Medikamente<br />
über eine Infusionspumpe.<br />
Damit lassen sich Medikamente<br />
sehr präzise dosieren. Das Gerät<br />
muss allerdings so konstruiert<br />
sein, dass der Patient die Medikamentengabe<br />
nicht manipulieren<br />
kann und auch Fehleingaben seitens<br />
des Personals nicht möglich<br />
sind, um den Patienten nicht zu<br />
gefährden. Hier eignen sich Softwarelösungen,<br />
die die Eingabe<br />
am Display auf bestimmte Personen<br />
beschränken und zusätzlich<br />
bei den Medikamentenparametern<br />
nur einen bestimmten<br />
Werte bereich zulassen.<br />
Welche Faktoren machen<br />
die Bediensicherheit aus?<br />
• Gute Lesbarkeit<br />
• Präzise Bedienung<br />
• Zuverlässige Bedienung mit<br />
Handschuhen<br />
• Vermeiden von Fehldetektionen<br />
• Schnelle Reaktionszeiten des<br />
Displays<br />
• Intuitive Bedienbarkeit<br />
• Benutzerspezifische Oberflächen<br />
Gute Lesbarkeit<br />
Die erste Forderung für eine<br />
hohe Bediensicherheit ist eine gute<br />
Lesbarkeit des Displays. Dazu<br />
zählen ein weiter Blickwinkel, ein<br />
hoher Kontrast, hohe Bildschärfe,<br />
hohe Auflösung sowie eine realitätsgetreue<br />
Farbwiedergabe.<br />
Die Auswahl der geeigneten Displaytechnologie<br />
ist dabei wichtig.<br />
Betrachtet man beispielsweise die<br />
IPS-Technologie (In-Plane Switching),<br />
bietet sie aufgrund der<br />
parallelen Ausrichtung der Flüssigkristalle<br />
und anderer konstruktiver<br />
Maßnahmen viele Vorteile:<br />
der Blickwinkel von 160°<br />
wird problemlos erreicht<br />
und die Farbverfälschung<br />
reduziert, während Kontrast<br />
und Schärfe dabei<br />
erhalten bleiben.<br />
Eine weitere Möglichkeit<br />
die optischen Eigenschaften<br />
zu verbessern<br />
wird durch die Verwendung<br />
spezieller Klebeverfahren<br />
wie z. B. Optical<br />
Bonding erreicht. Hierbei<br />
werden die Komponenten<br />
der Glas-Touch-Display-<br />
Einheit mit Hilfe transparenter<br />
und flüssiger Klebstoffe<br />
verbunden. Dies<br />
führt zu einem deutlich<br />
klareren Bild und erhöht die Stabilität<br />
der Module. Diese Displays<br />
sind äußerst robust, da auch kein<br />
Staub oder Feuchtigkeit zwischen<br />
die einzelnen Schichten gelangen<br />
kann. Diese Eigenschaften<br />
sind für den Einsatz im medizinischen<br />
Bereich sehr wichtig.<br />
Weitere Verbesserungen können<br />
durch den Einsatz eines Coverglases<br />
erzielt werden. Die Kombination<br />
mit dem HMI kann situations-<br />
und umgebungsspezifisch<br />
angepasst werden. Hier die optimale<br />
Auswahl zu treffen ist komplex.<br />
Daher empfiehlt sich eine<br />
intensive Beratung durch einen<br />
Spezialisten im Vorfeld.<br />
Präzise Bedienung<br />
Eine präzise Bedienung beginnt<br />
mit der sicheren Eingabe und<br />
somit der zuverlässigen und<br />
genauen Erkennung der Eingabe.<br />
Die Berührung des Touchscreens<br />
muss genau erfasst werden.<br />
Vorteilhaft ist, dass die Bedienung<br />
direkt über das Display, also<br />
ohne Umweg über Maus, externe<br />
Tastatur oder Joystick erfolgt. So<br />
wird auch die direkte Übertragung<br />
der Aktion vom Gehirn zur<br />
Hand ohne weiteres Zwischenelement<br />
gewährleistet. Dies hilft laut<br />
wissen schaftlichen Erkenntnissen<br />
zur Fehlerminimierung, was<br />
in der Medizin- und Labortechnik<br />
besonders wichtig ist.<br />
Außerdem erhöht das Touchdisplay<br />
die Flexibilität bei der Bedienung<br />
gegenüber Drucktastern,<br />
Drehrädern, analogen Reglern<br />
etc. enorm. So überrascht es nicht,<br />
dass der Trend, haptische Schalter,<br />
Knöpfe oder Regler durch virtuelle<br />
Gegenstücke zu ersetzten,<br />
stark zunimmt. Fräsungen im<br />
Coverglas können zusätzlich den<br />
Benutzer unterstützen, indem sie<br />
den Finger führen. Beispielsweise<br />
kann die Führung eines virtuellen<br />
Sliders vertieft sein. So kann der<br />
Benutzer präzise die Werte, wie<br />
beispielsweise die Therapiedauer,<br />
einstellen. Ein direktes Feedback –<br />
visuell oder durch Vibration – verbessert<br />
die Usability.<br />
Handschuhe<br />
Die Bedienung mit Handschuhen<br />
muss ebenfalls fehlerfrei<br />
möglich sein. Sowohl PCAP<br />
als auch resistive Displays können<br />
mit Handschuhen ohne eine<br />
Beeinflussung der Bediensicherheit<br />
verwendet werden. PCAP-<br />
Touchdisplays sind dabei multitouchfähig,<br />
was heute immer öfter<br />
gefordert wird. So können auch<br />
Sicherheitsfunktionen implementiert<br />
werden, bei denen die Ausführung<br />
einer Funktion nur durch<br />
die Verwendung mehrerer Finger<br />
möglich ist. Wasser, Sekret oder<br />
das Abwischen des Displays dürfen<br />
nicht als Eingabe interpretiert<br />
werden. Durch eine aufwändige<br />
Programmierung der Touch-Controller<br />
lassen sich ungewollte Einflüsse<br />
verhindern.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
51
Bedienen und Visualisieren<br />
Intuitive Bedienbarkeit<br />
Allerdings kann man auch softwareseitig<br />
die Bediensicherheit<br />
erhöhen, indem man eine intuitive<br />
und ergonomische Dialogführung<br />
vorgibt. Sieht der Bediener nur<br />
die für ihn relevanten Parameter<br />
und Eingabemöglichkeiten, sinkt<br />
die Komplexität und er fühlt sich<br />
sicherer. Die Rate der Fehlbedienungen<br />
wird gesenkt.<br />
Die benutzerabhängige Oberfläche<br />
kann beispielsweise durch<br />
RFID-Chips oder Passwörter aufgerufen<br />
werden. Durch erstere<br />
Technologie kann die Eingabe<br />
unmittelbar erfolgen. Zusätzlich<br />
können dem Bediener Eingabeoptionen<br />
vorgeschlagen werden<br />
um Fehleingaben zu verhindern.<br />
Zur Identifizierung wird der<br />
RFID-Chip vor das HMI gehalten.<br />
Dadurch werden bestimmte<br />
Anwendungen im Gerät aktiviert<br />
(Identifikation). So können<br />
nur bestimmte Personen die<br />
aktivierten Funktionen ausführen.<br />
Dies steigert die Bediensicherheit.<br />
Schnelle Reaktionszeiten<br />
des Displays<br />
Bei schnellen Reaktionszeiten<br />
reagiert das Touch-Display direkt<br />
auf die Eingaben. Dies ermöglicht<br />
das direkte Überprüfen der<br />
Ein gaben. Fehler können sofort<br />
erkannt und umgehend korrigiert<br />
werden. In der Medizin- und Labortechnik<br />
kann es unter Umständen<br />
zu Situationen kommen, in<br />
der Handlungen schnell ausgeführt<br />
werden müssen, deshalb<br />
sind schnelle Reaktionszeiten<br />
hier vorteilhaft.<br />
Optimierte Glasfronten<br />
Eine moderne Glasfront bietet<br />
heute viele Möglichkeiten, die die<br />
Bedienung vereinfachen, sicherer<br />
machen und die Hygiene verbessern.<br />
Viele HMIs verfügen auch<br />
heute noch über ein einfaches<br />
Touch-Display und über weitere<br />
Bedienelemente wie Drehregler,<br />
Schalter und Slider. Vor allem in<br />
der Medizin- und Labor technik<br />
werden solche kombinierten<br />
Systeme noch häufig verwendet,<br />
weil hier der Sicherheitsaspekt<br />
eine entscheidende Rolle spielt.<br />
Oft wird das Aus lösen einer Funktion<br />
mit dem Betätigen einer zweiten<br />
Taste ab gesichert, um eine<br />
ungewollte Ausführung zu vermeiden.<br />
Allerdings sind die Reaktionszeiten<br />
solcher Systeme länger<br />
und es ist schwieriger die hygienischen<br />
Anforderungen einzuhalten.<br />
Dadurch können viele Vorteile<br />
des HMIs nicht genutzt werden.<br />
Heutzutage gibt es innovative<br />
Alternativen: Durch die Kombination<br />
eines Touch-Displays mit<br />
hinter Glas gebondeten kapazitiven<br />
Tasten können deren Funktionen<br />
genutzt und die hygienischen<br />
Aspekte berücksichtigt<br />
werden. Doch was versteht man<br />
unter kapazitiven Tasten?<br />
Kapazitive Tasten<br />
Kapazitive Tasten bestehen aus<br />
einer Sensorfläche und einem<br />
Auswerte-IC. Die einzelnen Sensoren<br />
