06.02.2021 Aufrufe

1-2021

Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

November Februar/März November-Dezember 1/<strong>2021</strong> Jg. 12 1/2008<br />

Fachzeitschrift für<br />

Medizin-Technik<br />

meditronicjournal<br />

IB918 – Das Grafikgenie von iBASE<br />

Distec, Seite 65


961-455d-06.20<br />

Dokumentation:<br />

lückenlos<br />

Rückverfolgbarkeit:<br />

100 %<br />

Wenn es um Menschenleben geht,<br />

sind nur 100 % gut genug.<br />

Kistler optimiert komplexe Prozesse in der Herstellung von Medizinprodukten<br />

nahtlos auf 100 % Transparenz und Rückverfolgbarkeit.<br />

www.kistler.com/medical


Editorial<br />

Ein Blick auf die Trends in der Medizintechnik<br />

Autor:<br />

Dr. Thomas Dietrich,<br />

Geschäftsführer<br />

IVAM Fachverband für Mikrotechnik<br />

www.ivam.de<br />

In Zeiten von Corona haben wir gelernt,<br />

wie wichtig die schnelle und effektive Entwicklung<br />

von Diagnose-Verfahren und<br />

-geräten ist und welche Bedeutung die<br />

schnelle Weiterentwicklung der Digitalisierung<br />

auch im Bereich Gesundheit hat.<br />

Das haben wir zum Beispiel im Rahmen<br />

der virtuellen Compamed/Medica im letzten<br />

Herbst gesehen. Grundsätzlich sind<br />

aktuell alle Technologien sehr stark nachgefragt,<br />

die helfen können, diagnostische<br />

Verfahren schneller, einfacher und zuverlässiger<br />

– und nicht zuletzt kostengünstiger<br />

und massenkompatibel zu machen.<br />

Hier sehen wir interessante Entwicklungen<br />

beispielsweise im Bereich mikrofluidischer<br />

Komponenten. In Kombination<br />

mit MEMS, mikro-elektronisch-mechanischen<br />

Systemen, ergeben sich vielversprechende<br />

Möglichkeiten, um z. B. die personalisierte<br />

Medizin in Zukunft maßgeblich<br />

voranzutreiben. In diesem Zusammenhang<br />

fanden auch der Bereich der gedruckten<br />

Elektronik für „Printed Diagnostics“ sowie<br />

innovative 3D-Druckverfahren auf der virtuellen<br />

Messe viel Beachtung.<br />

Personalisierte medizintechnische<br />

Lösungen helfen dabei, im klinischen Alltag<br />

wertvolle Ressourcen wie Medikamente<br />

und Diagnosewerkzeuge deutlich<br />

effizienter einzusetzen. Die gedruckte Diagnostik<br />

bietet zudem eine schnelle und<br />

sichere Methode zur Herstellung von Einweg-Diagnosewerkzeugen,<br />

die für kostengünstige<br />

Massentests verwendet werden<br />

können, sodass Probleme mit Lieferengpässen<br />

verringert werden können. Mit innovativen<br />

3D-Druckverfahren können computergesteuert<br />

Werkzeuge - wie z. B. spezifische<br />

Implantate – hergestellt werden,<br />

die exakt auf einen bestimmten Patienten<br />

abgestimmt sind – zum Teil ist dies dann<br />

sogar direkt vor Ort im Klinikum möglich.<br />

Auch die Miniaturisierung von optoelektronischen<br />

Modulen und Komponenten kann<br />

im Bereich unterschiedlichster medizintechnischer<br />

Geräte einen Anteil zur Verbesserung<br />

von diagnostischen Verfahren<br />

leisten. Mögliche Anwendungen sind hier<br />

z. B. Komponenten für Pipettierungsautomaten<br />

zur Auswertungen der Virusanalyse<br />

oder die momentan viel diskutierte Sequenzierung<br />

von Virusgenomen, die auch dabei<br />

hilft, Virus-Mutationen rechtzeitig zu erkennen<br />

und im Blick zu behalten. Verbesserte<br />

miniaturisierte Detektorkomponenten kommen<br />

in bildgebenden Systemen wie Computertomographen<br />

(CT) zum Einsatz und<br />

helfen bei der Diagnostik.<br />

Vielerorts wird auch diskutiert, welchen<br />

Einfluss die Corona-Pandemie für die bisher<br />

ja eher schleppend verlaufende Digitalisierung<br />

insbesondere in Deutschland<br />

hat. Ich erwarte, dass sich der Trend zum<br />

mobilen Arbeiten in vielen Branchen nachhaltig<br />

durchsetzen wird – eventuell auch im<br />

Bereich von Prozesssteuerung, Wartung<br />

und Qualitätssicherung. Vermehrte Nachfrage<br />

nach smarten und intelligenten und<br />

vernetzten Systemen wird auch die Hersteller<br />

medizintechnischer Geräte weiterhin<br />

beschäftigen.<br />

Ein weiteres Zukunftsthema, welches<br />

durch zunehmende Digitalisierung und vermehrte<br />

Telemedizin-Angebote vorangetrieben<br />

werden kann, ist der Einsatz von künstlicher<br />

Intelligenz. Künstliche Intelligenz wird<br />

ein wichtiger Bestandteil der Telemedizin<br />

sein und bietet die Möglichkeit, Patienten<br />

ohne Personalaufwand rund um die Uhr<br />

zu überwachen und dabei Information zu<br />

sammeln und auszuwerten, sobald mögliche<br />

Anzeichen von Krankheitsaktivität auftreten.<br />

Wearables, tragbare medizintechnische<br />

Geräte, ermöglichen diese kontinuierliche<br />

Kontrolle eines Patienten und<br />

bemerken Änderungen, die für den Menschen<br />

möglicherweise kaum wahrnehmbar<br />

sind. Für diese Technologie sind erneut<br />

miniaturisierte Bauteile und zuverlässige<br />

Sensor-Systeme gefragt.<br />

Dr. Thomas Dietrich<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

3


Inhalt/Impressum<br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt/Impressum<br />

6 Aktuelles<br />

7 Medical Device Regulation<br />

8 Künstliche Intelligenz<br />

10 Kommunikation<br />

13 3D-Druck<br />

14 Produktion<br />

23 Lasertechnik<br />

28 Qualitätssicherung<br />

38 Sensoren<br />

48 Robotik<br />

50 Medical PC/SBC/Zubehör<br />

57 Software<br />

61 Bedienen und Visualisieren<br />

66 Bildverarbeitung<br />

67 Komponenten<br />

81 Reinigung<br />

82 Antriebe<br />

85 Stromversorgung<br />

88 Verpacken/Kennzeichnen/<br />

Identifizieren<br />

89 Materialien<br />

90 Dienstleistung<br />

November Februar/März November-Dezember 1/<strong>2021</strong> Jg. 12 1/2008<br />

Fachzeitschrift für<br />

Medizin-Technik<br />

meditronicjournal<br />

IB918 – Das Grafikgenie von iBASE<br />

Distec, Seite 65<br />

Robustes<br />

Grafikgenie<br />

Perfekt geeignet für den Einsatz<br />

in herausfordernden visuellen<br />

Anwendungen ist der 3,5-Zoll<br />

Single-Board-Computer IB918<br />

von iBASE im Vertrieb der Distec<br />

GmbH. Der kompakte SBC hat<br />

den leistungsstarken AMD Ryzen<br />

V1000 Embedded-Prozessor<br />

oder alternativ den kleinen Bruder<br />

R1000 integriert und steuert bis<br />

zu drei TFTDisplays an. 65<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 />

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 sorgsamer<br />

Prüfung der Texte durch die Redaktion<br />

keine Haftung für deren inhaltliche<br />

Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer<br />

beruhen auf Kundenangaben!<br />

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie<br />

Waren bezeichnungen und dergleichen<br />

werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />

verwendet. Dies berechtigt nicht zu<br />

der Annahme, dass diese Namen im Sinne<br />

der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung<br />

als frei zu betrachten sind und<br />

von jedermann ohne Kennzeichnung verwendet<br />

werden dürfen.<br />

Sicherheit,<br />

höhere Qualität<br />

und Kostensenkung<br />

Die Medizintechnik stellt bei Implantaten und Prothesen höchste Ansprüche an die Qualität<br />

und Oberflächengüte. Erreichbar ist diese bei den schwer zerspanbaren Materialien<br />

meist nur mit werkstoff- und prozessspezifischen Spezialwerkzeugen. Die Hufschmied<br />

Zerspanungssysteme GmbH bietet hier Lösungen. 20<br />

4 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Februar/März 1/<strong>2021</strong><br />

