Linearantriebe erfüllen wichtige Funktionen für eine Reihe medizinischer Geräte wie medizinische Betten, Operationstische und Zahnarztstühle. Ein Linearantrieb ist ein mechanisches Gerät, das Energie umwandelt, um je nach Anwendung eine geradlinige Bewegung zu erzeugen, um mechanische Beine entweder anzuheben, zu neigen oder hinein und heraus zu bewegen. Die Grundkomponenten von Linearantrieben bestehen aus einem Motor, einem Getriebesatz und einer Schraube.

Linearantriebe werden entweder durch Kugelumlaufspindeln oder Trapezgewindetriebe angetrieben. Für medizinische Anwendungen werden Aktuatoren mit Kugelumlaufspindelantrieb jedoch oft nicht gewählt, da Bremsen erforderlich sind. Stattdessen bevorzugen die meisten Konstrukteure medizinischer Geräte Trapezschrauben, da sie große Lasten bei niedrigen Geschwindigkeiten tragen können, ohne dass Bremsen installiert werden müssen. Linearantriebe können je nach Anwendung entweder über einen Fußschalter oder ein Handbediengerät bedient werden.

Im Gegensatz zu anderen Branchen müssen Konstrukteure medizinischer Geräte mit Linearantrieben besonderes Augenmerk auf den menschlichen Faktor der Geräte legen. Linearantriebe arbeiten beispielsweise mit einer niedrigen Spannung, typischerweise zwischen 12 und 36 V. Linearaktuatoren arbeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten, um sicherzustellen, dass der Patient nicht angerempelt wird oder Gefahr läuft, zu stürzen. Aktuatoren sind auch so konzipiert, dass sie bei niedrigeren Lautstärken arbeiten, normalerweise unter 28 Dezibel, sodass der Lärm den Patienten nicht stört.

Aufgrund dieser Anwendungen ist die Genauigkeit kein großes Problem. Die Hauptfunktion ihrer Geräte besteht darin, Patienten sicher zu transportieren, damit ein Arzt sie problemlos beobachten kann.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Linearantriebs für medizinische Geräte die folgenden Schritte:

Laden
Ermitteln Sie zunächst die erforderliche Tragfähigkeit. Dies hängt von der Größe des Gerätes ab. Die Belastbarkeit eines einzelnen Aktuators kann zwischen 100 und 9.000 Newton liegen. Medizinische Betten sollen beispielsweise beim Heben von Patienten helfen, die für eine Krankenschwester möglicherweise zu schwer sind. Daher muss der Konstrukteur das Gewicht berücksichtigen, das auf der Maschine ruht.

Geschwindigkeit
Wählen Sie als Nächstes eine Betätigungsgeschwindigkeit, die entweder in Zoll pro Sekunde oder Zoll pro Minute angegeben wird. Während Aktuatoren in einem breiten Geschwindigkeitsbereich erhältlich sind, wählen Medizindesigner möglicherweise eine niedrigere Geschwindigkeit, für die kein Bremssystem erforderlich ist.

Stromspannung
Nachdem Sie die Geschwindigkeit ermittelt haben, wählen Sie eine Betriebsspannung. Niederspannungsgeräte können vorzuziehen sein, da höhere Spannungen das Risiko eines Stromschlags für Patienten erhöhen.

Abmessungen
Berechnen Sie abschließend den erforderlichen Abmessungsraum, in den die Maschine passt, damit der Aktuator passt und reibungslos funktioniert.

Neben ihrer Vielseitigkeit bieten Linearantriebe noch eine Reihe weiterer Vorteile. Ingenieure berichten beispielsweise häufig, dass Linearaktuatoren je nach Ausführung langlebig, in sich geschlossen, kostengünstig und wiederverwendbar sind.