bilden elektrische Felder<br />
aus, die wie eine Kondensatorplatte<br />
wirken. Das Feld kann eine<br />
Vielzahl von Materialien durchdringen.<br />
Berührt ein Benutzer<br />
das Feld ändert sich die Kapazität<br />
und führt zum Auslösen eines<br />
Signales.<br />
Die Sensorflächen können deshalb<br />
hinter unterschiedlichen Materialien<br />
verbaut sein, z. B. Glas<br />
oder Kunststoff. Sie funktionieren<br />
im Allgemeinen ohne Druck<br />
oder Kraftaufwand nur durch die<br />
Berührung. Sie lassen sich dementsprechend<br />
gut in das Cover<br />
Glas eines Touch-HMIs ohne<br />
grundlegende Änderungen des<br />
Designs integrieren. Allerdings<br />
gibt es auch heute schon Taster,<br />
die die unterschiedliche Krafteinwirkung<br />
wahrnehmen können und<br />
entsprechend reagieren. Kapazitive<br />
Taster sind einfach zu bedienen.<br />
Aufgrund ihrer Integrationsmöglichkeiten<br />
sind sie einfach zu<br />
reinigen, was für den Einsatz im<br />
medizinischen Bereich besonders<br />
wichtig ist. Außerdem werden sie<br />
durch die darüber liegende Oberfläche<br />
vor Schmutz, Feuchtigkeit<br />
usw. geschützt und sind im Falle<br />
von Glas resistent gegen Säuren<br />
und Laugen.<br />
Ihre Gestaltungsmöglichkeiten<br />
sind vielfältig und sie haben einen<br />
geringen Platzbedarf. So sind sie<br />
bestens für die HMIs kompakter<br />
Geräte geeignet. Sie können auch<br />
mit Rückmeldungsfunktionen versehen<br />
werden: Bei Berührung<br />
erhält der Nutzer ein optisches<br />
oder akustisches Signal oder verspürt<br />
eine Vibration. So weiß er,<br />
dass die Eingabe erfolgreich war.<br />
Sicherere Bedienung<br />
Um den User zusätzlich zu<br />
unterstützen, kann man Fräsungen<br />
im Coverglas einbringen,<br />
die in Verbindung mit kapazitiven<br />
Tasten/Slidern/Reglern<br />
die Finger beim Bedienen führen.<br />
So lassen sich beispielsweise<br />
durch gebondete Slider mit Führung<br />
Werte sehr präzise einstellen.<br />
Vorteilhaft ist diese Führung<br />
vor allem bei schlechten Lichtbedingungen<br />
wie blendendes Licht<br />
oder Dunkelheit und bei Nässe.<br />
Mehr Sicherheit geben auch hinter<br />
Glas verbaute drucksensitive<br />
Piezosensoren, weil ihre Funktion<br />
nur durch Druck aktiviert wird. Bei<br />
versehentlichem Berühren wird<br />
keine Aktion ausgelöst.<br />
Hygiene<br />
Der hygienische Aspekt hat<br />
einen hohen Stellenwert in der<br />
Medizintechnik. Es ist wichtig,<br />
dass über das Touch-Display keine<br />
Keime übertragen werden. Vorteilhaft<br />
ist hier eine flächenbündige<br />
Integration des Displays in<br />
das Gerät ohne Grate und Kanten.<br />
Dies ermöglicht eine einfache<br />
und gründliche Desinfektion.<br />
Auch sollte die Oberfläche<br />
möglichst plan sein. Glas bietet<br />
hier eine hohe Resistenz gegen<br />
chemische Substanzen, d. h. Reinigungs-<br />
und Desinfektionsmittel<br />
aller Art. Auch bleiben Wasser<br />
und Sekret nicht so gut haften<br />
und können leicht abgewischt<br />
werden. Kunststoffoberflächen<br />
sind unzerbrechlich, aber nicht<br />
so robust wie Glas.<br />
Auf das Zusammenspiel<br />
kommt es an<br />
Damit das Touch-HMI alle<br />
Anforderungen optimal erfüllen<br />
kann, ist eine individuelle Anpassung<br />
notwendig. Dabei müssen<br />
alle Komponenten zueinander<br />
passen, damit die höchste Performance<br />
erreicht wird. Hersteller<br />
wie Garz und Fricke bieten<br />
kundenspezifische Komplettsysteme<br />
an, die aus Prozessor-<br />
Board, Touchscreen, Display und<br />
Gehäuse bestehen. Die einzelnen<br />
Komponenten werden auf die<br />
Anforderungen des Kunden abgestimmt.<br />
So erhält der Kunde nur<br />
das, was er wirklich braucht, aber<br />
alles, was er benötigt, zu einem<br />
attraktiven Preis. ◄<br />
52 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
Schockraum des Hümmling Hospitals mit LED-Timer ausgestattet<br />
Ein Notfall, der Patient wird<br />
angeliefert, jede Sekunde zählt –<br />
Alltag in den Notaufnahmen deutscher<br />
Krankenhäuser. So auch im<br />
Hümmling Hospital Sögel gGmbH.<br />
Für die notfallrelevante Visualisierung<br />
der entsprechenden Versorgungszeit<br />
hat das Krankenhaus<br />
in moderne LED-Timer-Anzeigen<br />
für den Schockraum investiert.<br />
MicroSYST lieferte kundenindividuell<br />
und passgenau<br />
den (zeit-)technischen Baustein<br />
für die Notfallversorgung – wenn<br />
jede Sekunde zählt.<br />
Lastenheft: Einfach und<br />
funktional<br />
Funktionalität genießt oberste<br />
Priorität: „Im Schockraum<br />
muss die Anzeige intuitiv und<br />
einfachst zu bedienen sein. Der<br />
Fokus der Ärzte und Pflegekräfte<br />
auf den Patienten darf keinesfalls<br />
durch kompliziert handhabbare<br />
Technik in Mitleidenschaft<br />
gezogen werden“, erklärt dazu<br />
Astrid Schweer, Leitung Pflegeund<br />
Patienten management. Die<br />
daraus folgenden Zielvorgaben:<br />
Eine Stoppuhr mit Buzzer, Zeitangabe<br />
in Minuten und Sekunden,<br />
welche die Behandlungszeit des<br />
Notfall patienten anzeigt. Einfach<br />
bedienbare Start-, Stopp- und<br />
Resetfunktion inklusive.<br />
Individuelle Algorithmus-<br />
Anpassung<br />
An die spezifischen Bedürfnisse<br />
vor Ort angepasst, lieferte<br />
MicroSYST für den quadratischen,<br />
36 Quadratmeter großen Raum<br />
eine siebenfarbige Anzeige mit<br />
variabler Zeilenhöhe. Eine integrierte<br />
Quarzuhr mit Stoppuhrfunktion<br />
liefert sekundengenauen<br />
Output. Der Schockraum-Algorithmus<br />
kann dabei gemäß des<br />
ABCD-Schemas der Erstversorgung<br />
angepasst sowie die Primary-Survey-Zeiten<br />
reduziert<br />
werden. Die kundenspezifische<br />
Buzzerfunktion legte MicroSYST<br />
ebenfalls variabel an, sodass diese<br />
bei Bedarf jederzeit neu programmiert<br />
werden kann. Der hohe Kontrast<br />
sowie die variable Zeilenhöhe<br />
zwischen 50 und 120 Millimetern<br />
sorgen für beste Ablesebedingungen.<br />
Dank der siebenfarbigen<br />
LED-Technik können<br />
außerdem bestimmte Farben<br />
für bestimmte Ereignismeldungen<br />
festgelegt werden (bspw.<br />
rot für Warnungen, weiß für Informationen<br />
usw.). Eine gesonderte<br />
optische und akustische Alarmfunktion<br />
ist ebenso individuell einstellbar.<br />
Für das Hümmling Hospital<br />
Sögel eine lohnende Investition:<br />
„Die neue Timeranzeige<br />
im Schockraum führte zu einer<br />
deutlichen Verbesserung und<br />
Verkürzung unserer Notfallversorgungszeiten“.<br />
Geringe Amortisationszeit<br />
dank wartungsfreier<br />
Technik<br />
Den hygienischen Anforderungen<br />
für sensible Bereiche<br />
begegnet der Hersteller und Lieferant<br />
MicroSYST mit einem hochwertigen<br />
Gehäuse aus Aluminium.<br />
Oberfläche und Displayscheiben<br />
sind zudem reinigungsmittelbeständig<br />
ausgeführt. „Der Aspekt<br />
der wartungsfreien Technik und<br />
die geringe Amortisationszeit<br />
unserer Anzeigelösung bieten<br />
auch betriebswirtschaftlich ein<br />
echtes Plus“, ergänzt außerdem<br />
Microsyst. Nicht zuletzt: Die montagefertige<br />
Lieferung reduzierte<br />
die Inbetriebnahme auf ein notwendiges<br />
Minimum – auch das<br />
ein gewichtiger Punkt, wenn jede<br />
Sekunde zählt.<br />
microSYST<br />
Systemelectronic GmbH<br />
info@microsyst.de<br />
www.microsyst.de<br />
2,23-Zoll-OLED-Modul mit kapazitivem Touch und haptischen Zusatzoptionen<br />
Eine hochwertige und trotzdem<br />
kostengünstige Display lösung für<br />
smarte Steuerungen, Geräte aus<br />
dem Smart Home-Bereich und<br />
medizintechnische Applikationen<br />
bietet SE Spezial-Electronic<br />
ab sofort mit dem neuen<br />
2,23-Zoll-(5,66-cm-)OLED-<br />
Modul WEP012832A-CTP-8<br />
von Winstar an. Die mit einem<br />
kapazitiven Touch ausgestattete<br />
weiß leuchtende Anzeige<br />
mit 128 x 32 Bildpunkten wird<br />