Allrounder für das Testen<br />

Als EMS-Dienstleister bietet cms electronics nicht nur<br />

die klassische SMD-Baugruppenfertigung, sondern auch<br />

zahlreiche End-of-Line-Testkonzepte (EOL) mit teils<br />

hohem Automatisierungsgrad. Diese Konzepte beinhalten<br />

aufwändige Mess- und Handling-Systeme zur Bewältigung<br />

sämtlicher Aufgabenstellungen der elektronischen<br />

Bauteilmessung und Prüfung. 35<br />

Leistungsstarke<br />

Kühllösungen für<br />

die Medizintechnik<br />

Kühllösungen für die Medizintechnik<br />

müssen höchsten Ansprüchen<br />

genügen und absolut zuverlässig<br />

sein – schließlich hängen im<br />

Zweifelsfall Menschenleben davon<br />

ab. CTX ist Spezialist für solche<br />

anwendungsspezifischen Kühllösungen<br />

zur effizienten Kühlung<br />

der Hochleistungselektronik in<br />

medizintechnischen Geräten. 67<br />

Von der<br />

Glasröhre zur<br />

fertigen Spritze<br />

Es gibt zahlreiche Formen<br />

und Größen von Spritzen,<br />

je nach Anwendungsgebiet<br />

im medizinischen<br />

Bereich. Zu Beginn des<br />

Herstellungsprozesses<br />

einer Glasspritze wird<br />

ein Glasröhrchen durch<br />

Hitzeeinwirkung in seine<br />

Zielform gebracht. Bereits<br />

hier prüft Neuro Check<br />

Kontur und Größe des<br />

Glaskörpers auf mögliche<br />

Beschädigungen. 32<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

Unterbrechungsfreie<br />

DC-Stromversorgung<br />

schützt vor<br />

Anlagenstillstand<br />

Die neue Bicker UPSI-2406DP1 mit<br />

integrierter Lithium-Ionen-Batterie<br />

überbrückt auch längere Stromausfälle,<br />

Spannungseinbrüche und Flicker<br />

in der 24-VDC-Stromversorgung.<br />

Die DC-USV-Module sind geprüft<br />

nach IEC/UL/CSA 61010-1 /<br />

-2-201 und ideal geeignet für den<br />

langjährigen 24/7-Dauerbetrieb in<br />

Schaltschrankanwendungen und<br />

dezentralen autarken Lösungen. 86<br />

5


Aktuelles<br />

25. Technologietag KB Hein – online Chancen nutzen<br />

Das Konstruktionsbüro Hein hätte<br />

gerne das Jubiläum des 25. Technologietages<br />

in dem gewohnten Rahmen<br />

gefeiert. Ein viertel Jahrhundert<br />

Netzwerken und Kontakte knüpfen,<br />

über 270 Fachvorträge und Firmenpräsentationen<br />

sind in den 25 Jahren<br />

gehalten worden.<br />

Dieses Wissen und die langjährige<br />

Erfahrung lassen wir nun<br />

in unseren digitalen Technologietag<br />

einfließen. Wir wollen die aktuelle<br />

Situation nutzen, um ein digitales<br />

Event zu etablieren, was auch<br />

nach der Zeit des Corona-Virus<br />

noch Bestand haben kann. Somit<br />

gehen wir am 25. und 26. Februar<br />

<strong>2021</strong> mit unserem digitalen Technologietag<br />

an den Start.<br />

Um die Qualität unserer Präsenzveranstaltung<br />

auch online darstellen<br />

zu können und einen wirklichen<br />

Mehrwert für Firmen und Teilnehmer<br />

zu bieten, liegt der Fokus der<br />

Online-Veranstaltung auf Fachvorträgen,<br />

Firmen- und Produktpräsentationen<br />

sowie Diskussionsrunden<br />

rund um das Thema Kunststoff<br />

und darüber hinaus. Jeder Aussteller<br />

erhält zusätzlich einen Standbereich<br />

in dem sein Portfolio und die<br />

Informationsunterlagen präsentiert<br />

werden können.<br />

Wir freuen uns Ihnen insgesamt<br />

18 Fachvorträge an diesen 2 Tagen<br />

zeigen zu können. Die Agenda finden<br />

Sie immer aktuell auf unserer<br />

Homepage. Berit Bartram vom WIP<br />

– „Wissens- und Innovationsnetzwerk<br />

Polymertechnik“ wird als Moderatorin<br />

zusammen mit uns durch die<br />

beiden Tage führen. Seien Sie dabei,<br />

wenn der 25. Technologietag am<br />

25.02 und 26.02.<strong>2021</strong> online geht.<br />

Konstruktionsbüro Hein<br />

GmbH<br />

www.kb-hein.de/<br />

technologietag<br />

Matrix Vision GmbH auf Wachstumskurs<br />

Mit dem Ausbau des Entwicklungsteams eröffnete<br />

Matrix Vision im November 2020 zugleich<br />

einen neuen Standort in der Hamburger Altstadt.<br />

Neben dem Hauptsitz und einem Entwicklungszentrum<br />

in Oppenweiler ist Hamburg nun<br />

ein weiterer Standort innerhalb Deutschlands.<br />

Auch in Zeiten von Corona stehen bei der Matrix<br />

Vision GmbH die Zeichen auf Wachstum. Um<br />

der steigenden Nachfrage an innovativen Bildverarbeitungslösungen<br />

nachzukommen, verstärken<br />

seit November 2020 fünf weitere Entwickler<br />

das Team. Sie bringen mehrjährige Branchenerfahrung<br />

und umfangreiche Expertise in<br />

den Bereichen Bildsensorik, Kamera-Signalverarbeitung,<br />

Host- und Embedded-Software<br />

mit ins Unternehmen. Die verstärkte Manpower<br />

ermöglicht es Matrix Vision die Entwicklungsprojekte<br />

in der Pipeline voranzutreiben und<br />

die Position am Markt weiter auszubauen.<br />

Der Anbieter für Komponenten der industriellen<br />

Bildverarbeitung wurde 1986 gegründet<br />

und ist besonders bekannt für sein breites<br />

und vielfältiges Produktangebot an Industriekameras,<br />

intelligenten Kameras, Embedded-<br />

Lösungen und Software. Für spezielle Anforderungen<br />

entwickelt Matrix Vision auch kundenspezifische<br />

Lösungen von der Einzelkomponente<br />

bis zur kompletten Funktionseinheit.<br />

Die Einsatzbereiche der Lösungen sind vielseitig.<br />

So kann das Unternehmen bereits aus<br />

einem Erfahrungsschatz in der Maschinenbau-,<br />

Elektronik-, Lebensmittel-, Pharmazieund<br />

Druckindustrie schöpfen. In der Fertigung<br />

ermöglichen die Vision-Lösungen von Matrix<br />

Vision eine lückenlose Qualitätskontrolle für<br />

eine ressourceneffiziente Produktion. Aber<br />

auch in der nicht-verarbeitenden Industrie werden<br />

sie bereits in der Verkehrsüber wachung,<br />

Mikroskopie und Medizin eingesetzt.<br />

Seit 2017 ist Matrix Vision Tochter der Balluff<br />

GmbH und ist somit weltweit durch insgesamt<br />

68 Balluff-Vertretungen präsent.<br />

MATRIX VISION GmbH<br />

info@matrix-vision.de<br />

www.matrix-vision.com<br />

6 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Medical Device Regulation<br />

Medical Device Regulation <strong>2021</strong>:<br />

Atempause klug nutzen<br />

2020 ist vorbei, <strong>2021</strong> hat gerade begonnen. Das neue Jahr hält für die Medizinprodukte-Industrie neue und alte<br />

Herausforderungen bereit. Auf die richtige Vorbereitung kommt es an. Ein Resümee.<br />

