Linearantriebe erfüllen wichtige Funktionen in einer Vielzahl medizinischer Geräte wie Krankenbetten, OP-Tischen und Zahnarztstühlen. Ein Linearantrieb ist ein mechanisches Gerät, das Energie in eine geradlinige Bewegung umwandelt, um je nach Anwendung mechanische Beine anzuheben, zu neigen oder ein- und auszufahren. Die grundlegenden Komponenten eines Linearantriebs bestehen aus einem Motor, einem Getriebe und einer Spindel.

Linearantriebe werden entweder durch Kugelgewindetriebe oder Trapezgewindetriebe angetrieben. Kugelgewindetriebe werden jedoch aufgrund des erforderlichen Bremseneinsatzes häufig nicht für medizinische Anwendungen gewählt. Stattdessen bevorzugen die meisten Entwickler medizinischer Geräte Trapezgewindetriebe, da diese große Lasten bei niedrigen Drehzahlen ohne Bremsen bewegen können. Linearantriebe lassen sich je nach Anwendung per Fußschalter oder Handbedienung steuern.

Anders als in anderen Branchen müssen Entwickler von Medizingeräten mit Linearantrieben dem menschlichen Faktor besondere Aufmerksamkeit widmen. Linearantriebe arbeiten beispielsweise mit einer niedrigen Spannung, typischerweise zwischen 12 und 36 V. Sie arbeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten, um zu verhindern, dass der Patient durch Erschütterungen geweckt wird oder stürzt. Zudem sind die Antriebe so konstruiert, dass sie mit geringer Lautstärke arbeiten, üblicherweise unter 28 Dezibel, damit der Patient nicht gestört wird.

Aufgrund dieser Anwendungsbereiche spielt Genauigkeit keine so große Rolle. Die Hauptfunktion der Geräte besteht darin, Patienten sicher zu bewegen, damit ein Arzt sie problemlos beobachten kann.

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

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Zunächst muss die erforderliche Tragfähigkeit ermittelt werden. Diese hängt von der Größe des Geräts ab. Die Tragfähigkeit eines einzelnen Aktuators kann zwischen 100 und 9.000 Newton liegen. Krankenbetten beispielsweise dienen dazu, das Anheben von Patienten zu erleichtern, die für eine einzelne Pflegekraft zu schwer sind. Daher muss der Konstrukteur das Gewicht berücksichtigen, das auf der Maschine lastet.

Geschwindigkeit
Wählen Sie als Nächstes eine Betätigungsgeschwindigkeit, die entweder in Zoll pro Sekunde oder Zoll pro Minute angegeben wird. Obwohl Aktuatoren in einem breiten Geschwindigkeitsbereich erhältlich sind, entscheiden sich Medizintechnikentwickler möglicherweise für eine niedrigere Geschwindigkeit, die kein Bremssystem erfordert.

Stromspannung
Nachdem die Drehzahl festgelegt wurde, wählen Sie eine Betriebsspannung. Geräte mit niedriger Spannung sind möglicherweise vorzuziehen, da höhere Spannungen für Patienten ein Risiko eines Stromschlags darstellen.

Abmessungen
Berechnen Sie abschließend den erforderlichen Bauraum, in den die Maschine passen muss, damit der Aktor passt und reibungslos funktioniert.

Neben ihrer Vielseitigkeit bieten Linearantriebe eine Reihe weiterer Vorteile. So berichten Ingenieure beispielsweise, je nach Ausführung, dass Linearantriebe langlebig, autark, kostengünstig und wiederverwendbar sind.