über einen Treiber-IC des Typs<br />
SSD1305Z ange steuert. Dieser<br />
stellt nicht nur die benötigten<br />
6800-/8080-8-Bit-Parallel-, I²Cund<br />
4-Draht-SPI-Schnittstellen<br />
zur Verfügung, sondern übernimmt<br />
auch die Spannungsversorgung<br />
der Logikeinheit und<br />
des Displays. Für ein haptisches<br />
Feedback bei der Bedienung des<br />
OLED-Moduls kann das OLED-<br />
Display optional zusätzlich mit<br />
einem kleinen Vibrationsmotor<br />
und einem Summer ausgestattet<br />
werden. Um unterschiedlichsten<br />
Anforderungen gerecht zu<br />
werden, ist das für einen weiten<br />
Betriebstemperaturbereich von<br />
-40 bis +80 °C spezifizierte Display-Modul<br />
wahlweise mit Metalloder<br />
Bügellötpins erhältlich.<br />
Befestigungs löcher in der Leiterplatte<br />
er möglichen zudem eine<br />
einfache und schnelle Montage.<br />
SE Spezial-Electronic<br />
GmbH<br />
display@spezial.com<br />
www.spezial.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
53
Bedienen und Visualisieren<br />
Wischen statt tippen:<br />
Sterile Tastaturtechnologien auf dem<br />
Weg zur Generation Z<br />
Kapazitive Glastastaturen vermitteln eine moderne Haptik vergleichbar mit<br />
Smartphone & Co<br />
Die Generation Z ist technikverliebt.<br />
Aufgewachsen in einer<br />
vernetzten Welt mit Smartphones<br />
und Apps pflegen die nach 1995<br />
Geborenen einen selbstverständlichen<br />
Umgang mit neuesten<br />
Technologien. Der Kontakt<br />
mit moderner Hard- und Software<br />
ist selbstverständlich. Diesen<br />
Trend spüren auch die Hersteller<br />
von industriellen und medizintechnischen<br />
Dateneingabegeräten:<br />
Tastaturen sind zwar noch<br />
gefragt, wasserfest und desinfizierbar,<br />
dennoch sollen sie zunehmend<br />
den haptischen Trend vermitteln.<br />
Die Rangliste der bisher<br />
bewährten Technologien verändert<br />
sich: Die Generation Z priorisiert<br />
kapazitive Tastatur-Technologien,<br />
die sie vom Handy und Tablet her<br />
kennt. Wischen und weiter. Hier<br />
punkten vor allem sterile Glastastaturen,<br />
die von der Haptik her<br />
am ehesten vergleichbar sind mit<br />
dem modernen Bedienungs-Feeling.<br />
Für eine schnelle Dateneingabe<br />
sowie größere Datenmengen<br />
sind sie jedoch nicht so gut<br />
geeignet. Hier empfehlen sich<br />
wiederum Hubtastaturen. Aber<br />
auch da muss man genau unterscheiden<br />
zwischen den verschiedenen<br />
Tastentechnologien und<br />
den jeweiligen Ansprüchen des<br />
Anwenders.<br />
Wischen und weiter:<br />
Glastastaturen mit<br />
kapazitiven Tasten<br />
Moderne alpha-numerische<br />
Glastastaturen sind zunehmend<br />
beliebte Begleiter, wenn es um<br />
Hygiene und Sterilität am Arbeitsplatz<br />
geht: etwa in Krankenhäusern<br />
und Arztpraxen, aber auch in<br />
widrigen Industriebereichen. Die<br />
Tastaturen haben in der Regel die<br />
Folientastaturen mit verbesserter Randprägung optimieren ein intuitives<br />
Schaltgefühl<br />
Schutzart DIN IP65 und höher. Sie<br />
haben kapazitive Tasten, die weitgehend<br />
ohne Druck und Kraftaufwand<br />
funktionieren. Die Sensitivität<br />
der Tasten kann individuell<br />
eingestellt werden. Die Glasoberfläche<br />
ist allgemein säure-, handschweiß-,<br />
staub- und flüssigkeitsresistent.<br />
Diese Oberflächenbeschichtung<br />
wird zunehmend<br />
beliebter für den jungen Nachwuchs.<br />
Hier bestechen haptische<br />
Gewohnheit und ein schickes Aussehen.<br />
Gleichwohl: Leicht zu reinigen<br />
und gut zu tippen, beides<br />
geht nicht immer. Denn zur Eingabe<br />
von größeren Datenmengen<br />
sind gläserne Oberflächen weniger<br />
ratsam, da jede einzelne Taste<br />
präzise angetippt werden muss,<br />
es fehlen haptische Rückmeldung<br />
und Taktilität. Auf Dauer ist diese<br />
Art der Eingabe für den Anwender<br />
anstrengend und nicht empfehlenswert.<br />
Suchen und drücken:<br />
Folientastaturen mit<br />
mechanischen Tasten<br />
Die Arbeit an einer wasserfesten<br />
Tastatur macht Spaß, weil<br />
man sie nach Bedarf ganz ohne<br />
großen Aufwand komplett desinfizieren<br />
oder reinigen kann.<br />
Im Bediengefühl ist die Tastatur<br />
jedoch nicht mit einer herkömmlichen<br />
Tastatur vergleichbar. Man<br />
unterscheidet hier zwei wesentliche<br />
Tastentechnologien: Folientastaturen<br />
mit Schnappscheiben<br />
(Knackfröschen) oder mit<br />
mechanischen Kurzhubtasten<br />
unter der Folie. Bei den Knackfröschen<br />
wird in das Schaltsandwich<br />
eine flache Kontaktfeder bzw.<br />
Schnappscheibe (vergoldet) eingelegt.<br />
Diese ersetzt in dem Fall<br />
die Kontaktfolie. Sie steht charakteristisch<br />
für eine prägnante<br />
Taktilität und eine hohe Betätigungskraft.<br />
Für Viel-Tipper eher<br />
weniger geeignet. Der Anwender<br />
muss kräftig auf die Tasten drücken,<br />
wie etwa bei der PIN-Eingabe<br />
an Automaten: Suchen und<br />
tippen, ja nicht vertippen.<br />
Für die Bewältigung größerer<br />
Datenmengen in sterilen oder<br />
schmutzigen Umgebungen werden<br />
gerne Folientastaturen mit<br />
mechanischen Kurzhubtasten<br />
genutzt. Die Tasten liegen direkt<br />
unter der Folie und geben sofort<br />
nach dem tippen eine haptische<br />
Rückmeldung an den Finger.<br />
Mechanische Tasten sind als<br />
besonders anwenderfreundlich<br />
und gut bedienbar bekannt. Sie<br />
erfordern aber eine wesentlich<br />
höhere Betätigungskraft im Vergleich<br />
zu kapazitiven Technologien<br />
und liefern kein gewohntes<br />
Office-Feeling. Einige Hersteller<br />
bieten jedoch Tastaturen an mit<br />
verbesserter haptischer Randprägung<br />
der Tasten. Diese weiterentwickelte<br />
Technologie verstärkt<br />
insbesondere die haptische Wahrnehmung.<br />
Drückt der Anwender<br />
eine Taste, liefern die Kurzhubtaster<br />
vibro-taktile Reize über die<br />
Fingerspitzen an ihn zurück. Das<br />
optimiert die visuelle Fingerführung<br />
und vermittelt ein intuitives<br />
Schaltgefühl.<br />
Fazit<br />
Die Anwender der Generation<br />
Z, die mit Dateneingaben in<br />
hygienesensiblen oder widrigen<br />
Umgebungen zu tun haben, werden<br />
wohl mittelfristig noch von den<br />
bewährten Tastaturtechnologien<br />
begleitet werden. Die Zukunft ist<br />
vielleicht eine Kombination aus<br />
touchen und tippen: Mehr Bildschirm<br />
und weniger Tastatur.<br />
GeBE Computer<br />
&Peripherie GmbH<br />
www.tastaturen.com<br />
54 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
30-Zoll TFT LCD mit sehr hoher Pixeldichte in SFT2 Technologie<br />
Andere Displays von Tianma für<br />
medizinische Anwendungen<br />
umfassen:<br />
13,3“ QFHD (3840x2160)<br />
18,5“ FHD (1920 x 1080)<br />
19“ SXGA (1280 x 1024)<br />
21,3“ QXGA (2048 x 1536), UXGA<br />
(1600 x 1200), QSXGA (2560 x<br />
2048), jede Auflösung erhältlich<br />
in Farbe und in schwarzweiß<br />
27“ QFHD (3840 x 2160).<br />
Tianma Europe GmbH<br />
www.tianma.eu<br />
Tianma stellt ein 30-Zoll Weitformat<br />
TFT LCD (Thin Film Transistor<br />
Liquid Crystal Display) mit<br />
einer Auflösung von 3280 x 2048<br />
Pixel (WQXGA) im 16:10 Format<br />
vor. Das Display hat 6,7 Megapixel<br />
und bietet eine überragende<br />
Bildqualität. Es kann zwei nebeneinander<br />
angeordnete 21,3“ Displays<br />
mit QXGA Auflösung (2048 x<br />
1536) ersetzen. Entwickelt wurde<br />
es für Anwendungen im Bereich<br />
der medizinischen Diagnostik.<br />
SFT2 (Super Fine TFT 2) ist<br />
eine Weiterentwicklung von Tianmas<br />
proprietärer SFT Technologie<br />
- einer Technologie zur Erzielung<br />
großer Blickwinkel, vergleichbar<br />
mit IPS (In-Plane-Switching).<br />
Durch Verwendung einer neu entwickelten<br />
Pixelstruktur erreicht<br />
SFT2 ein höheres Öffnungsverhältnis.<br />
Der Kontrast wird im Vergleich<br />
herkömmlichen Displays<br />