Ein schwerer Start<br />

Das Jahr 2020 hat für die Medizinprodukte-Industrie<br />

in Deutschland<br />

und Europa mit Schwierigkeiten<br />

begonnen: Es waren zu<br />

wenig Benannte Stellen für die<br />

neue EU-Verordnung über Medizinprodukte<br />

(MDR) verfügbar, um<br />

die notwendigen Audits durchzuführen,<br />

die nach den Anforderungen<br />

der MDR für Qualitätsmanagementsysteme<br />

(QMS) notwendig<br />

sind. Zudem waren relevante<br />

Dokumente und Leitfäden der<br />

Europäischen Kommission weiterhin<br />

nicht verfügbar. Dennoch<br />

stand und steht immer noch fest:<br />

Alle Medizinprodukte eines Herstellers,<br />

die dieser dauerhaft in<br />

den EU-Ländern in Verkehr bringen<br />

möchte, müssen den Anforderungen<br />

der MDR gerecht werden.<br />

Bestandsprodukte können<br />

zwar für eine gewisse Zeit weiter<br />

mit einer vorhandenen, gültigen<br />

CE-Kennzeichnung unter der alten<br />

EU-Richtlinie über Medizinprodukte<br />

MDD in Verkehr gebracht<br />

Autor:<br />

Hans-Peter Bursig, ZVEI-<br />

Fachverbandsgeschäftsführer<br />

Elektromedizinische Technik<br />

ZVEI<br />

www.zvei.org<br />

werden. Das bietet den Herstellern<br />

eine gewisse Sicherheit. Aber<br />

diese Möglichkeit gilt nur für Produkte,<br />

an denen keine wesentlichen<br />

Änderungen vorgenommen<br />

werden.<br />

Die Verschiebung<br />

Für das Jahr 2020 hatten viele in<br />

der Medizinprodukteindustrie durch<br />

den bevorstehenden Geltungsbeginn<br />

der MDR also bereits große<br />

Herausforderungen erwartet. Und<br />

dann kam Corona – wie es mittlerweile<br />

so schön heißt. Die Pandemie<br />

hat im März eine vollkommen<br />

neue Lage hergestellt. Audits<br />

für die MDR waren durch Reisebeschränkungen<br />

und andere Auswirkungen<br />

der Pandemie nur noch<br />

eingeschränkt möglich. Die Europäische<br />

Union hat gemeinsam mit den<br />

EU-Mitgliedstaaten deshalb im Frühjahr<br />

entschieden, den Geltungsbeginn<br />

auf Mai <strong>2021</strong> zu verschieben.<br />

Diese Entscheidung war sinnvoll.<br />

So wurde verhindert, dass wichtige<br />

Medizinprodukte in der EU plötzlich<br />

nicht mehr zur Ver fügung stehen.<br />

Wirtschaftliche<br />

Herausforderungen<br />

Diese Verschiebung hat den Herstellern<br />

von Medizinprodukten eine<br />

dringend notwendige Atempause<br />

verschafft. Denn, wie alle Branchen,<br />

stand und steht auch die<br />

Medizinprodukte-Industrie durch<br />

die Folgen der Pandemie vor ungeplanten<br />

wirtschaftlichen Herausforderungen.<br />

Lieferketten und Produktionsprozesse<br />

müssen gesichert<br />

oder angepasst werden. Zudem<br />

hat sich die Nachfrage nach Medizinprodukten<br />

durch die Pandemie-<br />

Situation schlagartig verändert – in<br />

beide Extreme. Der nächste Stichtag<br />

für den Geltungsbeginn der MDR<br />

rückt dennoch unaufhaltsam näher.<br />

Also müssen Hersteller weiter parallel<br />

an der Umstellung arbeiten,<br />

um auch nach dem 26. Mai <strong>2021</strong><br />

Medizinprodukte in Verkehr bringen<br />

zu können.<br />

<strong>2021</strong>: Vorbereitungen weiter<br />

vorantreiben<br />

<strong>2021</strong> beginnt in gewisser Weise<br />

wie das Jahr 2020 – zumindest im<br />

Hinblick auf die MDR. Zwar gibt<br />

es inzwischen 18 Benannte Stellen<br />

für die MDR. Aber auch diese<br />

Zahl wird weiterhin nicht ausreichen,<br />

um die QMS aller Hersteller<br />

bis zum 26. Mai <strong>2021</strong> zertifizieren<br />

zu können. Zusätzlich ist in den<br />

ersten Monaten des Jahres weiterhin<br />

mit Einschränkungen durch die<br />

Corona-Pandemie zu rechnen. Die<br />

Probleme bestehen also weiter, weshalb<br />

die erwähnte Atempause klug<br />

genutzt werden muss.<br />

Gerade in dieser Situation macht<br />

es sich bezahlt, wenn Hersteller die<br />

Vorbereitungen sorgfältig betrieben<br />

haben: Zertifikate unter der MDD<br />

wurden dann geprüft und soweit wie<br />

möglich verlängert, um den Vertrieb<br />

der Bestandsprodukte solange wie<br />

möglich zu sichern. Deren Weiterentwicklung<br />

und Produktpflege wurden<br />

sorgfältig geplant und mit der<br />

Planung für die Zertifizierung des<br />

QM-Systems nach der MDR koordiniert.<br />

Gleiches gilt für die Entwicklung<br />

neuer Medizinprodukte. Wenn<br />

konsequent so gehandelt wurde, ist<br />

die Ausgangslage der Unternehmen<br />

stabil. Wenn nicht, sollten sie dies<br />

unbedingt nachholen.<br />

Exportmärkte außerhalb der<br />

MDR<br />

Zusätzlich lohnt es auch, die<br />

Exportmärkte intensiver zu betrachten,<br />

die nicht von der Umstellung<br />

auf die MDR betroffen sind. Im<br />

Bereich der elektromedizinischen<br />

Technik hat die Pandemie die weltweite<br />

Nachfrage nach diesen Produkten<br />

im Jahr 2020 voraussichtlich<br />

stark reduziert. Allerdings erwartet<br />

der ZVEI in einer ersten Prognose<br />

eine Belebung der weltweiten Nachfrage<br />

für das kommende Jahr, die<br />

den Rückgang in diesem Jahr teilweise<br />

ausgleichen könnte.<br />

Das neue Jahr beginnt also mit<br />

denselben Herausforderungen,<br />

die auch das alte Jahr bestimmt<br />

haben. Den Herstellern von Medizinprodukten<br />

bieten sich aber auch<br />

Möglichkeiten, die zur Stabilisierung<br />

genutzt werden können. ◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

7


Künstliche Intelligenz<br />

Maschinelles Lernen in der Radiologie:<br />

Mit wenig Trainingsdaten doch eine<br />

exakte Diagnose erhalten<br />

In medizinischen Datensätzen<br />

überwiegen in der Regel die Röntgenbilder<br />

gesunder Menschen. Nur<br />

wenige Bilder weisen auf eine Krankheit<br />

hin. Wie können Machine-Learning-Modelle<br />

für die medizinische<br />

Bildanalyse ohne ausbalancierten<br />

Datensatz doch erfolgreich trainiert<br />

werden?<br />

Röntgenaufnahmen des Brustkorbs<br />

helfen Ärzten bei der Diagnose<br />

vieler Erkrankungen, einschließlich<br />

Lungenentzündung und<br />

Lungenkrebs. Um zu verstehen, wie<br />

maschinelles Lernen den Prozess<br />

erleichtern könnte, schauen wir uns<br />

diese Röntgenbilder einmal genauer<br />

an (Bild 1).<br />

Links sieht man ein Röntgenbild<br />

des Brustkorbs eines gesunden Patienten,<br />

rechts das eines Patienten<br />

mit bestätigter Lungenentzündung.<br />

Ärzte, ohne radiologischen Schwerpunkt,<br />

werden geschwollene und<br />

entzündete Bereiche in der Lunge<br />

eines Patienten auf diesen Bildern<br />

kaum erkennen. Selbst zertifizierte<br />

Radiologen können den Verdacht auf<br />

eine Lungenentzündung mit anderen<br />

Erkrankungen verwechseln –<br />

und es dauert etwa 20 Minuten, bis<br />

Ärzte die Krankheit bestätigen oder<br />

ausschließen können.<br />

ML-Modelle können diese Aufgabe<br />

in nur 10 Sekunden erledigen.<br />

Die Zeit ist entscheidend, wenn es<br />

um eine dringend benötigte Behandlung<br />

geht.<br />

ML-Algorithmen in der<br />

medizinischen Bildgebung:<br />

Herausforderungen<br />

• Zu kleine Datensätze: Um die<br />

neuronalen Netzwerke in smarten<br />

Lösungen zur medizinischen<br />

Bildgebung zu trainieren, benötigt<br />

man Tausende von kommentierten<br />

Röntgenbildern. Aufgrund<br />

der DSGVO-Bestimmungen ist<br />

es jedoch oft schwer, diese Bilder<br />

zu erhalten. Um dieses Problem<br />

zu lösen, können Spezialisten<br />

für maschinelles Lernen vorhandene<br />

Algorithmen zur Bildklassifizierung<br />

wiederverwenden (Transfer-Lernen)<br />

und die Größe eines<br />

Datensatzes künstlich erweitern,<br />

indem sie Röntgenbilder modifizieren<br />

(Datenerweiterung).<br />

• Überlappende Symptome von Lungenkrankheiten:<br />

Ein eigenstän-<br />

Softeq<br />

www.softeq.com<br />

8 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

Für unsere Zwecke werden wir<br />

die binäre Kreuzentropie-Funktion<br />

verwenden. Sie misst die Leistung<br />

von Klassifizierungsmodellen,<br />

deren Ausgabe zwischen null<br />

und eins liegt.<br />

Jetzt können wir die Kreuzentropie-Verlustfunktion<br />

modifizieren:<br />

Lcross-entropy(xi) =<br />

-(yi*log(f(xi)) + (1-yi)*log(1-f(xi)))<br />

Hier sind xi und yi die Eingabe<br />

und das Label, und f(xi) ist die Ausgabe<br />

des ML-Modells, in unserem<br />

Fall die Wahrscheinlichkeit, dass<br />

ein Patient tatsächlich eine Lungenentzündung<br />

hat.<br />

Nach der Berechnung der<br />

Gewichtungskoeffizienten ermitteln<br />

wir den endgültigen gewichteten<br />

Verlust für jeden Trainingsfall:<br />

Lcross-entropy(x) = -(wp*y*log(f(x))<br />

+ wn*(1-y)*log(1 -f(x)))<br />

diges ML-Modell zu entwickeln, das<br />

mehrere Krankheiten mit überlappenden<br />

Symptomen unterscheidet,<br />

ist keine triviale Aufgabe. Entwickler<br />

lösen das Problem mithilfe einer<br />

Multi-Task-Verlustfunktion, die die<br />

Genauigkeit von Algorithmen mit<br />

Multi-Task-Learning (MTL)-Fähigkeiten<br />

schätzt. Durch Modifizierung<br />

der Verlustfunktion ist es möglich,<br />

die Leistung von ML-Algorithmen<br />

in Bezug auf eine bestimmte Bildklasse<br />

und auch auf den gesamten<br />

Datensatz gleichzeitig zu bewerten.<br />

• Unbalancierte Datensätze: In<br />

medizinischen Datensätzen<br />

überwiegen in der Regel die<br />

Bilder gesunder Menschen gegenüber<br />

den Röntgenbildern,<br />

die auf eine Krankheit hinweisen.<br />

Dies liegt in der Natur der<br />

Sache. Entwickler benötigen<br />

jedoch eine gleiche Anzahl beider<br />

Bildtypen, um die Genauigkeit<br />

von ML-Algorithmen zu erhöhen.<br />

Wie können die Herausforderungen<br />

beim Training der Algorithmen<br />

für medizinische Bildgebung<br />

bewältigt werden?<br />

Mit weniger mehr erreichen<br />

Intelligente Bildgebungslösungen<br />

mit unausgewogenen Datensätzen:<br />

Um ML-Algorithmen zu trainieren,<br />

eine Lungenentzündung genau zu<br />

diagnostizieren und den Ort und das<br />

Ausmaß der Infektion zu bestimmen,<br />

benötigen Entwickler eine gleiche<br />

Menge an Röntgenbildern mit<br />

positiven sowie negativen Befunden.<br />

Diese stellen zwei verschiedene<br />

Bildklassen dar. Wie schwierig<br />

es ist, diese ausgewogenen<br />

Datensätze zu erhalten, zeigt das<br />

Balkendiagramm in Bild 2, das auf<br />

einem Datensatz des National Institute<br />

of Health (NIH) basiert. Hier ist<br />

das Verhältnis zwischen positiven<br />

und negativen Röntgenbefunden<br />

abgebildet.<br />

Aus der Grafik wird deutlich,<br />

dass es an Röntgenbildern von<br />

gesunden Lungen nicht mangelt,<br />

es aber zu wenige Röntgenbilder<br />

von erkrankten Lungen gibt. Lungenhernien<br />

werden z. B. auf nur<br />

0,2 % der Röntgenbilder beobachtet.<br />

Auch bei Lungeninfiltraten, die<br />

auf eine Lungenentzündung, Nokardiose<br />

oder Tuberkulose hinweisen<br />

können, stehen positive Röntgenbefunde<br />

in einem Verhältnis 1:5 zu<br />

negativen.<br />

Um die Datensätze auszugleichen,<br />

können wir jedes Beispiel<br />

aus jeder Klasse mit dem entsprechenden<br />

Gewichtungskoeffizienten<br />

(Wpos, Wneg) multiplizieren.<br />

Mit folgender Formel können<br />

wir die Gewichtungskoeffizienten<br />

berechnen. Freqp und Freqn stehen<br />

für die Häufigkeit der positiven<br />

und negativen Röntgenergebnisse<br />

im Datensatz:<br />

Wpos × Freqp = Wneg × Freqn<br />

So können wir die Parameter<br />

Freqp und Freqn berechnen:<br />

positive_frequencies =<br />

np.sum(labels, axis=0) / N<br />

negative_frequencies =<br />

1 - positive_frequencies<br />

Diese Methode hilft, das Ungleichgewicht<br />

in den Trainingsdatensätzen<br />

zu beseitigen (Bild 3).<br />

Nun müssen wir die Genauigkeit<br />

des ML-Modells bewerten. Und hier<br />

kommt die Verlustfunktion ins Spiel.<br />

Wenn das Modell Ergebnisse vorhersagt,<br />

die weit vom Zielwert entfernt<br />

sind, „bestrafen“ wir den Algorithmus,<br />

bis er richtige Prognosen stellt.<br />

Binäre Kreuzentropie-<br />

Funktion<br />

Es gibt verschiedene Arten von<br />

Verlustfunktionen, die beim maschinellen<br />

Lernen verwendet werden.<br />

„resampeln“<br />

Eine weitere Möglichkeit, die<br />

Genauigkeit eines ML-Modells zu<br />

er höhen, besteht darin, Datensätze<br />

so lange zu „resampeln“, bis<br />

wir eine gleiche Menge an positiven<br />

und negativen Röntgenbildern erhalten<br />

(Bild 4):<br />

Um ein Ergebnis zu erhalten,<br />

kombinieren wir die Bilder und<br />

wählen die gleiche Menge an<br />

negativen und positiven Röntgenbildern<br />

aus. Nun können wir die<br />

Verlustfunktion verwenden, ohne<br />

den Gewichtungskoeffizienten für<br />

die Bildklassen zu berechnen.<br />

Dieser Ansatz hat jedoch einen<br />

erheblichen Nachteil. Da wir eine<br />

begrenzte Anzahl von Röntgenbildern<br />

aus demselben Datensatz<br />

wiederverwenden, können die<br />

Algorithmen unterdurchschnittlich<br />

abschneiden, wenn sie mit Bildern<br />

aus einem anderen Datensatz konfrontiert<br />

werden. ◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

9


Kommunikation<br />

Gesundes IT-Netzwerk<br />

Wie Patienten, Ärzte und Kollegen von einem störungsfreien Netzwerk profitieren<br />

Speicherarchitektur der Allegro Network Multimeter<br />

Selten bekommen IT-Leiter und<br />

Netzwerkverantwortliche Beinamen<br />

wie ihre medizinischen<br />

Kollegen. Dabei wäre „Götter fürs<br />

Netz“ eigentlich ein legitimer Titel.<br />

Denn treten trotz aller Redundanz-<br />

und Vorsichtsmaßnahmen in der<br />

IT-Infrastruktur Fehler auf, kann<br />

das erhebliche Auswirkungen in<br />

der Patientenversorgung nach<br />

sich ziehen. Beispiele hierfür sind<br />

Patientenakten, auf die während<br />

der Visite nicht zugegriffen werden<br />

kann oder das MRT-Gerät,<br />

das die Daten viel zu langsam<br />

überträgt.<br />

Moderne Gigabit-Analysatoren<br />

helfen den Netzwerkverantwort-<br />

Vertrieb und technische<br />

Beratung über:<br />

Messkom Vertriebs GmbH<br />

www.messkom.de<br />

Teststellungen sind bei Interesse<br />

möglich!<br />

Allegro Packets<br />

www.allegro-packets.com<br />

Dashboard Allegro Network Multimeter mit der Übersicht über die größten Netzwerk-Nutzer<br />

