TITEL » Kupplungen
TITEL » Kupplungen Bild: R+W Antriebselemente Kupplungen für die Medizintechnik genügen hohen hygienischen Standards und sorgen für hohe Präzision und Positioniergenauigkeit der Antriebe. Kupplungen von R+W in der Medizintechnik Eine saubere und sichere Verbindung Heutzutage werden in der medizinischen Diagnostik zunehmend automatische Systeme und Verfahren eingesetzt. Hier kommt es nicht nur auf größtmögliche Hygiene und Reinheit an, sondern ebenso auf Präzision und Positioniergenauigkeit. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Antriebstechnik. Für die automatisierte Herstellung von Systemen für In-vitro-Diagnostik (IVD) hat die R+W Antriebselemente GmbH Kupplungslösungen im „Hygienic Design“ entwickelt. 34 KEM Konstruktion » 10 | 2021 »Sina Odenwald, Marketing Referentin bei der R+W Antriebselemente GmbH, Wörth am Main
IM ÜBERBLICK Kupplungen für die Medizintechnik müssen hohen hygienischen Standards genügen sowie Präzision und Positioniergenauigkeit sicherstellen. In der medizinischen Diagnostik liefert die Analyse von Blut-, Gewebe-, oder anderen Proben wichtige Informationen über den Gesundheitszustand, für eine Diagnose oder die bestmögliche Therapie. Schon aus einem kleinen Blutstropfen können Ärzte oder auch Patienten selbst entscheidende Erkenntnisse für ein aktives Gesundheitsmanagement oder gegebenenfalls die richtige Behandlung gewinnen. Die Automatisierung von In-vitro-Diagnosegeräten verbessert und beschleunigt Diagnostik und Überwachung medikamentöser Therapien. Eine frühe und genaue Diagnostik kann dabei helfen, individuelle und passgenaue Behandlungsmethoden zu entwickeln. Im besten Fall kann sie sogar den Ausbruch einer Krankheit verhindern. In vielen Diagnostiksystemen in Laboren, Kliniken, Arztpraxen oder auch bei der Selbstkontrolle von Patienten werden Platinen eingesetzt, die in einem vollautomatisierten Fertigungsverfahren in so genannten Klimaschränken hergestellt werden. Im Herstellungsprozess kommt es neben höchsten Ansprüchen an die Hygiene auf äußerste Positioniergenauigkeit bei hoher Dynamik in den Antrieben an. Die Bauteile müssen kompakt sein und dürfen nur ein geringes Gewicht haben. R+W-Kupplungen für vollautomatisches Platinenhandling Für das vollautomatische Platinenhandling hat die R+W Antriebselemente GmbH eine Kupplungslösung entwickelt, die höchste Präzision gewährleisten. Der Kunde, ein Pharmaunternehmen und Lösungsanbieter für Laborautomation, benötigte Kupplungen für die vollautomatisierte Fertigung der Platinen, die im Klimaschrank mit Substrat bedampft werden. Der Klimaschrank arbeitet vollautomatisch in einem Temperaturspektrum zwischen 10 bis 125 °C, bei einer Feuchtigkeit von bis zu 98%. „Hier kamen gleich drei unterschiedliche Kupplungstypen von R+W an entscheidenden Stellen zum Einsatz“, erklärt Bernhard Bremauer, Key Account Manager bei R+W. „Zwei Anforderungen standen bei der Applikation im Vordergrund: Die Kupplungen mussten hohen hygienischen Standards genügen, und sie mussten für hohe Präzision und Positioniergenauigkeit der Antriebe sorgen.“ Folgende Kupplungen sind im Klimaschrank verbaut: • die spielfreie, torsionssteife Gelenkwelle Modell ZAE Serie 10 als Sonderanfertigung in Edelstahl • die Metallbalgkupplung BKH der Serie 15 mit geteilter Klemmnabe, in Edelstahl geschweißt • die spielfreie Servomax-Elastomerkupplung Modell EKL Serie 20 in einem Zuführungsmodul des Klimaschranks ZAE-Gelenkwelle mit geteilter Klemmnabe und Metallbälgen aus hochelastischem Edelstahl Die ZAE ist eine Gelenkwelle mit geteilter Klemmnabe für eine Drehmomentübertragung von 10 bis 800 Nm, je nach Serie. In dem Klimaschrank wurde eine Welle der Serie 10 eingesetzt. Sie deckt einen Temperaturbereich zwischen -30 und +100 °C ab und ist durch die kraftschlüssige Klemmverbindung absolut spielfrei. Standardmäßig besteht sie aus Aluminium. In diesem Fall wurde die Gelenkwelle mit den Metallbälgen (geschweißt) aufgrund der strengen Hygieneanforderungen aus dem Werkstoff 1.4404 gefertigt, einem nichtrostenden, austenitischen Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl mit niedrigem »Wir freuen uns, dass wir mit unseren Komponenten einen Beitrag zur Verbesserung der Diagnostik leisten können. Damit stellen wir sozusagen die Verbindung zwischen Antriebstechnik und Gesundheitswesen her.« Bernhard Bremauer Kohlenstoffgehalt. Der Werkstoff 1.4404 ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl mit guter Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und chlorhaltigen Medien. Sein Haupteinsatzgebiet ist in der Lebensmittel- und chemischen Industrie. Bernhard Bremauer erläutert weitere Vorteile der ZAE- Gelenkwelle: „Die spezielle kardanische Innenabstützung nimmt das Gewicht des Zwischenrohrs auf, das in diesem Fall ebenfalls aus Edelstahl gefertigt ist, so dass keine zusätzliche radiale Belastung auf die Antriebs- und Abtriebswelle wirken. Bei dieser Bauart wird die Gelenkwelle ohne Zerlegen über geteilte Naben in Halbschalenausführung montiert.“ KEM Konstruktion » 10 | 2021 35