um ca. 30 % gesteigert. SFT2<br />
ermöglicht große Betrachtungswinkel<br />
und großen Farbumfang<br />
(color gamut) ohne Farbverschiebung<br />
bei gleichzeitig geringerer<br />
Leistungsaufnahme.<br />
Muster des neuen 30-Zoll-6MP-<br />
Modells sind ab sofort verfügbar.<br />
Technische Daten:<br />
Teilenummer<br />
NL328204AC19-01<br />
Diagonale<br />
76 cm (30 Zoll)<br />
Auflösung 3280 x 2048<br />
Leuchtdichte 1000 cd/m 2<br />
Kontrastverhältnis 1500:1<br />
Farbumfang (NTSC Farbraum)<br />
72%<br />
Farbtiefe 10 Bits, 1073 Millionen Farben [(2 10 ) 3 ]<br />
Polarisatoroberfläche Matt (Anti Glare)<br />
Technologie SFT2 (Super Fine TFT 2)<br />
Blickwinkel<br />
88°/88°/88°/88° (oben/unten/links/rechts)<br />
Schnittstelle<br />
eDP, 4 Kanäle<br />
LED Lebensdauer<br />
50.000 Stunden<br />
LED Treiber<br />
Hintergrundbeleuchtung Integriert<br />
Arbeitstemperaturbereich 0… 60 °C<br />
Leistungsaufnahme 114 W (typ.)<br />
TwinTouch: Industrie-Touchscreens mit zusätzlicher Krafterkennung<br />
RAFI erweitert sein Programm industrietauglicher<br />
kapazitiver GLASSCAPE-Touchscreens<br />
um die neue Eingabetechnologie<br />
TwinTouch, bei der neben Berührungen des<br />
Panels auch die dafür aufgewendeten Kräfte<br />
ausgewertet werden. Die kombinierte Berührungs-/Kraftmessung<br />
von TwinTouch erhöht<br />
die Bediensicherheit deutlich. Kapazitive<br />
Schalt- bzw. Eingabeflächen der Bedienoberfläche<br />
lassen sich so konfigurieren, dass zu<br />
ihrer Betätigung außer der Touch-Aktivierung<br />
auch eine definierte Druckkraft erforderlich<br />
ist. Fehlauslösungen durch unbeabsichtigten<br />
Kontakt mit dem Touchscreen sind<br />
damit ausgeschlossen. Die Schaltschwellen<br />
für die auszulösende Druckkraft lassen sich<br />
individuell per Software anpassen. Zugleich<br />
ermöglicht die kombinierte Auswertung von<br />
Touch- und mechanischer Betätigung auch<br />
eine Implementierung zusätzlicher Eingabeebenen.<br />
Dazu zählen beispielsweise der Aufruf<br />
von Kontextmenüs per Druck oder Parameter-Anpassungen<br />
durch variierende Kraftausübung<br />
auf denselben Button. Das Twin-<br />
Touch-System mit wegloser Druckkraftmessung<br />
gewährleistet einen zuverlässigen<br />
Schutz von IP65.<br />
RAFI GmbH & Co. KG<br />
www.rafi.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
55
Bedienen und Visualisieren<br />
Der interoperable OP wird Wirklichkeit<br />
Bild 1: Neue Funkfußschalter-Familie<br />
Ein gemeinsames Bediensystem<br />
für mehrere Medizingeräte im<br />
OP: Dieses Ziel verfolgt der Verein<br />
OR.NET und hat nun einen<br />
Meilen stein erreicht. Auf der<br />
DMEA <strong>2019</strong> stellte OR.NET den<br />
Standard „Service-oriented Device<br />
Connectivity“ (SDC). Die neuen<br />
Funk-Fußschalter von steute<br />
Meditec sind für eine SDC-Schnittstelle<br />
vorbereitet.<br />
Gemeinsames<br />
Bediensystem<br />
Die Vernetzung mehrerer Medizingeräte<br />
im OP über ein gemeinsames<br />
Bediensystem hat u. a.<br />
den Vorteil, dass sich der Operateur<br />
besser auf die Operation<br />
konzentrieren kann. Zudem verbessert<br />
die Kommunikation der<br />
Geräte untereinander die Abläufe<br />
im OP: Alle relevanten Informationen<br />
lassen sich anzeigen und<br />
weiterverarbeiten.<br />
Offener Standard für<br />
Vernetzung<br />
Aus diesen Gründen ist ein<br />
offener Standard, der diese Vernetzung<br />
ermöglicht, aus Sicht<br />
der Mediziner sehr wünschenswert.<br />
Ein solcher Standard wurde<br />
auf der DMEA <strong>2019</strong> erstmals<br />
vorgestellt. Entwickelt wurde er<br />
von den Mitgliedern des Vereins<br />
OR.NET e.V., der 2016 aus dem<br />
2012 gegründeten Leuchtturmprojekt<br />
OR.NET hervorging und dessen<br />
Ziel – die sichere und offene<br />
Vernetzung von computergesteuerten<br />
Medizingeräten – fortführt.<br />
Der Standard mit der Bezeichnung<br />
„Service-oriented Device<br />
Connectivity“ (SDC) erlaubt den<br />
Betrieb von Medizingeräten unterschiedlicher<br />
Hersteller. Die Vernetzung<br />
erfolgt über die Bediensysteme,<br />
denen damit eine zentrale<br />
Funktion zukommt.<br />
© steute Technologies GmbH & Co. KG<br />
Bild 2: 3-pedaliger Universalfußschalter mit Joystick<br />
Herstellerübergreifende<br />
Standards<br />
Als Gründungsmitglied von<br />
OR.NET engagiert sich der steute-<br />
Geschäftsbereich Meditec für die<br />
Entwicklung herstellerübergreifender<br />
Standards. Die auf der Medica<br />
2018 erstmals vorgestellte neue<br />
Funkfußschalter-Familie (Bild 1)<br />
ist deshalb bereits auf die dynamische<br />
Vernetzung über SDC<br />
vorbereitet.<br />
Die Funk-Fußschalter sind in<br />
ein- bis vierpedaliger Ausführung<br />
verfügbar und ergänzen das User-<br />
Interface-Programm von steute<br />
als die neue Standard-Funk-Fußschalter-Serie.<br />
Die Signalübertragung<br />
zum Medizingerät erfolgt<br />
über die neueste Generation der<br />
von steute entwickelten Funktechnik,<br />
die sich durch einen deutlich<br />
reduzierten Energieverbrauch bei<br />
hoher (und einstellbarer) Sendeleistung<br />
auszeichnet. Trotz des<br />
geringen Energieverbrauchs ist<br />
die Ansprechzeit sehr kurz: Die<br />
Signalübertragung eines aktiven<br />
Fußschalters nimmt nur 20 Millisekunden<br />
in Anspruch. Aus dem<br />
energiesparenden Sleep-Modus<br />
heraus übertragen die Schalter<br />
nach Betätigung innerhalb von<br />
50 bis 60 Millisekunden ein gültiges<br />
Signal.<br />
Kein Aufladen der Akkus<br />
Die energiearme Funktechnik<br />
der neuen User Interfaces von<br />
steute ermöglicht erstmals den<br />
Einsatz von handelsüblichen<br />
Alkaline-Batterien (z. B. Type AA<br />
oder Typ C) anstelle von Lithium-<br />
Ionen-Akkus. Es müssen also<br />
keine Akkus mehr geladen werden.<br />
Das senkt die Kosten, da<br />
sowohl auf Ladetechnik als auch<br />
auf ein Lademanagement verzichtet<br />
werden kann.<br />
Auf der DMEA ist ein Prototyp<br />
mit SDC-Schnittstelle (Bild 2) auf<br />
dem OR.NET-Stand ausgestellt<br />
worden. Sie kommen als User<br />
Interface an einem Demonstrator<br />
für die dynamische Vernetzung<br />
von Medizingeräten im OP<br />
zum Einsatz.<br />
steute Technologies<br />
GmbH & Co. KG<br />
info@steute.com<br />
www.steute.com<br />
Leistungsfähige Linux-Steuerungseinheit für Touch-Bediensysteme<br />
RAFI stattet seine GLAS-<br />
SCAPE-Touchdisplays und Controlpanels<br />
auf Kundenwunsch mit<br />
kompletten Rechnereinheiten für<br />
Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben<br />
aus. Durch die Verwendung<br />
eigener Embedded Control<br />
Units (ECU) gewährleistet<br />
der HMI-Spezialist eine zeit- und<br />
ressourcen sparende Umsetzung<br />
kundenspezifischer Projekte im<br />
Bereich der Industrie-, Fahrzeugund<br />
Medizin technik. Gerätehersteller<br />
erhalten damit komplette,<br />
einbau fertige Touch-Bedienlösungen<br />
einschließlich Gehäusen<br />
und Treibern aus einer Hand. Die<br />
ECUs decken mit drei Leistungsklassen<br />
das gesamte Anforderungsspektrum<br />
ab: Während die<br />
Baureihe ECO-ECU kostenoptimierte<br />
Lösungen für einfache<br />
Bedien- und Anzeigeaufgaben<br />
bietet, unterstützen die Control<br />
Units der Serie BALANCE-ECU<br />
Touchdisplays mit Auflösungen bis<br />
800 x 600 Pixel und eignen sich<br />
zur Darstellung animierter Grafiken.<br />
Als leistungsfähigste Einheit<br />
unterstützt POWER-ECU hochwertige<br />
3D-Visualisierungen, Multitouch-Eingaben<br />
und eine Full-HD-<br />
Bildschirmauflösung bei Displaydiagonalen<br />
bis 24‘‘.<br />
RAFI GmbH & Co. KG<br />
www.rafi.de<br />
56 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Kommunikation<br />
Kommunikationsplattform verfügt über LTE (4G) Cat. 4 sowie NB-IoT<br />
Unitronic GmbH<br />
www.unitronic.de<br />
Die Unitronic GmbH distribuiert<br />