10 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Kommunikation<br />

IP-Statistiken mit Adressübersichten<br />

lichen, die Ursachen der Fehler<br />

schnell zu finden und zu beheben.<br />

Die marktführenden Appliances in<br />

diesem Segment sind die Allegro<br />

Network Multimeter von Allegro<br />

Packets. Die Geräte sind schon<br />

in vielen Krankenhäusern und Kliniken<br />

zum bewährten Begleiter der<br />

IT geworden. Zu den Kunden zählen<br />

Netzwerkverantwortliche von Unternehmen,<br />

Rechenzentren, IT-Dienstleistern,<br />

Systemhäusern und ISPs<br />

in ganz Europa und darüber hinaus.<br />

Die Appliances sind in mehreren<br />

Größen erhältlich, vom Access-<br />

Modell Allegro 200 (für kleinere<br />

Netzwerke) bis hin zum Allegro 5500<br />

(für 100 G-Umgebungen).<br />

Weit verzweigte heterogene<br />

Netzwerke<br />

Kliniken und Krankenhäuser sind<br />

gute Beispiele für weit verzweigte<br />

heterogene Netzwerke, die meist<br />

historisch gewachsen sind, aber<br />

dennoch den modernen Anforderungen<br />

gerecht werden müssen.<br />

So gehört das obige Beispiel der<br />

mobilen Arztvisite zum Klinikalltag.<br />

Über mehrere Stunden kann das<br />

Personal nicht auf die Kranken akten<br />

zugreifen, weil der Abruf mehrere<br />

Minuten dauert. Mit dem Allegro<br />

Network Multimeter lässt sich das<br />

Problem mit wenigen Klicks einkreisen.<br />

In Echtzeit werden gleich<br />

auf dem Dashboard die wichtigsten<br />

Netzwerkparameter darstellt, z. B.<br />

die TOP-IPs, die größten Verbindungen<br />

oder die wichtigsten Protokolle.<br />

Oft fällt hier auf den ersten<br />

Blick schon ein Fehler ins Auge.<br />

Von hier aus erlaubt das browserbasierte<br />

Webinterface den Zugriff<br />

auf alle Analyse-Module zwischen<br />

L2 und L7. In unserem Beispiel fällt<br />

auf, dass das Programm keine<br />

Daten sendet. In der IP-Adressübersicht<br />

lässt sich dazu durch einfache<br />

Suche die IP-Adresse des<br />

IP-SSL-Server Statistiken vom Allegro Network Multimeter<br />

Servers anwählen. Dann schränkt<br />

man die Zeitansicht auf den ungefähren<br />

Zeitbereich ein, zu dem Fehler<br />

gemeldet worden sind. In der<br />

Liste der auf den Server zugreifenden<br />

IP-Adressen wird sichtbar,<br />

dass Anfragen der Client-Rechner<br />

nicht beantwortet wurden. Somit<br />

konnte der Fehler schnell eingekreist<br />

werden. Am Ende sorgte ein<br />

Sicherheitsupdate auf dem Server<br />

für die Fehlfunktion.<br />

Beispiel: eingeschränkte<br />

Datenübertragung<br />

Ein anderes konkretes Beispiel<br />

betrifft die eingeschränkte Datenübertragung<br />

eines MRT-Geräts.<br />

Immer wieder erhalten die IT-Kollegen<br />

vom Personal die Meldung,<br />

dass die Übertragung zu lange dauere<br />

und das Netzwerk schlecht sei.<br />

Die Analyse mit dem Allegro Network<br />

Multimeter ergab, dass das<br />

Gigabit-Netzwerk jedoch zu keinem<br />

Zeitpunkt überlastet war. Allerdings<br />

ließ sich über das Troubleshooting-Gerät<br />

schnell ablesen, dass<br />

das Gerät selbst die Daten nicht<br />

schneller sendet. Dazu wählt der<br />

Administrator die IP-Adresse des<br />

MRT-Gerätes aus und kann sofort<br />

sehen, dass die Datenübertragung<br />

an den Server mit konstant niedriger<br />

Datenrate abläuft, dabei aber keine<br />

Netzwerkfehler auftreten. Dadurch<br />

konnte eine Programmfunktion zur<br />

Bildkomprimierung der Daten als<br />

Fehlerquelle identifiziert werden,<br />

da das MRT-Gerät die Daten nicht<br />

schnell genug komprimieren konnte.<br />

Durch das Abschalten der Komprimierung<br />

fielen dann zwar größere<br />

Datenmengen an, die aber viel<br />

schneller über das Gigabit-Netzwerk<br />

übertragen wurden. Schnellere<br />

Übertragung bedeutet letztlich<br />

für den Klinikbetrieb schnellere<br />

Diagnosen und die Versorgung von<br />

mehr Patienten.<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

11


Kommunikation<br />

Best of 2020<br />

Maximale Flexibilität bei Datenübertragungen bis 16 Gbit/s<br />

Die Colibri SMT-Steckverbinder<br />

im Raster 0,5 mm von ept garantieren<br />

seit Jahren zuverlässige Datenübertragungen<br />

zwischen Leiterplatten<br />

im HighSpeed-Bereich. Neben<br />

der COM-Express-Spezifikation,<br />

gibt es den Colibri-Steckverbinder<br />

seit Februar 2020 nun auch<br />

in den Polzahlen 40, 80, 120 und<br />

160 für Anwendungen bis 16 Gbit/s.<br />

Der Bedarf nach hoher Rechenleistung<br />

ist auch in der Medizintechnik<br />

nicht unbekannt. Die rasante<br />

Performanceentwicklung ermöglicht<br />

immer neue Maßstäbe bei<br />

stationären Hochleistungsanwendungen<br />

wie MRT und CT. COM<br />

Express basierte Recheneinheiten<br />

haben sich im Bereich der<br />

High-End-Anwendungen etabliert.<br />

Die benötigte Rechenleistung für<br />

Bildgebende Diagnostik und intelligente<br />

Bildanalyse fußt dabei auf<br />

zuverlässiger HighSpeed-Verbindungstechnologie.<br />

ept ist marktführender Steckverbinderhersteller<br />

für COM<br />

Express-Baseboards und Module.<br />

Mit einer Datenübertragungsrate<br />

von 16 Gbit/s eignet sich der SMT-<br />

Steckverbinder Colibri im Raster<br />

0,5 mm hervorragend für störungsfreie<br />

Datenübertragungen von<br />

USB 3.1 Gen2 und PCI Express 4.0<br />

Signalen. Doch auch für proprietäre,<br />

innovative Produkt designs<br />

gibt es die bewährten Colibri<br />

Steckverbinder abseits der COM<br />

Express-Spezifikation in den Polzahlen<br />

von 40 bis 160. Entwickler<br />

erhalten somit maximale Flexibilität<br />

beim Hardware-Design: Neben<br />

den Leiterplattenabständen 5 und<br />

8 mm können sie zwischen Polzahlen<br />

von 40 bis 440 Kontakten<br />

sowie zwischen Datenübertragungsraten<br />

bis 10 Gbit/s oder<br />

16 Gbit/s wählen.<br />

Die Polzahlen 220 und 440<br />

haben sich seit Jahren in Performance<br />

und Kontaktdesign in COM<br />

Express-Anwendungen bewährt<br />

und sind mit den gängigen Steckverbinder<br />

auf dem Markt kompatibel.<br />

Signalintegritätstests belegen,<br />

dass Colibri-Steckverbinder<br />

sowohl im Vergleich als auch<br />

in Verbindung mit anderen COM<br />

Express-Steckverbindern exzellente<br />

Ergebnisse erzielen. Für<br />

Simulationen eigener Designs sind<br />

bei ept S-Parameter und kostenlose<br />

Muster erhältlich.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 1-2020,<br />

auf Seite 65<br />

ept GmbH<br />

www.ept.de<br />

Netzwerk-Troubleshooting-Geräte von Allegro Packets (Allegro 200, Allegro 3500, Allegro 1000 v.l.n.r.)<br />

Schutz der Daten<br />

Ein Thema, das in vielen Branchen,<br />

aber insbesondere in medizinischen<br />

Netzen eine große Rolle<br />

spielt, ist zudem der Schutz der<br />

Daten. Das Allegro Network Multimeter<br />

eignet sich für den Einsatz<br />

in solch sicherheitssensiblen<br />

Bereichen, da es die Netzwerkinformationen<br />

nicht dauerhaft speichert.<br />

Die für die Appliances ent wickelte<br />

In-Memory-Datenbank speichert<br />

die Messdaten nur im internen<br />

Hauptspeicher, so dass nach der<br />

Auswertung und dem Ausschalten<br />

des Gerätes die Messdaten<br />

gelöscht werden. Bei Bedarf kann<br />

aber auch der Netzwerkverkehr in<br />

Rohform zur späteren Analyse mit<br />

dem im Gerät integrierten (ab Allegro<br />

500) Paket-Ringpuffer aufgezeichnet<br />

werden. Das ist im Klinikbetrieb<br />

insbesondere dann wichtig,<br />

wenn die Fehlersuche nicht während<br />

der Patientenversorgung möglich<br />

ist, was natürlich häufig der Fall ist.<br />

Schnelles Troubleshooting<br />

Insgesamt sorgen moderne<br />

Netzwerkdebugger wie der Allegro<br />

Network Multimeter für schnelles<br />

Troubleshooting und dauerhafte<br />

Qualitätssicherung des gesamten<br />

Netzwerks. Netzwerkverantwortliche<br />

profitieren von solch pragmatischen<br />

Debuggern ebenso wie<br />

Ärzte, Patienten und das gesamte<br />

Klinik personal. ◄<br />

12 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


3D-Druck<br />

Prothese aus dem 3D-Drucker<br />

Die Herstellung von individuellen<br />

Prothesen und Orthesen zur<br />

orthopädischen Erstversorgung ist<br />

unter konventionellen Methoden<br />

aufwendig, zeitintensiv und teuer.<br />

Der Herausforderung, diese Situation<br />

zu verbessern, stellt sich das<br />

pro-O-light Netzwerk zusammen mit<br />

der Hochschule Mittweida und mehreren<br />

Partnern aus der Maschinenbau-<br />

und Elektrobranche.<br />

Neuartiges<br />

3D-Druckverfahren<br />

Mit einem neuartigen 3D-Druckverfahren<br />

erhalten Patienten innerhalb<br />

kurzer Zeit, ohne mühsame<br />

Abnahme von Gipsabdrücken oder<br />

langwieriger Vermessung, eine individuelle<br />

Orthese mit einer offenen<br />

und angenehm zu tragenden Struktur.<br />

Die erhebliche Steigerung der<br />

Druckgeschwindigkeit wurde mit<br />

einem innovativen Druckkonzept realisiert.<br />

Ein rotierender Arbeitstisch<br />

und der Einsatz von vier Druckköpfen,<br />

die gleichzeitig Material auftragen,<br />

ermöglichen den Druck einer<br />

Prothese in einer Stunde.<br />

Komplettes Antriebssystem<br />

entwickelt<br />

JAT (Jenaer Antriebstechnik<br />

GmbH) entwickelte als Projektpartner<br />

das komplette Antriebssystem.<br />

Entgegen dem aktuellen Stand der<br />

Technik, bei dem die Druckköpfe<br />

nacheinander ihre Arbeitsposition<br />

anfahren und dort den Druckprozess<br />

durchführen, war ein Antriebskonzept<br />

erforderlich, bei dem die<br />

Extruder gleichzeitig und individuell<br />

positioniert werden.<br />

Durch eine optimale Vernetzung<br />

der benötigten Kompetenzen konnten<br />

bereits jetzt, ein halbes Jahr vor<br />

Projektende, die gesteckten Zielkriterien<br />

bezüglich Präzision und<br />

Dynamik an Prototypen getestet<br />

werden. Die Projektpartner sind<br />

sich einig, dass dieses Projekt ein<br />

echter Meilenstein in der digitalen<br />

Medizin wird.<br />

Die Partner des Innovationsnetzwerkes<br />

pro-O-light haben es sich<br />

zum Ziel gesetzt, medizinische Hilfsmittel<br />

wie Prothesen, Orthesen, Sitzschalen<br />

und orthopädische Schuhe<br />

hinsichtlich Qualität, Gewicht, Tragekomfort,<br />

Funktionen oder Herstellung<br />

erheblich zu verbessern. Die<br />

FGMD GmbH verantwortet das<br />

Netzwerkmanagement und die Projektkoordination.<br />

Den vollständigen Artikel finden Sie<br />

im meditronic-journal 2-2020, auf<br />

Seite 45. ◄<br />

JAT - Jenaer Antriebstechnik<br />

GmbH<br />

www.jat-gmbh.de<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Additive Manufacturing in der Medizintechnik<br />

Additive Manufacturing (AM) wird heute in vielen Anwendungsgebieten<br />

eingesetzt. Als grüne Technologie verändert es bisherige Fertigungsstrategien.<br />

Das formlose Verfahren bietet Geometriefreiheit, ermöglicht<br />

Reengineering, schont Ressourcen und erhöht die Wirtschaftlichkeit<br />

und Verfügbarkeit. Die wesentlichen Vorzüge liegen aber nicht<br />

in der Kopie konventioneller Bauteile, sondern in neuen Designs und<br />

bionischen Konstruktionsansätzen. Vor dem Hintergrund der Diskussion<br />

von langen Lieferketten im Zuge der Globalisierung ist AM auch<br />

ein Ansatz für lokale Produktionen.<br />

HZG Management GmbH, meditronic-journal 3-2020, ab Seite 20<br />

und die Fortsetzung in Ausgabe 4-2020 ab Seite 38.<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

13


Produktion<br />

Hightech-Klebstoffe für moderne<br />

Medizintechnik<br />

UV-Klebstoffe eignen sich speziell zum Verkleben transparenter Werkstoffe (Alle Fotos: © Panacol)<br />

