Linearantriebe erfüllen wichtige Funktionen für verschiedene medizinische Geräte wie Krankenbetten, Operationstische und Zahnarztstühle. Ein Linearantrieb ist ein mechanisches Gerät, das Energie in geradlinige Bewegungen umwandelt, um je nach Anwendung mechanische Beine anzuheben, zu neigen oder ein- und auszufahren. Die Grundkomponenten von Linearantrieben bestehen aus einem Motor, einem Getriebe und einer Spindel.

Linearantriebe werden entweder von Kugelumlaufspindeln oder Trapezgewindetrieben angetrieben. Kugelumlaufspindeln werden jedoch oft nicht für medizinische Anwendungen gewählt, da sie Bremsen benötigen. Stattdessen bevorzugen die meisten Konstrukteure medizinischer Geräte Trapezgewindetriebe, da diese große Lasten bei niedrigen Geschwindigkeiten ohne Bremsen transportieren können. Linearantriebe können je nach Anwendung entweder per Fußschalter oder Handbediengerät bedient werden.

Anders als in anderen Branchen müssen Entwickler von medizinischen Geräten mit Linearantrieben besonders auf den menschlichen Faktor achten. Linearantriebe arbeiten beispielsweise mit niedriger Spannung, typischerweise zwischen 12 und 36 V. Sie arbeiten mit niedriger Geschwindigkeit, um zu verhindern, dass der Patient angerempelt wird oder stürzt. Außerdem sind die Antriebe auf eine geringere Lautstärke ausgelegt, in der Regel unter 28 Dezibel, damit der Lärm den Patienten nicht stört.

Bei diesen Anwendungen ist Genauigkeit kein großes Problem. Die Hauptfunktion der Geräte besteht darin, Patienten sicher zu bewegen, 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. Diese hängt von der Größe des Geräts ab. Die Tragfähigkeit eines einzelnen Aktuators kann zwischen 100 und 9.000 Newton liegen. Krankenbetten beispielsweise sollen das Heben von Patienten unterstützen, die für eine Pflegekraft zu schwer sein können. Daher muss der Konstrukteur das auf der Maschine lastende Gewicht berücksichtigen.

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, wählen Medizindesigner möglicherweise eine niedrigere Geschwindigkeit, für die kein Bremssystem erforderlich ist.

Stromspannung
Nachdem Sie die Geschwindigkeit bestimmt haben, wählen Sie eine Betriebsspannung. Geräte mit niedriger Spannung sind möglicherweise vorzuziehen, da bei höheren Spannungen die Gefahr eines Stromschlags besteht.

Maße
Berechnen Sie abschließend den erforderlichen Raumbedarf, in den die Maschine passt, damit der Antrieb passt und reibungslos funktioniert.

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