ab sofort die MultiConnect<br />
Cell 100-Serie von MultiTech.<br />
Die Produkte stellen kompakte<br />
Kommunikationsplattformen<br />
dar, die jetzt auch den 4G Standard<br />
LTE Cat.4 unterstützen. Das<br />
Modem ist besonders für den<br />
Einsatz in Umgebungen geeignet,<br />
in denen zuverlässige Verbindungen<br />
unter rauen Bedingungen<br />
bei geringem Leistungsverbrauch<br />
und großer Reichweite<br />
gefordert sind. „Die Produkte sind<br />
beispielsweise ideal für automatisierte<br />
Machine-to-Machine-<br />
Anwendungen wie Ferndiagnose<br />
und Fernüberwachung, die regelmäßig<br />
Daten über ein drahtloses<br />
Netzwerk senden oder empfangen<br />
müssen“, erklärt Werner Niehaus,<br />
BU Manager Electronics<br />
bei Unitronic.<br />
Robust und IoT-ready<br />
Das MultiConnect Cell 100 ist<br />
USB-powered und braucht daher<br />
keine externe Stromversorgung.<br />
Unterstützt werden die Mobilfunkstandards<br />
4G (Cat.4, Cat.3<br />
und Cat.M1), NB-IoT, 3G und 2G<br />
sowie die Verschlüsselungsprotokolle<br />
SSL und TLS. Die Produkte<br />
sind als LTE-, UMTS- und<br />
GPRS-Modelle verfügbar. Zudem<br />
sind USB- oder RS-232-Schnittstellen<br />
(mit Netzteil) integriert.<br />
Die Produkte sind konfigurierbar<br />
durch AT-Befehle und sind durch<br />
FCC, PTCRB, Industry Canada<br />
und RED vorzertifiziert. Prädestiniert<br />
sind sie für einen Einsatz<br />
in robusten Umgebungen und<br />
sind daher auch nach SAE und<br />
MIL klassifiziert (Schmieröle). Der<br />
Hersteller gibt zwei Garantie, die<br />
optional auf fünf Jahre erweitert<br />
werden kann.<br />
Weltweit einsetzbar und<br />
einfach zu integrieren<br />
Die Modems der MultiConnect<br />
Cell 100-Serie sind ferner für den<br />
weltweiten Einsatz zertifiziert. Sie<br />
wurden speziell für IoT-/M2M-<br />
Anwendungen entwickelt und sind<br />
einfach zu integrieren.<br />
Einsatz in der Medizin,<br />
in der Industrie und<br />
Energie-Anwendungen...<br />
Erfolgreich eingesetzt wurde<br />
die MultiConnect Cell 100-Serie<br />
bereits in den Bereichen Notdienste,<br />
Verkaufsautomaten, Patientenüberwachung,<br />
Systeme für<br />
erneuerbare Energien, End-of-<br />
Train-Systemmanagement und<br />
Prozessautomatisierung. ◄<br />
Netzwerktechnik für medizinische Einrichtungen<br />
Die digitale Transformation benötigt leistungsfähige,<br />
zuverlässige und sichere Datennetze<br />
in Krankenhäusern, Kliniken und Praxen.<br />
Stichworte sind u.a. IT-Security, digitale<br />
Versorgung und Pflege, Healthcare IT<br />
sowie Digital Patient Empowerment. Auf<br />
allen Ebenen finden IT-basierte Lösungen<br />
Eingang in die Medizin. Digitale Diagnoseund<br />
Behandlungssysteme erzeugen jeweils<br />
enorme Datenmengen, die zuver lässig übertragen,<br />
analysiert, bearbeitet und gespeichert<br />
werden müssen. Infrastrukturelle Grundlage<br />
dafür ist der MICROSENS Medical Switch: Mit<br />
dem Einsatz der Medical Switches erfüllen<br />
Klinik-Betreiber die Anforderungen gültiger<br />
Normen zur Signal trennung im Bereich der<br />
Patientenumgebung. Auf diese Weise werden<br />
auch die jeweiligen nationalen Vorschriften<br />
über das Errichten, Betreiben, Anwenden<br />
von Medizinprodukten und ihre Kombination<br />
mit IT-Netzwerken eingehalten. Statt<br />
aufwendiger Neuverkabelungen können die<br />
bestehenden Twisted-Pair-Netze in Krankenhäusern,<br />
Kliniken und Praxen mit dem<br />
Medical Switch einfach und kostengünstig<br />
erweitert werden. Die Nachrüstung kann im<br />
laufenden Klinikbetrieb bei minimalen Beeinträchtigungen<br />
erfolgen und bietet Leistung<br />
und Sicherheit dort, wo sie gebraucht werden:<br />
an der Außengrenze des Netzwerks,<br />
am Endgeräte anschluss. Der Switch ist<br />
speziell für die Anforderungen im medizinischen<br />
Umfeld konzipiert und gewährleistet<br />
die Sicherheit für Patienten und medizinische<br />
Einrichtungen durch vier galvanisch<br />
getrennte 10/100/1000 Mbit/s-Anschlüsse<br />
mit integrierten Netzwerkisolatoren. Der<br />
Medical Switch erfüllt die Anforderungen<br />
an den Patientenschutz mit 2 MOPP und<br />
übertrifft die strengen Anforderungen nach<br />
EN 60601-1 / IEC 60601-1 (min. 4 kV) für<br />
medizinische elektrische Geräte. Die Oberfläche<br />
aus robustem Kunststoff erlaubt eine<br />
effektive Reinigung und Desinfektion und ist<br />
optional mit einer antibakteriellen Beschichtung<br />
erhältlich.<br />
MICROSENS<br />
www.microsens.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
57
Software<br />
Wie verifiziert man eine Software-Unit<br />
nach IEC 62304?<br />
Bild 1: In IEC 62304 besteht die Software aus Elementen („items“); die Software-Elemente auf der untersten Ebene<br />
heißen Units<br />
Autor:<br />
Dipl.-Inform. Frank Büchner<br />
Principal Engineer<br />
Software Quality<br />
Hitex GmbH<br />
www.hitex.com<br />
In Abschnitt 5.5.5 fordert die<br />
IEC 62304 [Ref1] für Software der<br />
Klassen B und C (siehe Kasten)<br />
kurz und knapp<br />
in einem einzigen<br />
Satz:<br />
„Der Hersteller<br />
soll Software-<br />
Unit-Verifikation<br />
durchführen<br />
und die Ergebnisse<br />
dokumentieren.“<br />
Um<br />
diese Forderung<br />
erfüllen zu<br />
können, muss<br />
man die Norm<br />
durchforsten,<br />
um zunächst<br />
zwei Aspekte<br />
zu klären: Wie<br />
definiert die IEC 62304 eine Software-Unit<br />
und was versteht die<br />
Norm unter Verifikation?<br />
Kurz gefasst:<br />
Definition Software-Unit<br />
In Abschnitt 3.25 wird eine Software-Unit<br />
als ein Software-Element<br />
(„item“) definiert, das sich<br />
auf der untersten Ebene des Software-Systems<br />
befindet und das<br />
nicht weiter unterteilt wird (Bild 1).<br />
In Abschnitt 3.28 findet sich sinngemäß<br />
die gleiche Aussage. Wohlgemerkt<br />
sagt die Norm nicht, dass<br />
eine Software-Unit nicht weiter<br />
unterteilt werden kann. Dadurch<br />
wird ein Widerspruch vermieden,<br />
denn in der Notiz in Abschnitt 3.28<br />
Die Norm IEC 62304 fordert die<br />
Verifikation von Software-Units, erklärt<br />
aber nicht genauer, was exakt zu tun ist.<br />
Lediglich ein paar Beispiele für mögliche<br />
Akzeptanzkriterien werden aufgelistet.<br />
Dieser Artikel diskutiert, was Software-<br />
Unit-Verifikation bedeutet und wie<br />
Akzeptanzkriterien erfüllt werden könnten<br />
überlässt die Norm dem Hersteller<br />
die Definition der Granularität einer<br />
Software-Unit. Die Begründung liefert<br />
Abschnitt B.3: Der Begriff wird<br />
absichtlich vage gehalten, damit<br />
die Norm für unterschiedlich große<br />
(Software-) Projekte und unterschiedliche<br />
Entwicklungs methoden<br />
angewendet werden kann.<br />
Eine weitere Charakterisierung<br />
für eine Software-Unit nennt<br />
Abschnitt B.5.4: Software-Units<br />
können separat getestet werden.<br />
Insgesamt hat man also die Merkmale<br />
„nicht weiter unterteilt“ und<br />
„separat testbar“. Konkreter kann<br />
man werden, wenn man die verwendete<br />
Programmiersprache<br />
heranzieht: Die kleinste Software-<br />
Unit in der Programmiersprache C<br />
ist eine Funktion im Sinne von<br />
C, in den objektorientierten Programmiersprachen<br />
wie C++ oder<br />
Java kann man auch Methoden<br />
als Units betrachten.<br />
Software-Entwurf<br />
Medizinische Software für eingebettete<br />
Systeme wird oftmals<br />
in der Programmiersprache C<br />
geschrieben. Deshalb betrachten<br />
wir im Folgenden diese Programmiersprache,<br />
um konkret<br />
werden zu können. Welche Units<br />
es gibt und welche Funktionalität<br />
sie haben sollen,<br />
wird für Software<br />
der Klassen B und<br />
C durch den ausführlichen<br />
Software-<br />
Entwurf („Software<br />
detailed design“,<br />
Abschnitt 5.4) festgelegt.<br />
Der Software-Entwurf<br />