Autor:<br />

Dr. Detlef Heindl,<br />

Leitung Anwendungstechnik<br />

Panacol-Elosol GmbH<br />

www.panacol.de<br />

Wenn in der Medizintechnikproduktion<br />

Einzelteile und Komponenten<br />

zusammengesetzt werden<br />

müssen, stellt sich die Frage nach<br />

einer geeigneten Verbindungstechnik.<br />

Die Anforderungen sind hoch:<br />

einerseits soll schnell und kostengünstig<br />

produziert werden, insbesondere<br />

bei Einwegartikeln, andererseits<br />

sind Material- oder Verbindungsfehler<br />

nicht tolerierbar.<br />

Die moderne Klebstofftechnologie<br />

bietet hier meistens die beste und<br />

kostengünstigste Lösung.<br />

Mit Klebstoffen lassen sich medizinische<br />

Produkte wie Spritzen, Dialysefilter,<br />

Blutbeutel und Schlauchverbindungen,<br />

Endoskope oder<br />

Gehäuse kleben. Diese Produkte<br />

werden zumeist aus unterschiedlichen<br />

Kunststoffen gefertigt, die<br />

untereinander oder in Kombination<br />

mit Glas oder verschiedenen Metallen<br />

verbunden werden sollen. Für<br />

jede spezifische Anwendung und<br />

Materialpaarung stehen die unterschiedlichsten<br />

Spezialklebstoffe zur<br />

Verfügung. Solche Spezialklebstoffe<br />

gewährleisten die hochpräzise Fertigung<br />

und dauerhafte Verbindung,<br />

gleichzeitig sind sie bereits auf ihre<br />

Zytotoxizität sowie auf ihre Beständigkeit<br />

gegenüber verschiedenen<br />

Sterilisationsmethoden getestet.<br />

Gewusst wie – die richtige<br />

Klebstoffauswahl<br />

Für die Medizintechnik gibt es keinen<br />

„Alleskleber“. Je nach Anwendung,<br />

Material, Fertigungsstückzahl<br />

und Aushärtungsprozess stehen<br />

spezielle Klebstoffe zur Auswahl.<br />

Beispielsweise für die Herstellung<br />

von medizinischen Einwegprodukten,<br />

wie Spritzen, Dialysefiltern,<br />

Blutbeuteln und Schlauchverbindungen,<br />

die in großen Stückzahlen<br />

hergestellt werden, eignet<br />

sich der Einsatz von UV-härtenden<br />

Klebstoffen. UV-Klebstoffe härten<br />

bei Bestrahlung mit UV-Licht innerhalb<br />

von Sekunden aus und bieten<br />

somit eine schnelle, kostengünstige<br />

und dauerhafte Verbindungsmöglichkeit<br />

bei hohen Taktzeiten<br />

in der Fertigung. Diese UV-<br />

Klebstoffe bieten eine hohe Haftung<br />

auf Glas, Kunststoffen und Metallen.<br />

Gängige Kunststoffe wie PVC<br />

oder ABS lassen sich sehr gut kleben,<br />

für schwer verklebbare Substrate<br />

wie z. B. PEEK, PE oder PP<br />

müssen entsprechende Spezialklebstoffe<br />

gewählt werden.<br />

Voraussetzung für die<br />

Verklebung<br />

mittels UV-Klebstoffen ist, dass<br />

mindestens eines der Fügeteile<br />

transparent ist. Für UV-geblockte<br />

Kunststoffe besteht auch die Möglichkeit,<br />

lichthärtende Klebstoffe zu<br />

wählen, die bei einer Lichtwellenlänge<br />

im sichtbaren Bereich aushärten.<br />

UV- und lichthärtende Klebstoffe<br />

bestehen hauptsächlich aus einem<br />

Harz, basierend auf Acrylat- oder<br />

Epoxidharz, sowie Photoinitiatoren,<br />

die auf die UV-Bestrahlung reagieren<br />

und die Aushärtereaktion (Polymerisation)<br />

auslösen. Moderne Photoinitiatoren<br />

reagieren auch auf das spezielle<br />

UV-Spektrum von LED-Lichtquellen,<br />

so dass viele UV-Klebstoffe,<br />

je nach enthaltenem Photoinitiator,<br />

sowohl mit UV- als auch UV-LED-<br />

Licht ausgehärtet werden können.<br />

Weitere Anforderungen<br />

Je nach Anwendung gibt es viele<br />

weitere Anforderungen an die Klebstoffe:<br />

so können flexible Klebstoffe<br />

ausgewählt werden um Spannungen<br />

zwischen den Materialien auszugleichen,<br />

oder hitzebeständige Klebstoffe,<br />

oder Klebstoffe mit besonders<br />

hoher Kratzfestigkeit.<br />

Für flexible Schlauchsysteme<br />

werden beispielsweise Klebstoffe<br />

eingesetzt, die eine der Anwendung<br />

angepasste Flexibilität bzw.<br />

Festigkeit voraussetzen. Für die oft<br />

sehr kleinen Spaltmaße zwischen<br />

Schläuchen und deren Anschlüssen<br />

bieten sich gerade kapillar einziehende<br />

Klebstoffsysteme an.<br />

Ein weiteres Hauptanwendungsgebiet<br />

für Klebstoffe in der Medizintechnik<br />

ist das Verkleben von Edelstahlnadeln<br />

oder -kanülen in Glasoder<br />

Kunststoffspritzen, das sogenannte<br />

Needle Bonding. Hohe Auszugskräfte<br />

der eingeklebten Nadeln<br />

werden maßgeblich durch eine präzise<br />

Fertigung (Nadelpositionierung,<br />

Klebstoffdosierung und zuverlässige<br />

Aushärtung des Klebstoffs) sowie<br />

durch die Auswahl des Hubs (verwendeter<br />

Werkstoff, Design) und<br />

14 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Produktion<br />

Panacol-Spezialklebstoffe sind für medizinische Anwendungen zertifiziert<br />

und vielfältig anwendbar<br />

vor allem durch das passende Klebstoffsystem<br />

bestimmt.<br />

Fluoreszierende Klebstoffe<br />

Eine Besonderheit sind fluoreszierende<br />

Klebstoffe, die für eine<br />

schnelle und effiziente Qualitätskontrolle<br />

eingesetzt werden: Durch<br />

die Anregung mit schwachem<br />

Schwarzlicht mit einer Wellenlänge<br />

von 365 nm fluoresziert der Klebstoff.<br />

Unregelmäßigkeiten in der<br />

Klebestelle sind dadurch leicht<br />

sichtbar. Da viele transparente<br />

Kunststoffe bläulich schimmern<br />

bieten einige Klebstoffhersteller<br />

sogar orange fluoreszierende Klebstoffe<br />

für eine gut sichtbare Prozesskontrolle<br />

an.<br />

Biokompatible Klebstoffe<br />

In vielen Anwendungen kommen<br />

die Klebstoffe zudem mit den zu<br />

transportierenden Flüssigkeiten in<br />

Berührung, etwa bei Schlauchverbindungen<br />

oder Nadelverklebungen,<br />

daher müssen bereits die eingesetzten<br />

Klebstoffe gesundheitsverträglich<br />

und gegenüber Flüssig keiten und<br />

den gängigen Sterilisationsverfahren<br />

resistent sein. Um die Gesundheitsverträglichkeit<br />

(Biokompatibilität)<br />

der fertigen Medizinprodukte<br />

zu gewährleisten, ist der Einsatz<br />

von Klebstoffen, die bereits gemäß<br />

USP Class VI und ISO 10993 getestet<br />

wurden, zu empfehlen.<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

Sterilisationsbeständige<br />

Klebstoffe<br />

Speziell für wiederverwendbare<br />

medizinische Produkte spielen die<br />

Haltbarkeit und die Beständigkeit<br />

der Verklebung gegenüber häufiger<br />

Sterilisation (Dampf-, Elektronenstrahl-Sterilisation,<br />

Gamma- und<br />

ETO-Bestrahlung) eine entscheidende<br />

Rolle. Um die Funktionsfähigkeit<br />

der Klebstoffe auch nach<br />

mehrfacher Sterilisation zu gewährleisten,<br />

führen viele Klebstoffhersteller<br />

bereits bei der Klebstoffentwicklung<br />

Untersuchungen zur Stabilität<br />

durch. Dafür werden Musterprodukte<br />

verklebt und nach Aushärtung<br />

werden spezifische Haftwerte,<br />

wie Zugscherfestigkeiten<br />

oder Nadelauszugsfestigkeiten,<br />

ermittelt. Im Anschluss werden die<br />

Musterprodukte mehreren Sterilisationszyklen<br />

ausgesetzt und wieder<br />

Haftwerte ermittelt, die dann einen<br />

Vergleich zur Ausgangsverklebung<br />

zulassen. So wird gewährleistet,<br />

dass die Haftwerte der Klebstoffe<br />

auch nach mehrmaliger Sterilisation<br />

stabil bleiben.<br />

Klebstoffaushärtung mit UV-<br />

Gasentladungslampen und<br />

UV-LED<br />

Acrylat- und Epoxidharzklebstoffe<br />

können mit Gasentladungslampen<br />

bestrahlt und ausgehärtet<br />

werden. In den vergangenen Jahren<br />

haben jedoch LED-Aushärtungssysteme<br />

gerade bei Klebanwendungen<br />

zunehmend an Bedeutung gewonnen.<br />

Ein Trend, der sich in den kommenden<br />

Jahren noch stärker durchsetzen<br />

wird, denn die LED-Technologie<br />

hat einiges zu bieten: geringe<br />

Betriebskosten, lange Nutzungsdauer<br />

und geringer Wärme eintrag<br />

machen LED-Technologie für zahlreiche<br />

Anwendungen effektiver und<br />

einfacher.<br />

Gasentladungslampen haben ein<br />

breites Lichtspektrum, im Unterschied<br />

zu LED-Lichtquellen, die über<br />

monochromatisches Licht verfügen.<br />

Für die Aushärtung von UV-Klebstoff<br />

wird bei Gasentladungslampen<br />

der UV-Anteil des Lichtspektrums<br />

bei verschiedenen Wellenlängen<br />

gleichzeitig genutzt, während<br />

sich das Lichtspektrum bei<br />

LEDs auf eine bestimmte Wellenlänge<br />

reduziert. Die Aushärtezeit<br />

ist außerdem abhängig von der<br />

gewählten Lichtintensität und dem<br />

Abstand zur Lichtquelle. Der Vorteil<br />

der LEDs ist, dass eine sehr hohe<br />

Intensität erreicht werden kann, um<br />

den jeweiligen Photoinitiator zielgenau<br />

anzusprechen. Gasentladungslampen<br />

hingegen sprechen mehrere<br />

Photoinitiatorenanteile an. Da<br />

die Klebstoffe mit unterschiedlichen<br />

Photoinitiatoren ausgestattet sind,<br />

die auf jeweils andere Wellenlängen<br />

reagieren um die Polymerisation<br />

(Härtung) der Klebstoffe auszulösen,<br />

ist es empfehlenswert,<br />

sich von Klebstoffproduzent und<br />

Gerätehersteller beraten zu lassen,<br />

um die gewünschten Ergebnisse<br />

zu erzielen.<br />

Fazit<br />

Bereits bei der Entwicklung und<br />

beim Design neuer Medizinprodukte<br />

sollte die Verbindung und Verklebung<br />

mit geplant werden. Dies<br />

betrifft insbesondere die Planung<br />

des Klebespaltes als auch die Materialauswahl<br />

der zu verklebenden Einzelteile.<br />

Denn je nach Material und<br />

geforderten Haftfestigkeiten ist die<br />

Klebstoffauswahl zu treffen und das<br />

notwendige Aushärtungsequipment<br />

zu berücksichtigen. Klebstoffhersteller<br />

von zertifizierten Medizintechnikklebstoffen<br />

verfügen über das notwendige<br />

Knowhow und die Erfahrung<br />

und bieten mit einer spezialisierten<br />

Abteilung aus Anwendungsingenieuren<br />

eine individuelle Klebeberatung<br />

an. Auf diese Weise ist Biokompatibilität<br />

sowie eine sichere und<br />

dauerhafte Verbindung auch nach<br />

Sterilisation des fertigen Produktes<br />

gewährleistet. ◄<br />

Durch fluoreszierende Klebstoffe lässt sich in der Qualitätskontrolle schnell<br />

erkennen, ob der Klebstoff richtig aufgetragen wurde.<br />

15


Produktion<br />

Materialangriff durch Desinfektionsmittel<br />

Wie beständig ist mein Medizinprodukt<br />

wirklich?<br />

Bild 1: Ursachen für frühzeitige Alterung bei Polymeren<br />

Autor:<br />

Jana Viehbeck, M. Sc. bei<br />

senetics healthcare group<br />

www.senetics.de<br />

Um ein langlebiges Medizinprodukt<br />

auf den Markt bringen zu können,<br />

sollte ein beständiges Material<br />

eine Grundvoraussetzung darstellen,<br />

denn gerade im medizinischen<br />

Bereich wird ständig mit Desinfektionsmitteln<br />

gearbeitet. Die Materialbeständigkeit<br />

muss während des<br />

gesamten Produktlebenszyklus<br />

gewährleistet sein und dient insbesondere<br />

zur Risikominimierung<br />

gemäß DIN EN ISO 14971.<br />

Um also im medizinischen Bereich<br />

Werkstoffe einsetzen zu können,<br />

ist der Nachweis der Beständigkeit<br />

gegen regelmäßige Reinigungs-,<br />

Desinfektions- und Sterilisationsprozesse<br />

zwangsläufig unabdingbar.<br />

Dies garantiert ein hohes Maß an<br />

Qualität und Hygiene, was sowohl<br />

dem Patienten, als auch dem Personal<br />

zu Gute kommt.<br />

Besonders bei einer langjährigen<br />

Nutzung eines medizinischen Werkstoffes<br />

können aufgrund fortwährender<br />

Tauch- und Wischdesinfektionen<br />

sämtliche chemische und physikalische<br />

Belastungen auf die Produktoberfläche<br />

einwirken, denen<br />

Stand gehalten werden muss.<br />

Auswirkung durch<br />

Desinfektionsmittel<br />

In Deutschland gibt es eine Vielzahl<br />

an Desinfektionsmitteln. Auf<br />

dem internationalen Markt wird diese<br />

bereits große Anzahl an Desinfektionsmitteln<br />

entsprechend umfangreicher.<br />

Viele der national erhältlichen<br />

Desinfektionsmittel basieren<br />

auf Alkohol. Da jedoch nicht jedes<br />

Material beständig gegen Alkohole<br />

ist, gibt es auch diverse Mittel auf<br />

Chlor- oder Aldehydbasis.<br />

Je nach Material können die<br />

Auswirkungen eines inkompatiblen<br />

Desinfektionsmittels unterschiedliche<br />

Veränderungen hervorrufen.<br />

Diese Änderungen können<br />

diverse Schweregrade annehmen.<br />

Von äußerlichen Glanzänderungen<br />

der Oberfläche, bis hin zu<br />

schweren Schäden durch beispielsweise<br />

das Ablösen einer Beschichtung<br />

gibt es verschiedenste Resultate.<br />

Diese können sowohl auf chemische,<br />

als auch auf physikalische<br />

Weise hervorgerufen werden.<br />

Durch Einwirken von Desinfektionsmittel<br />

können vor allem Kunststoffe<br />

in Mitleidenschaft gezogen<br />

werden. Dabei kann das Material<br />

beispielsweise künstliche Alterung<br />

erfahren und brüchig werden. Bei<br />

Metallen besteht die Gefahr von<br />

Korrosion. Diese Gefahren werden<br />

jedoch im Folgenden genauer<br />

erläutert.<br />

Risiken bei Verwendung von<br />

Polymeren<br />

Kunststoffe sind durch ihre Bauweise<br />

besonders anfällig für frühzeitige<br />

Alterungsvorgänge. Diese können<br />

beispielweise durch Strahlung,<br />

chemische Belastung oder Temperatureinflüsse<br />

hervorgerufen werden<br />

(Bild 1):<br />

Die stetige Desinfektion im medizinischen<br />

Bereich ist eine kontinuierliche<br />

chemische Belastung des<br />

Materials, welches grundsätzlich<br />

die Zusammensetzung oder Molekülstruktur<br />

eines Polymers verändert.<br />

Dadurch kann es zu schwerwiegenden<br />

Schäden wie beispielsweise<br />

zur Oxidation, Hydrolyse,<br />

Quellung und Spannungsrissbildung<br />

kommen. Diese Änderungen<br />

sind nicht nur optisch wenig ansprechend,<br />

sondern auch ein immenses<br />

Risiko für den Patienten oder<br />

Anwender.<br />

Risiken bei Verwendung<br />

von Metallen und<br />

Metalllegierungen<br />

Durch Anwendung eines inkompatiblen<br />

Desinfektionsmittels<br />

besteht bei Metallen und Metalllegierungen<br />

das Risiko der Korrosionsbildung.<br />

Diese kann sowohl<br />

äußerlich sein und sich durch einen<br />

Bild 2: Verschiedene Arten von Korrosion, welche durch das Design<br />

des Produkts in Kombination mit einer chemischen Dauerbelastung<br />

hervorgerufen werden können.<br />

16 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Produktion<br />

Bild 3: Simulation einer mehrjährigen Behandlung mit Desinfektionsmittel<br />

führte zur Lösung der Beschichtung (Quelle: senetics)<br />

hohen Flächenanteil auszeichnen,<br />

aber auch in die Tiefe gehen und<br />

im Material inneren immense Schäden<br />

verursachen. Dabei handelt es<br />

sich meist um eine unerwünschte<br />

Reaktion, wodurch unterschiedliche<br />

Arten von Korrosion entstehen können<br />

(Bild 2):<br />

Schäden an Medizinprodukten<br />

aufgrund von Korrosion äußern sich<br />

beispielsweise in Form von:<br />

• Rost<br />

• Bildung von Löchern<br />

• Beschädigung von Schweißnähten<br />

Folgen durch die<br />

Anwendung inkompatibler<br />

Desinfektionsmittel<br />

Durch stetige chemische und physikalische<br />

Belastungen, die auf ein<br />

Bild 4a: Zange vor der Desinfektion, Bild 4b: Mikroskopische Aufnahme zur Bewertung von Beschichtungsschäden<br />