ergibt<br />
die Software-Architektur.<br />
Eine gute<br />
Architektur ist durch<br />
schmale Schnittstellen<br />
zwischen den<br />
Units und eine vernünftige<br />
Größe der<br />
Units gekennzeichnet.<br />
Dabei kann eine Unit auch<br />
mehrere C-Funktionen umfassen.<br />
Zwei Funktionen<br />
zusammenfassen<br />
In Bild 2 benutzt die Funktion<br />
sum_up() die Funktion signum().<br />
Es ist vertretbar, die beiden Funktionen<br />
als eine Unit zu betrachten.<br />
Ein Grund dafür ist, dass ein<br />
sinnvoller Software-Unit-Test von<br />
sum_up() kaum bestanden werden<br />
kann, sollte signum() einen<br />
Fehler enthalten. Weiterhin ist der<br />
Aufwand für einen isolierten Test<br />
58 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Software<br />
Bild 2: Es ist vertretbar, die beiden C-Funktionen sum_up() und signum() zu einer Software-Unit zusammen zu<br />
fassen<br />
von sum_up() im Verhältnis zum<br />
erwarteten Erkenntnisgewinn zu<br />
hoch, weil beim isolierten Test<br />
der Aufruf von signum() durch<br />
eine Platzhalterfunktion (stub)<br />
ersetzt werden muss, die das<br />
Verhalten von signum() simuliert.<br />
Ein separater Software-Unit-Test<br />
von signum() ist technisch nicht<br />
aufwendig, und obwohl der Test<br />
voraussichtlich ohne Überraschungen<br />
verläuft, weil signum()<br />
sehr einfach ist, sollte der geringe<br />
Testaufwand erbracht werden,<br />
auch wenn er nicht unbedingt<br />
notwendig ist.<br />
Definition<br />
Verifikation<br />
Die IEC 62304 definiert in<br />
Abschnitt 3.33 Verifikation als<br />
„Bestätigung durch Bereitstellung<br />
eines objektiven Nachweises,<br />
dass spezifizierte Anforderungen<br />
erfüllt wurden“. Diese<br />
Anforderungen werden beim Software-Entwurf<br />
spezifiziert, der laut<br />
Abschnitt 5.4.1 für Software der<br />
Klassen B und C durchgeführt<br />
und dokumentiert werden muss.<br />
Hierbei werden die Anforderungen<br />
an die Gesamt-Software auf die<br />
Units verteilt, was letztendlich die<br />
Beschreibung der Funktionalität<br />
einer Software-Unit ergibt. Für<br />
Software der Klassen B und C<br />
muss der Entwurf so ausführlich<br />
sein, dass die korrekte Implementierung<br />
der Software-Unit möglich<br />
ist. Laut Abschnitt 5.4.3 muss für<br />
Software der Klasse C ein so ausführlicher<br />
Entwurf auch für die<br />
Schnittstellen dokumentiert werden,<br />
sowohl für die Schnittstellen<br />
zu externen Komponenten (aus<br />
Hardware oder Software) als auch<br />
für die Schnittstellen zwischen<br />
Software-Units. Insbesondere für<br />
Software der Klasse C sind somit<br />
die Anforderungen ausreichend<br />
detailliert dokumentiert, dass man<br />
nun beginnen kann, den Nachweis<br />
Ihrer Erfüllung bereit zu stellen.<br />
Diese Bestätigung bzw. Verifikation<br />
der Software-Units wird<br />
laut Abschnitt 5.5.2 der IEC 62304<br />
durch einen Prozess aus Strategien,<br />
Methoden und Prozeduren<br />
erbracht. Testen ist offensichtlich<br />
in diesen Methoden enthalten, da<br />
dazu für Software der Klassen B<br />
und C die Angemessenheit der<br />
Testprozeduren beurteilt werden<br />
muss (ebenfalls laut Abschnitt<br />
5.5.2). Drei Beispiele für Akzeptanzkriterien<br />
für Software-Units<br />
der Software-Klassen B und C<br />
gibt der folgende Abschnitt 5.5.3<br />
der IEC 62304 in der Notiz. Diese<br />
drei Beispiele werden im Folgenden<br />
diskutiert.<br />
Akzeptanzkriterium<br />
Anforderungen<br />
Implementiert der Software-<br />
Code Anforderungen inklusive<br />
der Risikokontrollmaßnahmen?<br />
Dies prüft man typischerweise<br />
durch geeignete Testfälle. Gibt<br />
es zu einer Anforderung mindestens<br />
einen Testfall, der sie prüft<br />
und ist dieser Testfall durchgeführt<br />
und bestanden, so implementiert<br />
der Code diese Anforderung.<br />
Erstaunlicherweise fordert<br />
die IEC 62304 nicht explizit,<br />
dass alle Anforderungen durch den<br />
Software-Code implementiert sein<br />
müssen. Geforderte Risikokontrollmaßnahmen<br />
(beispielsweise<br />
die Vermeidung von NULL-Pointer-Zugriffen)<br />
im Software-Code<br />
kann man in diesem Zusammenhang<br />
wie Anforderungen prüfen.<br />
Bild 3: Darstellung der Überdeckung der Anforderungen durch Testfälle im Werkzeug TESSY [Ref7]<br />
Die Zuordnung von Anforderungen<br />
zu Testfällen ist eine manuelle/menschliche<br />
Tätigkeit, eine<br />
automatische Zuordnung ist im<br />
Allgemeinen nicht möglich. Hat<br />
man diese Zuordnung jedoch in<br />
einem geeigneten Werkzeug hergestellt,<br />
so kann man werkzeuggestützt<br />
ermitteln, ob alle Anforderungen<br />
Testfälle haben und ob<br />
diese bestanden sind.<br />
Unit-Test-Werkzeug<br />
Bild 3 zeigt eine Abdeckung der<br />
Anforderungen durch Testfälle im<br />
Werkzeug TESSY [Ref7]. TESSY<br />
ist ein Unit-Test-Werkzeug, das<br />
auch Anforderungen und ihre<br />
Beziehung zu Testfällen verwalten<br />
kann. Die Segmente des Kreises<br />
stehen für Anforderungen, die<br />
dazugehörige Zahl gibt die Anzahl<br />
der Anforderungen im jeweiligen<br />
Segment an. Der Status der Anforderungen<br />
in einem Segment wird<br />
farblich bzw. durch die Schraffur<br />
angezeigt. Beispielsweise gibt es<br />
zwei Anforderungen (im grau-rotgestreiften<br />
Segment dargestellt),<br />
für die Testfälle bereits ausgeführt<br />
wurden, aber manche davon sind<br />
fehlgeschlagen.<br />
Das Ziel ist ein vollständig grün<br />
ausgefüllter Kreis, der anzeigt,<br />
dass alle Anforderungen mit Testfällen<br />
assoziiert sind und dass alle<br />
diese Testfälle ausgeführt wurden<br />
und bestanden sind. Natürlich<br />
erzeugt TESSY die Information<br />
über die Überdeckung von<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
59
Software<br />
Bild 4: Interface der Software-Unit func<br />
Anforderungen durch Testfälle<br />
auch als Liste.<br />
Akzeptanzkriterium<br />
Interface-Design<br />
Ist der Software-Code ohne<br />
Widersprüche zum Interface-<br />
Design der Software-Unit? TESSY<br />
kann das Interface einer Software-Unit<br />
aus dem Software-<br />
Code ermitteln und darstellen.<br />
Damit kann man prüfen, ob der<br />
Software-Code der Software-<br />
Unit Widersprüche zum Interface-<br />
Design der Software-Unit enthält.<br />
In Bild 4 ist die Struktur des<br />
Interfaces der Software-Unit func()<br />
dargestellt. Es zeigt im Wesentlichen<br />
die Variablen und ihre Passierrichtung.<br />
Offensichtlich besteht<br />
das Interface aus einer externen<br />
Variablen c, deren Passierrichtung<br />
IN ist. IN bedeutet, dass<br />
die Variable von der Software-<br />
Unit nur gelesen wird, deshalb<br />
muss für diese Variable vor dem<br />
Test ein Eingabewert spezifiziert<br />
werden. Ferner gibt es die globale<br />
Variable m, deren Passierrichtung<br />
OUT ist. Bei dieser Passierrichtung<br />
muss für einen „guten“<br />
Test ein erwarteter Wert vorgegeben<br />
werden, der nach dem Test<br />
mit dem tatsächlichen Wert verglichen<br />
wird. Für die globale Variable<br />
s benötigt man sowohl einen<br />
Eingabewert vor dem Test als<br />
auch einen erwarteten Ergebniswert,<br />
denn diese Variable hat die<br />
Passierrichtung INOUT. Die Interface-Variablen<br />
können natürlich<br />
auch Parameter sein (im Bild 4<br />
der Parameter k) und auch der<br />
Return-Wert, so es denn einen<br />
gibt, gehört zum Interface. Auch<br />
die Datentypen der Interface-<br />
Variablen gehören zum Interface.<br />
Üblicherweise liegt die Interface-Beschreibung<br />
aus dem<br />
ausführlichen Software-Entwurf<br />
(Abschnitt 5.4.3 der IEC 62304)<br />
nicht in maschinenlesbarer Form<br />
vor, deshalb bleibt nur ein Review<br />
zur Prüfung ob das im Code implementierte<br />
Interface der Software-<br />
Unit mit dem Interface aus dem<br />
Entwurf übereinstimmt.<br />
Akzeptanzkriterium<br />
Programmierverfahren<br />
und Codier-Standards<br />
Ist der Software-Code konform<br />
zu Programmierverfahren<br />
und Codier-Standards? Abschnitt<br />
B.5.5 empfiehlt, Codier-Standards<br />
zu nutzen, um durchgehend die<br />
gewünschten Merkmale des<br />
Codes zu erreichen. Als Beispiele<br />
für Codier-Standards werden (a)<br />
Anforderungen für Verständlichkeit,<br />
(b) Regeln zur Benutzung<br />
der Programmiersprache oder<br />
Einschränkungen bei der Verwendung<br />
der Programmiersprache<br />
und (c) das Management der<br />
Komplexität genannt.<br />
Regeln zur Benutzung der Programmiersprache<br />
ergeben einen<br />
(projekt-) einheitlichen Programmierstil,<br />
was die Verständlichkeit<br />
des Codes fördert, was wichtig<br />
ist, wenn unterschiedliche Personen<br />
den Code (weiter-) entwickeln<br />
und Reviews durchführen.<br />
Solche Regeln zur Benutzung<br />
der Programmiersprache<br />
betreffen üblicherweise Dinge<br />
wie Namensgebung (z. B. Höcker-<br />
Schrift, Unterstriche in Bezeichnern),<br />
Einrückungen, das Setzen<br />
von (geschweiften) Klammern und<br />
ähnliches. Leider gibt es keine<br />
allgemein anerkannte Vorgabe,<br />
und deswegen gibt es auch kein<br />
vorgefertigtes Werkzeug, das<br />
ohne Anpassung alle Regeln<br />
prüfen kann, die in irgendeinem<br />
bestimmten Projekt gelten. Verletzungen<br />
dieser Regeln (beispielsweise<br />
uneinheitlich Namensgebung)<br />
beeinflussen das Verhalten<br />
der Software nicht negativ. Es<br />
gibt aber auch vorgefertigte Sätze<br />
von Codier-Regeln, die die Programmiersprache<br />
einschränken.<br />
Deren Verletzung kann sehr wohl<br />
problematisch sein, weil durch<br />
diese Einschränkungen potentielles<br />
Fehlverhalten von Software<br />
verhindert werden soll.<br />
CERT C Coding Standard<br />
Der CERT C Coding Standard<br />
des Software Engineering Institute<br />
(SEI) der Carnegie Mellon Universität<br />
(Pittsburgh, PA), der Joint<br />
Strike Fighter Air Vehicle (JSF AV)<br />
Standard für C++ von Lockheed<br />
Martin oder die MISRA-Regeln<br />
[Ref5] sind Beispiele hierfür. Die<br />
MISRA-Regeln für die Programmiersprache<br />
C gibt es schon seit<br />
1998 und aktuell gibt es bereits die<br />
dritte Version mit einem Zusatz. Mit<br />
den MISRA-Regeln soll der Programmiersprache<br />
C ihre Gefährlichkeit<br />
genommen werden, denn in<br />
C ist es relativ leicht etwas zu programmieren,<br />
was etwas anderes<br />
bewirkt als es den Anschein hat<br />
(siehe Bild 5). Das liegt an dem<br />
unspezifizierten, undefinierten<br />
und compiler-abhängigen Verhalten,<br />
das in der Programmiersprache<br />
C vorkommen kann und worauf<br />
statische Analyse werkzeuge hinweisen<br />
können.<br />
Beispiel sizeof<br />
Wer denkt, dass der Wert der<br />
Variablen v1 in Bild 5 nach Ausführung<br />
der Zeile 85 wegen dem<br />
Inkrement-Operator (++) vom<br />
Wert 0 auf den Wert 1 erhöht<br />
wurde, der irrt sich. Der Grund<br />
liegt darin, dass der sizeof-Operator<br />
zur Übersetzungszeit ausgewertet<br />
wird, denn da ist die Größe<br />
von v1, um die es hier geht, ja<br />
bereits bekannt. Der Inkrement-<br />
Operator fällt zur Ausführungszeit<br />
sozusagen unter den Tisch.<br />
Deshalb hat nach der Zeile 85<br />
die Variable v1 immer noch den<br />
Wert 0 (und die Variable s1 hat den<br />
Wert 4). Solche Probleme sollen<br />
durch Einhalten der Regel 13.6 aus<br />
MISRA-C:2012 vermieden werden.<br />
Diese Regel besagt, dass<br />
der Operand des sizeof-Operators<br />
keinen Ausdruck mit möglichen<br />
Seiten effekten haben darf.<br />
Denn solche Ausdrücke bewirken<br />
Bild 5: Das statische Analyse-Werkzeug Klocwork [Ref8] zeigt ein<br />
potentielles Problem in Zeile 85<br />
60 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Software<br />
Bild 6: Die zyklomatische Komplexität für Software-Units im Werkzeug<br />
TESSY<br />
keinen Seiteneffekt, obwohl es so<br />
aussieht. Auf die Verletzung dieser<br />
Regel wurde durch das statische<br />
Analysewerkzeug Klocwork<br />
[Ref8] hingewiesen.<br />
Die Prüfung von MISRA-Regeln<br />
ist sehr zu empfehlen, sie ist allerdings<br />
nur mit einem Werkzeug<br />
sinnvoll. Jedoch können viele<br />
MISRA-Regeln problemlos eingehalten<br />
werden.<br />
Komplexität<br />
Als letztes Beispiel für Codier-<br />
Regeln nennt Abschnitt B.5.5<br />
das Management der Komplexität.<br />
Zu diesem Zweck kann man<br />
sicherstellen, dass bestimmte<br />
Metriken bestimmte Werte nicht<br />
überschreiten. Beispielsweise<br />
kann man mit Hilfe der Metrik<br />
Lines-of-Code (LOC), die die Zahl<br />
der Zeilen in einer Software-Unit<br />
angibt, verhindern, dass zu große<br />
Software-Units entstehen. Eine<br />
Metrik, die häufig zur Messung<br />
der Komplexität eingesetzt wird,<br />
ist die zyklomatische Komplexität<br />
nach McCabe [Ref6]. Diese<br />
Metrik basiert auf dem Kontrollflussgraph<br />
der Software-Unit und<br />
gibt die Anzahl der vollständigen,<br />
meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />
linear unabhängigen Pfade durch<br />
sie an. Dies ist auch die Anzahl<br />
der binären Entscheidungen plus<br />
eins in einer Software-Unit. Leider<br />
berücksichtigt diese Metrik<br />
weder Berechnungen noch zusammengesetzte<br />
Entscheidungen, so<br />
dass man überraschend niedrige<br />
Werte bei umfangreichen Berechnungen<br />
und komplizierten Entscheidungen<br />
erhält.<br />
Beispiel zyklomatische<br />
Komplexität<br />
Bild 6 zeigt die zyklomatische<br />
Komplexität für Software-Units<br />
im Werkzeug TESSY. In der<br />
Spalte CC ist der Wert für neun<br />
Units dargestellt. Die Werte sind<br />
farblich unterlegt: Ist der Wert<br />
grün unterlegt, so ist er kleiner als<br />
der Schwellenwert für eine Warnung,<br />
der im vorliegenden Beispiel<br />
auf den Wert 10 eingestellt<br />
ist; rot unterlegte Werte sind größer<br />
oder gleich dem Schwellenwert<br />
für einen Fehler, der im vorliegenden<br />
Beispiel auf den Wert 20<br />
eingestellt ist; gelb unterlegte<br />
Werte befinden sich zwischen<br />
den beiden Schwellen.<br />
Weitere<br />
Akzeptanzkriterien<br />
In Abschnitt 5.5.4 werden für<br />
Software der Klasse C noch weitere<br />
Akzeptanzkriterien vorgegeben,<br />
beispielsweise zum Datenund<br />
Kontrollfluss oder zu Grenzwerten<br />
in Testfällen. Nähere Erläuterungen<br />
gibt es jedoch diesbezüglich<br />
nicht. Es fehlen darüber<br />
hinaus in IEC 62304 gänzlich<br />
Akzeptanzkriterien, die in anderen<br />
Normen wie IEC 61508 [Ref3]<br />
oder ISO 26262 [Ref4] wichtig<br />
sind, beispielsweise die Messung<br />
der durch die Tests der Software-<br />
Unit erreichten Codeüberdeckung<br />
oder die Methoden, wie man zu<br />
Testfällen für die Software-Unit-<br />
Verifikation kommt.<br />
Literatur<br />
[Ref1] IEC 62304, Edition 1.1,<br />
2015-06, VDE Verlag GmbH<br />
[Ref2] Prinz, T. [Hrsg.]: Entwicklung<br />
und Herstellung medizinischer<br />
Software-Sicherheits-Klassen<br />
Software, VDE-Schriftenreihe Normen<br />
verständlich, Nr. 171, VDE-<br />
Verlag, Berlin, 2017.<br />
[Ref3] DIN EN 61508 (VDE<br />
0803): 2011-02, DIN Deutsches<br />
Institut für Normung e.V. und VDE<br />
Verband der Elektrotechnik, Elektronik,<br />
Informationstechnik e.V.<br />
(IEC 61508:2010).<br />
[Ref4] ISO 26262, International<br />
Standard, Road vehicles – Functional<br />
Safety, First edition, 2011<br />
[Ref5] MISRA-C:2012, Guidelines<br />
for the use of the C language<br />
in critical systems, 2013, MIRA<br />
Limited, Nuneaton, UK.<br />
[Ref6] Kan, Stephen H.: Metrics<br />
and Models in Software Quality<br />
Engineering, 1995, Addison-Wesley,<br />
Reading, Mass., USA.<br />
[Ref7] http://www.hitex.de/<br />