nach einer simulierten Tauchdesinfektion<br />

Material einwirken, können Schäden<br />

hervorgerufen werden, welche<br />

schwerwiegende Folgen für<br />

Patient und Anwender darstellen<br />

können. Wie bereits beschrieben,<br />

besteht insbesondere bei Kunststoffen<br />

die Gefahr einer beschleunigten<br />

Alterung sowie der Einlagerung<br />

von Wasser. Diese Materialveränderung<br />

führt dazu, dass<br />

das Produkt schon frühzeitig nicht<br />

mehr für den angegebenen Zweck<br />

nutzbar ist. Durch Wassereinlagerungen<br />

und Alterung des Materials<br />

wird dieses spröde und kann<br />

um schlimmsten Fall im Patienten<br />

kaputt gehen. Speziell bei Beschichtungen<br />

besteht bei stetiger physikalischer<br />

Krafteinwirkung die Gefahr<br />

einer Ablösung. Bei Beschichtungen,<br />

die gegen Desinfektionsmittel nicht<br />

Bild 5: Chemische Dauerbelastung durch Testung der Desinfektionsmittelbeständigkeit via Tauchdesinfektion<br />

(Quelle: senetics)<br />

beständig sind, kann das beschichtete<br />

Material durch einen Wischvorgang<br />

leicht abgetragen werden.<br />

Dies hat zur Folge, dass das Basismaterial<br />

zum Vorschein kommt und<br />

der Schutz nicht mehr gegeben ist.<br />

In diesem Fall können sich Stoffe<br />

herauslösen, welche für Patient oder<br />

Anwender toxisch sein können. In<br />

Bild 3 ist eine chemisch-physikalische<br />

Krafteinwirkung durch eine<br />

mehrjährig simulierte Wischdesinfektion<br />

gezeigt.<br />

Ein Materialangriff bei Metallen<br />

äußert sich meist in Form einer frühzeitigen<br />

Korrosion. In Bild 4 ist ein<br />

Operationsbesteck gezeigt, welches<br />

mittels eines inkompatiblen Desinfektionsmittels<br />

in einer Tauchdesinfektion<br />

(Bild 4b) desinfiziert wurde.<br />

Speziell bei der Verwendung von<br />

Operationsbesteck ist darauf zu<br />

achten, dass die Produkte keine<br />

Korrosionserscheinungen aufweisen,<br />

denn diese Materialien haben<br />

direkten Kontakt mit dem Körperinneren.<br />

Im Falle einer Verwendung<br />

kann sich das korrodierte Material<br />

ablösen und die Operationswunde<br />

kontaminieren. Dies kann<br />

im schlimmsten Fall zu starken Entzündungen<br />

führen.<br />

Materialtestung zur<br />

Vorbeugung von<br />

unerwünschten Reaktionen<br />

durch Desinfektionsmittel<br />

Um den Folgen des Materialangriffs<br />

durch Desinfektionsmittel<br />

präventiv entgegenzuwirken, gibt<br />

es mehrere Ansätze zur Analyse<br />

der Materialbeständigkeit. Dabei<br />

muss nach Material und Anwendungsbereich<br />

entschieden werden.<br />

Beispielsweise gibt es Medizinprodukte,<br />

welche laut Herstel-<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

17


Produktion<br />

Bild 6: Chemische und physikalische Dauerbelastung durch Testung der Desinfektionsmittelbeständigkeit via Wischdesinfektion (Quelle: senetics)<br />

ler mittels Wischdesinfektion desinfiziert<br />

werden müssen. Die Einwirkzeit<br />

des Desinfektionsmittels<br />

legt dabei der Desinfektionsmittelhersteller<br />

fest. Dieses Verfahren<br />

wird häufig für Oberflächen (beispielsweise<br />

bei Patiententragen)<br />

genutzt und repräsentiert sowohl<br />

eine chemische, als auch eine<br />

physikalische Krafteinwirkung auf<br />

das Material.<br />

Andere Produkte werden durch<br />

Eintauchen in ein Desinfektionsmittelbad<br />

desinfiziert. Dieses Verfahren<br />

wirkt ausschließlich chemisch<br />

auf das Material und wird<br />

beispielsweise bei Operationsbesteck<br />

angewandt.<br />

Tauchdesinfektion<br />

Eine Tauchdesinfektion übt eine<br />

chemische Belastung auf das zu<br />

testende Material aus. Dabei werden<br />

Proben desselben Materials<br />

und derselben Größen in einem<br />

festgelegten Zeitraum zur Hälfte<br />

hochkant in das ausgewählte Desinfektionsmittel<br />

eingetaucht (Bild 5).<br />

Dort verweilt das Produkt je<br />

nach simulierter Anwendungszeit<br />

für wenige Stunden bis zu mehreren<br />

Tagen. Im Anschluss wird das<br />

Produkt mittels destilliertem Wasser<br />

gespült und auf Änderungen<br />

und Schäden begutachtet. Für<br />

eine Bewertung der Folgen werden<br />

sowohl makroskopische, als<br />

auch mikroskopische Bilder der<br />

getesteten Oberflächen aufgenommen.<br />

Die Grenzfläche zwischen eingetauchtem<br />

Material und nicht eingetauchtem<br />

Material ist hier ebenfalls<br />

entscheidend.<br />

Zur Beurteilung von Schäden<br />

können unterschiedliche Einflüsse<br />

betrachtet werden:<br />

• Änderungen der Oberfläche durch<br />

Farbänderung<br />

• Festigkeitsänderung<br />

• Glanzänderung<br />

• Haptik<br />

• Rissbildung<br />

• uvm.<br />

Die Akzeptanzkriterien, welche<br />

vorab definiert werden, entscheiden<br />

über die Beständigkeit des<br />

Materials.<br />

Wischdesinfektion<br />

Eine Wischdesinfektion übt hingegen<br />

nicht nur eine chemische,<br />

sondern auch eine physikalische<br />

Belastung auf den Prüfling aus.<br />

Die physikalische Belastung entsteht<br />

durch Reibung eines mit Desinfektionsmittel<br />

getränkten Desinfektionsmitteltuches<br />

während eines<br />

Wischvorgangs (Bild 6).<br />

Bei dem Test einer Wischdesinfektion<br />

wird die Krafteinwirkung<br />

auf das Material sowie der genaue<br />

Prüfablauf klar definiert. Es können<br />

beispielsweise Zeiten programmiert<br />

werden, wie lange das Material<br />

gewischt werden soll. Diese<br />

Informationen muss der Hersteller<br />

in seiner Desinfektionsanleitung<br />

neben einem Desinfektionsmittel<br />

angeben. Je nach Anwendung<br />

kann zusätzlich die Anzahl<br />

an Wischungen eingestellt werden,<br />

mit welcher das Medizinprodukt<br />

getestet werden soll.<br />

Nach definierter Anzahl an<br />

Wischungen wird das Produkt<br />

auf etwaige Änderungen der<br />

Oberfläche analysiert. Auch<br />

hier empfiehlt sich sowohl eine<br />

makroskopische, wie auch<br />

mikroskopische Betrachtung der<br />

Oberfläche. Zur Beurteilung der<br />

Schäden und Änderungen können<br />

die oben Kriterien herangezogen<br />

werden. Speziell bei<br />

der Beurteilung von Beschichtungen<br />

kann auch auf Blasenbildung<br />

eingegangen werden. Auch<br />

hier entscheiden die vorab definierten<br />

Akzeptanzkriterien über<br />

das Bestehen des Beständigkeitstests.<br />

◄<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Medizinprodukte vollautomatisiert kleben und vergießen<br />

Die Zuverlässigkeit der Medizinprodukte muss absolut gewährleistet<br />

sein. Das fordern die regulatorischen Standards. Erreicht wird dies am<br />

Einfachsten durch eine vollautomatische Produktion. Manuelles Handling<br />

ist fehleranfällig und teuer. Deshalb sollten alle notwendigen Prozessschritte<br />

problemlos integriert werden können. Dazu gehört auch<br />

das Kleben und Vergießen. Die Klebetechnik als innovatives Fügeverfahren<br />

gewinnt immer mehr an Relevanz aufgrund seiner vielen Vorteile<br />

und es lässt sich leicht in die automatisierte Fertigung integrieren.<br />

ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH, meditronic-journal,<br />

Ausgabe 3-2020, ab Seite 14<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

18 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Produktion<br />

Innovativer Klebstoff für Katheter der nächsten Generation<br />

Medizinische Produkte, wie<br />

beispielsweise Katheter, müssen<br />

jederzeit zuverlässig funktionieren,<br />

um während der Anwendung<br />

die Sicherheit des Patienten und<br />

des medizinischen Personals zu<br />

gewährleisten. Die dauerhafte und<br />

sichere Verbindung der verschiedenen<br />

Bauteile ist hierfür Grundvoraussetzung.<br />

Eine effiziente und innovative<br />

Lösung für den Herstellungsprozess<br />

ist der lösemittelfreie UV-<br />

Klebstoff Dymax 215-CTH-UR-SC<br />

mit innovativer Encompass Technologie.<br />

Katheter kommen regelmäßig<br />

in der diagnostischen als<br />

auch therapeutischen Medizin<br />

zum Einsatz. Entscheidend für<br />

die Zuverlässigkeit und Sicherheit<br />

dieses medizinischen Hilfsmittels<br />

ist eine einwandfreie Verbindung<br />

der einzelnen Bestandteile –<br />

wie Ballon/Lumen, Schlauch oder<br />

Y-Konnektoren – während des Herstellungsprozesses.<br />

Die Montage<br />

mit Hilfe von lichthärtenden Klebstoffen<br />

bringt hier einzigartige Vorteile<br />

mit sich. Der Klebstoff ist in<br />

vier Viskositäten – zwischen 450<br />

bis 20.000 mPas – erhältlich und<br />

härtet mit Hilfe von UV/VIS oder<br />

LED-Bestrahlung innerhalb weniger<br />

Sekunden klebfrei aus.<br />

Dymax 215-CTH-UR-SC verbindet<br />

auch schwer zu verklebende<br />

Kunststoffe wie Nylon 12<br />

und PEBA, die aufgrund ihrer<br />

brillanten mechanischen Eigenschaften<br />

häufig zur Herstellung<br />

moderner Katheter verwendet werden.<br />

Der See-Cure Farbumschlag<br />

visualisiert eine erfolgreiche und<br />

vollständige Aushärtung des Klebstoffs.<br />

Im unausgehärteten Zustand<br />

ist der Klebstoff blau. Damit lässt<br />

sich gut erkennen, ob er an allen<br />

vorgesehenen Stellen korrekt aufgetragen<br />

wurde. Während der Aushärtung<br />

mit UV-Licht wird er zunehmend<br />

transparent und ist nach vollständiger<br />

Aushärtung nicht mehr<br />

sichtbar. Die Ultra-Red-Fluoreszenz-Technologie<br />

sorgt dann dafür,<br />

dass der transparent ausgehärtete<br />

Klebstoff leuchtend rot fluoresziert,<br />

wenn er mit Schwarzlicht (365 nm)<br />

bestrahlt wird. So entsteht ein Kontrast<br />

zur natürlichen blauen Fluoreszenz<br />

vieler Kunststoffe, (wie z. B.<br />

PVC) und die Klebstellen lassen<br />

sich optimal überprüfen.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 1/2020,<br />