tessy: Mehr über das Unit-Testwerkzeug<br />
TESSY<br />
[Ref8] http://www.hitex.com/<br />
klocwork: Mehr über das statische<br />
Analysewerkzeug Klocwork ◄<br />
Aufgrund Abschnitt 4.3 der IEC 62304 muss der Hersteller<br />
dem Software-System eine Software-Sicherheits-Klasse zuordnen.<br />
Dabei geht es, vereinfacht gesagt, um die Frage, ob das<br />
Software-System zu einer gefährlichen Situation (für Personen)<br />
beitragen kann und wenn ja, ob das daraus entstehende Risiko -<br />
jeweils nach Risiko-Kontroll-Maßnahmen außerhalb der Software<br />
- akzeptabel ist und wenn nicht, welcher Schaden entstehen kann.<br />
Klasse A:<br />
Das Software-System kann nicht zu einer gefährlichen Situation<br />
beitragen oder die gefährliche Situation birgt kein inakzeptables<br />
Risiko.<br />
Klasse B:<br />
Das Software-System kann zu einer gefährlichen Situation beitragen<br />
und die gefährliche Situation birgt inakzeptables Risiko<br />
und der mögliche Schaden ist nicht-ernsthafte Verletzung.<br />
Klasse C:<br />
Das Software-System kann zu einer gefährlichen Situation beitragen<br />
und die gefährliche Situation birgt inakzeptables Risiko<br />
und der mögliche Schaden ist Tod oder ernsthafte Verletzung.<br />
61
Software<br />
Neuartige Engineering Analytics<br />
Die camLine GmbH, Anbieter<br />
von Software für Operational-<br />
Excellence-Lösungen in der Industrie,<br />
führte die Version 7.1 von<br />
Cornerstone in den Markt ein.<br />
Engineering-Statistik-<br />
Lösung<br />
Die neue Version der Engineering-Statistik-Lösung<br />
für<br />
schnelles Experimentdesign und<br />
effektiver Datenanalyse bietet<br />
neue Visualisierungen für noch<br />
schnellere Ursachenanalysen<br />
und erweiterte Big-Data-Funktionen.<br />
Gepaart mit grafischen<br />
Verbesserungen, wie Alpha-Blending,<br />
erweitern die neu angebotenen<br />
Methoden und Ansätze den<br />
Effizienzvorsprung in der Engineering-Datenanalyse.<br />
Das Leistungsspektrum<br />
der Software<br />
reicht von analytischen Anwendungsbereichen<br />
wie technische<br />
Statistik, Versuchsplanung (DoE)<br />
bis hin zur explorativen Datenanalyse.<br />
Hauptmerkmal<br />
Ein Hauptmerkmal in der Version<br />
7.1 von Cornerstone ist die<br />
neuartige Visualisierung des<br />
Multi-Category-Charts. Diese<br />
grafische Darstellung ermöglicht<br />
die gleichzeitige visuelle<br />
Analyse von bis zu 100 kategorischen<br />
Variablen und bietet die<br />
Grundlage einer hocheffizienten<br />
Ursachenanalyse. Zusammen<br />
mit den neuen Multi-Vari-Charts<br />
erhalten Six-Sigma-Ingenieure<br />
Werkzeuge, mit denen auch<br />
große Datenmengen aus Big-<br />
Data-Infrastrukturen bearbeitet<br />
werden können. Letztere sind<br />
über mehrere neue Schnittstellen<br />
und Methoden neu angebunden<br />
worden und erlauben wesentlich<br />
effektivere Datenanalysen. Verbesserungen<br />
in den grafischen<br />
Darstellungen durch erweiterte<br />
Farbpaletten, Echtfarbunterstützung,<br />
Anti-Aliasing und Alpha-<br />
Blending unterstützen die Effektivität<br />
bei der Analyse immer größer<br />
werdenden Datenmengen.<br />
camLine GmbH<br />
info@camline.com<br />
www.camline.com<br />
Flexibles Asset Performance Management<br />
Produktionsanlagen sind die<br />
Vermögenswerte eines jeden<br />
Fertigungsbetriebs – wenn<br />
sie produzieren. Effizientes,<br />
zustandsbasiertes Predictive<br />
Maintenance minimiert Produktionsstillstände<br />
und maximiert<br />
OEE, exakt nach Vorgaben der<br />
eigenen Unternehmensstrategie.<br />
Die IT-Infrastrukturlösung Line-<br />
Works MMS von camLine garantiert<br />
die maximale Verfügbarkeit<br />
verketteter Produktionsanlagen.<br />
Gemäß einer Studie der ARC<br />
Advisory Group fallen 80 Prozent<br />
der Assets in Produktionsbetrieben<br />
ungeplant aus, obwohl dezidierte<br />
Programme für die Anlagenwartung<br />
vorliegen (ARC<br />
Advisory Group, 2017). Line-<br />
Works MMS (MMS: Machine<br />
Maintenance Solution) von cam-<br />
Line ist eine Software gestützte<br />
Infrastrukturlösung. Eventgetrieben<br />
wird die Fertigungsorganisation<br />
bezüglich ihrer Wartungsaufgaben<br />
umfassend befähigt,<br />
sodass alle Ressourcen perfekt<br />
zusammenspielen. Für die<br />
präzise Zustandsüberwachung<br />
selbst komplexester Produktionsanlagenverbünde<br />
übernimmt das<br />
System die Orchestrierung aller<br />
notwendigen Wartungsmaßnahmen<br />
und deren Überwachung.<br />
Das skalierbare Hochverfügbarkeitssystem<br />
ermöglicht KPIs des<br />
Asset Performance Management<br />
(APM) zu erfüllen:<br />
Rechtzeitig und im Budget<br />
Die Umsetzung der richtigen<br />
Maßnahmen zum passenden<br />
Zeitpunkt erfolgt auf Basis verlässlicher<br />
Trendanalysen (High-<br />
Performance Data Analytics).<br />
Alle Disziplinen ziehen an<br />
einem Strang<br />
Die integrierte Workflow<br />
Engine orchestriert Multi-Domain<br />
Know-how mit Stammdaten zur<br />
schnellstmöglichen Umsetzung<br />
der erforderlichen Wartungsmaßnahmen<br />
– so wird Predictive<br />
Maintenance zum Erlebnis<br />
(„Operational Experience“).<br />
Durchblick in Echtzeit<br />
Umfangreiche Reporting-Tools<br />
und intuitive Dashboards machen<br />
den Maschinenpark zur gläsernen<br />
Fabrik.<br />
Predictive Maintenance oder<br />
Prescriptive Operations? Noch<br />
sind sich Analysten nicht wirklich<br />
einig, was der Königsweg ist.<br />
LineWorks MMS von camLine ist<br />
daher schon heute die innovative<br />
Lösung für ein exzellentes Wartungsmanagement.<br />
High-Performance<br />
Data Analytics hilft dabei,<br />
den digitalen Zwilling der Produktionsanlagen<br />
weiter mit aktuellen<br />
Daten anzureichern. So ist man<br />
stets auf der sicheren Seite, dass<br />
die Investitionen auch tatsächlich<br />
die vorgegebene Rendite erzielen.<br />
camLine<br />
info@camLine.com<br />
www.camLine.com<br />
62 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>
Die DNA von Metrofunk<br />
behält bei radikalen Reaktionen<br />
die Nerven<br />
Metrofunk Kabel-Union GmbH<br />
D-12111 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0<br />
info@metrofunk.de – www.metrofunk.de
Ideal für bildgebende Systeme in der medizinischen Diagnostik<br />
und für bewegte Anwendungen in der Medizintechnik.<br />
Premium UltraFlex HDMI 2.0 Kabel | Premium UltraFlex DisplayPort 1.4 Kabel<br />
Optimale EMV-Schirmung<br />
>5000 Bewegungszyklen garantiert<br />
Premium UltraFlex HDMI 2.0 Kabel<br />
Stecker:<br />
Kabel:<br />
Eigenschaften:<br />
Videoformat:<br />
Farbe:<br />
2x HDMI-A Stecker<br />
Robuste EMV-Schirmung<br />
Kupferleiter AWG28<br />
UltraFlex LSOH Mantelmaterial<br />
HDMI 1.4 (10,2 Gbit/s) / HDMI 2.0 (18 Gbit/s)<br />
HDCP 2.2 / EDID / CEC / DDC<br />
UL VW-1<br />
Mind. 5000 Biegezyklen<br />
Bis zu 4K / 60fps / 3D / HDR<br />
Kabel: Schwarzgrau RAL 7021 <br />
Stecker: Schwarz <br />
Premium UltraFlex DisplayPort 1.4 Kabel<br />
Stecker:<br />
Kabel:<br />
Eigenschaften:<br />
Videoformat:<br />
Farbe:<br />
2x DisplayPort Stecker<br />
Robuste EMV-Schirmung<br />
Kupferleiter AWG28<br />
UltraFlex LSOH Mantelmaterial<br />
DP 1.4 HBR3 (32,4 Gbit/s)<br />
DSC / Forward Error Correction / HDR<br />
UL VW-1<br />
Mind. 5000 Biegezyklen<br />
Bis zu 8K, 120fps/ 30 Bit RGB Color /HDR<br />
Bis zu 1536 kHz Audio Sampling Rate<br />
Kabel: Schwarzgrau RAL 7021 <br />
Stecker: Schwarz <br />
Beide Varianten sind in folgenden Längen verfügbar:<br />
1 m / 1,5 m / 2 m / 3 m / 5 m / 7,5 m / 10 m<br />
QUALITY<br />
LSOH<br />
Katalog<br />
anfordern! (Print/PDF)<br />
TTL Network GmbH<br />
Weststraße 87<br />
33790 Halle (Westf.)<br />
Tel. +49 5201 7361-10<br />
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Ginsheimer Straße 1<br />
65462 Ginsheim-Gustavsburg<br />
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