Seite 7<br />

Dymax<br />

www.dymax.com<br />

Best of 2020<br />

Biokompatibler Klebstoff hält hohem Wärmeeintrag stand<br />

Vitralit 1605, ein Klebstoff auf Epoxidharzbasis,<br />

zeichnet sich durch seine hohe Glasübergangstemperatur<br />

aus und ist vielseitig für<br />

Anwendungen mit hohem Wärmeeintrag einsetzbar.<br />

Der biokompatible Klebstoff härtet<br />

unter UV-Licht aus und ist für Anwendungen<br />

in der Medizintechnik geeignet.<br />

Der einkomponentige Klebstoff Vitralit 1605<br />

von Panacol ist transparent und sehr einfach zu<br />

dosieren. Seine Haftung auf Glas und Metall ist<br />

hervorragend, weshalb er beispielsweise zur<br />

Fixierung von Glas- und Stablinsen in Endoskopen<br />

oder zur Verklebung von Linsen-Stacks<br />

eingesetzt werden kann. Er lässt sich unter<br />

UV-Licht im Wellenlängenbereich 320 nm bis<br />

390 nm aushärten. Zusätzlich verfügt er über<br />

einen thermischen Initiator, der ein nachträgliches<br />

Aushärten des kationischen Klebstoffs in<br />

Schattenbereichen ermöglicht. Für eine besonders<br />

schnelle und einfache Aushärtung unter<br />

UV-Licht eignen sich die hauseigenen UV- und<br />

LED-UV-Systeme der Dr. Hönle AG.<br />

Vollständig ausgehärtet zeichnet sich Vitralit<br />

1605 durch eine sehr hohe Chemikalienbeständigkeit<br />

und einen lediglich minimalen<br />

Schrumpf aus. Gleichzeitig weist der Klebstoff<br />

mit 150 °C eine sehr hohe Glasübergangstemperatur<br />

sowie einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten<br />

auf. Dies bietet die Möglichkeit,<br />

Komponenten zu verkleben, die bei<br />

erhöhten Betriebstemperaturen maximale<br />

Stabilität erfordern. Zudem hält Vitralit 1605<br />

den gängigen Sterilisationsverfahren stand.<br />

Aufgrund dieser Eigenschaften, sowie seiner<br />

Zertifizierung nach ISO 10993-5, ist der Kleber<br />

speziell für Verklebungen in der Medizintechnik<br />

geeignet.<br />

Panacol-Elosol GmbH<br />

www.panacol.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

19


Produktion<br />

Sicherheit, höhere Qualität und<br />

Kostensenkung<br />

Werkzeuge für die Zerspanung medizintechnischer Werkstoffe<br />

und lange Standzeiten der Werkzeuge<br />

sind Ziele bei der Optimierung<br />

von Zerspanungsprozessen.<br />

Hufschmied verändert dazu Werkzeuggeometrie<br />

und -beschichtung,<br />

berät zum Bearbeitungsprozess<br />

und entwickelt mit Herstellern<br />

von CNC-Maschinen Lösungen,<br />

Zirkoniumdioxid-Bearbeitung: Das Werkzeug macht den Unterschied<br />

(© Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH)<br />

Die Medizintechnik stellt bei<br />

Implantaten und Prothesen höchste<br />

Ansprüche an die Qualität und Oberflächengüte.<br />

Erreichbar ist diese bei<br />

den schwer zerspanbaren Materialien<br />

meist nur mit werkstoff- und<br />

prozessspezifischen Spezialwerkzeugen.<br />

Die Hufschmied Zerspanungssysteme<br />

GmbH bietet hier<br />

Lösungen.<br />

Effiziente und zuverlässige Prozesse,<br />

eine hohe Oberflächengüte<br />

Gleitflächen eines Knie-Implantats – gratfreie Bearbeitung und höchste<br />

Oberflächengüte mit Werkzeugen von Hufschmied<br />

bei denen das Werkzeug auf die<br />

spezifischen Eigenschaften von<br />

Maschine und Material abgestimmt<br />

ist. Stahl-Legierungen, Kunststoffe,<br />

Komposite und Keramiken, die in<br />

der Medizintechnik zum Einsatz<br />

kommen, bringen jeweils eigene<br />

Herausforderungen mit. Spezialwerkzeuge<br />

sind die Lösung, wenn<br />

Kunden mit Gratbildung bei der<br />

PE-Zerspanung für Gleitflächen<br />

in Knie-Implantate kämpfen. Hufschmied<br />

konnte die Bearbeitungszeit<br />

um 20 Prozent reduzieren und<br />

die Nachbearbeitung eliminieren.<br />

Mit speziell behandelten Fräswerkzeugen<br />

und angepassten<br />

Bearbeitungsstrategien lassen<br />

sich auch Titanimplantate mit perfekten<br />

Oberflächen erzeugen. Ein<br />

weiteres Beispiel ist die Bearbeitung<br />

von carbonfaserverstärktem<br />

PEEK – Standardwerkzeuge verschleißen<br />

hier zu schnell.<br />

Hufschmied<br />

Zerspanungssysteme GmbH<br />

www.hufschmied.net<br />

Die besten Ergebnisse bei der Zerspanung von Zirkoniumdioxid erreicht man laut Benchmark der<br />

Hochschule Augsburg mit Werkzeugen von Hufschmied<br />

20 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Produktion<br />

Dosierlösungen von A bis XYZ<br />

Seit vielen Jahren vertreiben<br />

wir bei GLOBACO Dosiertechnik<br />

von Techcon wegen ihrer hohen<br />

Präzision und Haltbarkeit.<br />

Dosiersysteme von Techcon<br />

bieten verbesserte Arbeits hygiene<br />

und verbesserte Produktivität,<br />

machen Prozesse effizienter und<br />

schaffen damit einen Mehrwert für<br />

Sie. Mit diesen hochwertigen Produkten,<br />

unserer Entschlossenheit<br />

und langjährigem Know-how helfen<br />

wir Ihnen Fertigungsprobleme<br />

zu lösen, sei es in der Luftfahrt,<br />

beim Militär, in der Verpackungsindustrie,<br />

bei der Herstellung medizinischer<br />

Geräte, in der industriellen<br />

Montage oder in der Elektronik.<br />

Während sich Ihre Prozesse<br />

und Herausforderungen weiterentwickeln,<br />

wird Techcon weiterhin<br />

intelligentere, sauberere und<br />

langlebigere Lösungen für Ihre<br />

Anwendungen anbieten.<br />

Genauigkeit, Wiederholbarkeit<br />

und Flexibilität<br />

für eine Vielzahl an Service-<br />

Industrien:<br />

• Luft-und Raumfahrt<br />

• Militär<br />

• Verpackungsindustrie<br />

• Industrielle Montage<br />

• Medizinische Geräte<br />

• Elektronik<br />

• Mobile Geräte<br />

• Automobil<br />

• Sondermaschinenbau<br />

Leistungsmerkmale<br />

Höhere Genauigkeit:<br />

Techcon Dosiersysteme und<br />

-komponenten sind so konzipiert<br />

und hergestellt, dass sie eine<br />

strenge Kontrolle und Genauigkeit<br />

für eine Vielzahl von Dosiersystemanwendungen<br />

bieten. Die<br />

Dosierroboter wurden speziell für<br />

Dosieranwendungen entwickelt<br />

und konfiguriert. Sie bieten absolute<br />

Kontrolle über die Dosierung<br />

von Flüssigkeiten und Pasten, ob<br />

in Linien, Bögen oder Kreisen bis<br />

hin zu wiederholten, zeitgesteuerten<br />

Punkten.<br />

Hervorragende Haltbarkeit:<br />

Techcon Dosierventile werden<br />

in sensiblen Fertigungsprozessen<br />

eingesetzt. Sie benötigen weniger<br />

Wartung als vergleichbare Produkte,<br />

wodurch sie in der Branche<br />

als „Arbeitspferd“ geschätzt<br />

werden.<br />

Verbesserte<br />

Arbeitshygiene:<br />

Das Ergebnis höherer Genauigkeit<br />

und hervorragender Haltbarkeit<br />

ist eine verbesserte industrielle<br />

Hygiene – ein sauberer, effizienter<br />

Prozess.<br />

Gesteigerte Produktivität:<br />

Mit Dosiertechnik von Techcon<br />

wird Ihre Produktivität gesteigert.<br />

Prozesse werden schneller ausgeführt,<br />

es entsteht weniger Abfall,<br />

die Ausrüstung hält länger – und<br />

Sie sparen Geld!<br />

Alle diese Punkte – Genauigkeit,<br />

Haltbarkeit, Arbeitshygiene<br />

und Produktivität – ergeben einen<br />

überzeugenden Mehrwert!<br />

Globaco GmbH<br />

Paul-Ehrlich-Straße 16-20 • 63322 Rödermark • Tel.: 06074/86915<br />

Fax: 06074/93576 • info@globaco.de • www.globaco.de<br />

Der Vergleichstest<br />

Ein wissenschaftlicher Vergleichstest<br />

der Hochschule Augsburg<br />

im Bereich Dentaltechnik bestätigte<br />

für die Zirkoniumdioxid-Bearbeitung<br />

erst vor Kurzem die Qualität<br />

und Effizienz der Hufschmied-<br />

Werkzeuge. Nur mit diesen konnten<br />

feinste Strukturen überzeugend<br />

bearbeitet werden und der<br />

Standzeittest belegte gleichbleibend<br />

höchste Qualität.<br />

Qualitätskontrolle während<br />

der Bearbeitung<br />

Spät entdeckte Fehler sind teuer,<br />

deshalb sollte Qualitätskontrolle<br />

so früh wie möglich ansetzen. Mit<br />

SonicShark hat Hufschmied eine<br />

neuartige Technik zur zerspanungsbegleitenden<br />

Qualitätskontrolle<br />

entwickelt. Mit Hilfe von Körperschallsensoren<br />

und lernfähiger<br />

KI erkennt das System Anomalien<br />

in Produktionsprozessen, identifiziert<br />

Materialinhomogenitäten und<br />

„hört“ beginnenden Werkzeugverschleiß.<br />

Durch die bearbeitungsbegleitende<br />

Inline-Kontrolle spart<br />

SonicShark Zeit und Kosten in der<br />

Qualitätssicherung, ermöglicht effizientere<br />

Werkzeugnutzung und<br />

vorausschauende Wartung. Bisher<br />

werden Werkzeuge meist in Standzeittests<br />

qualifiziert und zur Sicherheit<br />

unabhängig von ihrem tatsächlichen<br />

Zustand nach einer festgelegten<br />

Zeit getauscht. Diese starren,<br />

vielfach übervorsichtigen Vorgaben<br />

durch die Inline-Qualitätskontrolle<br />

zu ersetzen, spart Werkzeugkosten.<br />

Echtzeitüberwachung<br />

Noch wichtiger im Zusammenhang<br />

mit teuren Werkstoffen: Die<br />

Echtzeitüberwachung verhindert<br />

Ausschuss, der durch die Bearbeitung<br />

mit einem vorzeitig verschlissenen<br />

Werkzeug produziert<br />

wird, das heißt die nachgelagerte<br />

Qualitätskontrolle der Bauteile wird<br />

durch eine In-Line-Qualitätskontrolle<br />

ersetzt und die Bauteile können<br />

in einer deutlich kosteneffizienteren<br />

Prozesskette hergestellt<br />

werden. ◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

21


Produktion<br />

Feinste Werkzeugbaukunst für die<br />

medizinische Diagnostik<br />

Formenbau Sauter versechsfacht die Ausbringung<br />

im laufenden Prozess zu identifizieren.<br />

Beim Öffnen des Werkzeugs<br />

sorgt eine Entformungshilfe auf der<br />

Düsenseite des Werkzeugs dafür,<br />

dass die Teile zunächst auf der<br />

Kernseite verbleiben. Erst danach<br />

schiebt eine Abstreiferplatte die fertigen<br />

Teile vorsichtig von den Kernen.<br />

Eventuelle Schlechtteile werden<br />

dabei ausgeschleust und müssen<br />

später nicht manuell aussortiert<br />

werden.<br />

Sauter GmbH<br />

mehrwert@formenbau-sauter.de<br />

www.formenbau-sauter.de<br />

Formenbau Sauter hat für<br />

die Joma-Polytec-GmbH ein<br />

8-fach-Kunststoff-Spritzgusswerkzeug<br />

konstruiert und gefertigt, mit<br />

welchem komplexe Probenbehälter<br />

für die medizinische Diagnostik<br />

hergestellt werden. Jedes der acht<br />

Formnester wird von einem Sensor<br />

überwacht, um die Produktqualität<br />

bereits im Spritzprozess abzusichern.<br />

Ein Heißkanal sorgt für bessere<br />

Füllung, verkürzt den Anguss<br />

und spart so Material ein. Die Kavität<br />

des geschlossenen Werkzeugs<br />

wird mittels einer Unterdruckpumpe<br />

evakuiert, um die Zykluszeit zu verringern.<br />

Durch das auf 30.000 Zyklen<br />

erhöhte Wartungsintervall steigert<br />

das neue Werkzeug die Ausbringung<br />

im Vergleich zum bisher eingesetzten<br />

Vierfachwerkzeug um<br />

den Faktor 6.<br />

Hochwertige Kunststoff-<br />

Spritzgussteile<br />

Die Joma-Polytec GmbH ist<br />

Hersteller hochwertiger Kunststoff-Spritzgussteile<br />

für die medizinische<br />

Diagnostik. Um die stark<br />

steigende Nachfrage abdecken<br />

zu können, sollte die Ausbringung<br />

eines komplexen Probenbehälters<br />

mit angespritzter, federnder<br />

Haltelasche deutlich erhöht werden.<br />

Dafür hat Formenbau Sauter<br />

ein bestehendes 4-fach-Werkzeug<br />

mit einem Wartungsintervall<br />

von 10.000 Zyklen durch ein neu<br />

konstruiertes 8-fach-Werkzeug<br />

mit 30.000 Zyklen bis zur Wartung<br />

ersetzt. Gemeinsam mit dem Kunden<br />

wurde die Zykluszeit optimiert.<br />

Diese liegt unter 30 Sekunden. In<br />

einer Schicht entstehen so bis zu<br />

7.680 Teile.<br />

Funktion<br />

Nach dem Schließen des Werkzeugs<br />

saugt eine Vakuum-Pumpe<br />

die Kavität leer, damit der Kunststoff<br />

schneller einschießen kann und so<br />

die Zykluszeit verringert wird. Ein<br />

zusätzlicher Heißkanal sorgt nicht<br />

nur für ein definiertes Abkühlen des<br />

Materials, sondern ermöglicht auch<br />

einen verkürzten Anguss und damit<br />

eine nicht unerhebliche Materialeinsparung.<br />

Im Sinne von Industrie 4.0 wird<br />

jedes Formnest durch einen Drucksensor<br />

überwacht, um das Füllbild<br />

zu erkennen, in Echtzeit auszuwerten<br />

und Schlechtteile bereits<br />

Über Joma-Polytec GmbH<br />

Erstbemusterung sofort<br />

bestanden<br />

Formenbau Sauter hat das Spritzgusswerkzeug<br />

konstruiert, ausgelegt,<br />

gefertigt und als einsatzfertige<br />

Lösung aus 1.2085-Werkzeugstahl<br />

für Arburg-Spritzgussmaschinen im<br />

Format 600 x 450 mm bei Joma-<br />

Polytec angeliefert. „Das Werkzeug<br />

von Sauter hat seine Erstbemusterung<br />

auf Anhieb mit Bravour<br />

gemeistert,“ bestätigt anerkennend<br />

Friedhelm Pfitzner, Technischer Leiter<br />

bei Joma-Polytec. „Das ist bei<br />

so einem komplexen Werkzeug<br />

mit Heißkanal, Sensorik, Vakuum-<br />

Pumpe und weiteren Details keinesfalls<br />

selbstverständlich“.<br />

„Das neue Achtfachwerkzeug ist<br />

zwar knapp eine Tonne schwer, zieht<br />

aber in seinem Inneren alle Register<br />

komplexen und filigranen Werkzeugbaus.<br />

Hut ab für die schnelle<br />

und saubere Realisierung,“ so das<br />

Werturteil von Thomas Kohler, Leiter<br />

Werkzeugbau bei Joma-Polytec.<br />

„Gemeinsam haben wir das<br />

Werkzeugsystem optimiert und<br />

noch einige Sekunden Zykluszeit<br />

herausgeholt“ ◄<br />

Das Familienunternehmen Joma-Polytec GmbH wurde 1958<br />

gegründet und fertigt für alle bedeutenden deutschen OEM und<br />

Tier 1-Zulieferer anspruchsvolle Komponenten im Antriebs- und<br />

Leichtbaubereich. Elektrische Pumpen, Brennstoffmodule und Strukturbauteile<br />

finden sich genauso in der Fertigung wie Medizintechnik-<br />

Komponenten sowie Wärmedämmprofile und Isolatoren.<br />

22 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Lasertechnik<br />

Modulare Workstation fürs Laserschweißen von Kunststoffen<br />

Seit anfang 2020 ist die modulare Workstation<br />

Turnkey M zum Laserschweißen von mittelgroßen<br />

Kunststoffbauteilen bis rund einem halben<br />

Meter Größe erhältlich. Sie ergänzt die<br />

kleinere kompakte Turnkey S, die vor etwas<br />

über einem Jahr lanciert wurde.<br />

Wiederum basiert die Turnkey M auf einem<br />

modularen Baukastensystem, so dass sie unterschiedlich<br />

konfiguriert werden kann, passend<br />

zu den Bauteilen des Kunden und seinen Anforderungen.<br />

Der Schaltschrank und der Laser<br />

mit unterschiedlichen möglichen Leistungen<br />

befinden sich im Unterbau der Maschine, so<br />

dass der Schweißraum im Oberbau von den<br />

Seiten und hinten durch große Flügeltüren gut<br />

zugänglich ist. Für die Zuführung der Bauteile<br />

kann zwischen Schublade und Rundtakttisch<br />

gewählt werden, der mit einem Durchmesser<br />

von 650 mm auch erlaubt größere Bauteile<br />

aufzunehmen. Kundenspezifisch ist auch<br />

die Integration eines Transferbands durch die<br />

Maschine möglich.<br />

Um die Schweißnaht abzufahren kann das<br />

Turnkey M für den Konturprozess mit Servo-<br />

Achsen ausgerüstet werden oder für quasisimultanes<br />

Schweißen mit einer Scanner optik,<br />

die bis zu einem Bearbeitungsfeld von 350 x<br />

350 mm abdecken kann.<br />

In der Medizintechnik punktet die Lasertechnik<br />

fürs Kunststoffschweißen vor allem durch<br />

die präzisen und sauberen Verbindungen. Die<br />

zum Anschmelzen der Kunststoffe benötigte<br />

Energie wird nur sehr lokal eingebracht, ohne<br />

Hitzeeinwirkung auf nahegelegene Bereiche<br />

wie z. B. wärmeempfindliche Reagenzien. Im<br />

Vergleich zum Ultraschallschweißen besteht<br />

auch nicht die Gefahr Partikel zu erzeugen<br />

und es entstehen keine Vibrationen, die die<br />

empfindliche Elektronik beschädigen können.<br />

ProByLas<br />

www.probylas.com<br />

Best of 2020<br />

Mikrolaserschweißen in der Dentalund<br />

Medizintechnik<br />

Schüssler Laser (eine Marke<br />

der Schüssler Technik GmbH &<br />

Co.KG) bietet ein neues innovatives<br />

5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum<br />

zum Mikrolaserschweißen<br />

an. Die Zielapplikationen sind<br />

filigrane und präzise Applikationen<br />

im Dental- und Medizinbereich wie<br />

z. B. Zahnbrackets oder chirurgische<br />

Instrumente.<br />

Highlights<br />

sind die eigen entwickelten wartungsfreien<br />

Direktantriebe der Achskinematik.<br />

Eine Kamera im Strahlgang<br />

des Lasers sorgt für eine<br />

automatische Lageerkennung des<br />

Werkstückes. Dadurch entstehen<br />

eine hohe Positioniergenauigkeit<br />

und eine hochwertige Qualitätskontrolle<br />

der Laserschweißnaht.<br />

Durch ein integriertes CAD/CAM-<br />

System lassen sich auch Freiformen<br />

problemlos schweißen. Stifte oder<br />

Katheter, also zylindrische Bauteile<br />

können exakt und sicher Lasergeschweißt<br />

werden.<br />

Auch Sensoren die einem starken<br />

Druck standhalten müssen, werden<br />

in einer Aufspannung Gasdicht verschweißt.<br />

Schüssler Laser erfüllt mit<br />

seinem 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum<br />

zum Mikrolaserschweißen<br />

die in den letzten Jahren steigenden<br />

Anforderungen an Fügeprozesse<br />

von Medizinprodukten.<br />

Selbstverständlich ist das neues<br />

5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum<br />

auch auf das wichtige Thema<br />

Industrie 4.0 vorbereitet und lässt<br />

sich nahtlos an Ihren Fertigungsprozess<br />

adaptieren.<br />

Schüssler Technik<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.schuessler-technik.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

23


Lasertechnik<br />

Bewährtes Material – innovative<br />

Anwendungen: Dünnglas<br />

Bild 1: Millionen von Through Glass Vias (TGV) können in einem Glaswafer defektfrei und mit<br />

konkurrenzloser Geschwindigkeit erzeugt werden<br />

LPKF Laser & Electronics AG<br />

www.lpkf.de<br />

Neue Möglichkeiten für den weiteren Einsatz von<br />

Dünnglas in der Medizintechnik und anderen Branchen<br />

schafft eine neue Technologie zur Mikrobearbeitung<br />

von Glassubstraten. Durch die Nutzung einzelner<br />

gezielter Laserpulse realisiert das Laser Induced<br />

Deep Etching-Verfahren (LIDE) die Erstellung hochpräziser<br />

Mikrobohrungen und<br />

Schnitte in Dünnglas – über die<br />

gesamte Glasdicke oder exakt<br />

bis zu einer bestimmten Tiefe.<br />

So kann das bearbeite Material<br />

für viele neue Anwendungen<br />

zuverlässig eingesetzt werden.<br />

Das maskenlose, direkt strukturierende<br />

Laserverfahren<br />

erzeugt im ersten Prozessschritt<br />

kleinste Modifikationen in der<br />

Struktur jeder Art von dünnem<br />

Glassubstrat. Das Glas wird mit<br />

den Modifikationen im anschließenden<br />

Nassätzprozess anisotropisch<br />

geätzt. Das Ergebnis<br />

sind perfekt geformte Features<br />

mit hohen Aspektverhältnissen<br />

im Glas.<br />

Beispiellose Präzision<br />

LIDE kann mit beispielloser<br />

Präzision sämtliche Geometrien<br />

in Glas realisieren. Dabei<br />

erreicht das Verfahren einen sehr<br />

hohen Durchsatz und ist dadurch<br />

gleichzeitig sehr kosteneffizient.<br />

Die Technologie, die von LPKF entwickelt wurde, kann<br />

für Anwendungen in allen Bereichen verwendet werden,<br />

in denen Dünnglassubstrate bereits eingesetzt<br />

werden bzw. von Vorteil wären.<br />

Hintergrund: Der ambivalente Ruf von Glas<br />

Glas ist fraglos eines der interessantesten Materialien,<br />

die in den Produkten und Verfahren verschiedenster<br />

Branchen eingesetzt werden. Dies verdankt<br />

es folgenden Eigenschaften:<br />

• Hohe chemische Beständigkeit. Dadurch ist es ideal<br />

für den Einsatz in den Biowissenschaften.<br />

• Hohe thermische Stabilität und ein einstellbarer Wärmeausdehnungskoeffizient<br />

(Coefficient of thermal<br />

expansion, CTE). Dies ermöglicht den Einsatz bei<br />

hohen Temperaturen, wobei gleichzeitig eine Verträglichkeit<br />

mit anderen Materialien gewährleistet<br />

ist, beispielsweise Silizium im Bereich der Halbleiterbranche.<br />

• Hoher spezifischer elektrischer Widerstand und<br />

ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften. Dies<br />

macht es zum bevorzugten Material für Hochfrequenz-Kommunikationsanwendungen<br />

wie 5G und<br />

darüber hinaus.<br />

• Allgemein bekannte optisch vorteilhafte Eigenschaften<br />

- für den Einsatz etwa in Displays: vom Fern seher<br />

bis zum Mobiltelefon.<br />

Diese bemerkenswerten Eigenschaften von Glas<br />

sind seit Langem bekannt. Dennoch waren die Einsatzmöglichkeiten<br />

des Materials durch besondere<br />

Bild 2: Beispiel eines Vitrion-Lasersystems zur Glasbearbeitung mit zwei<br />

automatisierten Zuführstationen für die Glaswafer-Produktion<br />

24 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Lasertechnik<br />

Bild 3: Mit LIDE bearbeitetes Glas kann - selbst bei einer Dicke von nur 0,5 mm - gefaltet und so für viele<br />

Anwendungen genutzt werden, zum Beispiel als faltbare Rückseite von Glasdisplays<br />

Schwierigkeiten bei der Bearbeitung mit herkömmlichen<br />

Verfahren bislang begrenzt. Denn<br />

die Bearbeitung von Dünnglassubstraten erforderte<br />

komplizierte und oft kostspielige Verfahren,<br />

die darüber hinaus üblicherweise Mikrorisse<br />

und Spannungen im Glas erzeugten. Die Bearbeitung<br />

führte zum Verlust bestimmter Eigenschaften,<br />

zu einem Rückgang von Qualität und<br />

Produktionsausbeute sowie zu einer reduzierten<br />

Zuverlässigkeit im späteren Betrieb.<br />

Diese aus dem Bearbeitungsprozess entstehenden<br />

Nachteile haben Glas in einigen Anwendungsfeldern<br />

den Ruf eingetragen, ein Material<br />

mit ungünstigen mechanischen Eigenschaften<br />

zu sein: schwer zu bearbeiten und durch die<br />

erheblichen Verluste im Produktionsprozess<br />

letztendlich für viele Anwendungen nicht ökonomisch<br />

einsetzbar.<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

LIDE bringt neues Leben ins Glas<br />

Dank des Laser Induced Deep Etching-Verfahrens<br />

(LIDE) wird Glas nun zum Materialkandidaten<br />

für eine Vielzahl von Branchen und Anwendungen<br />

- ohne die bisher üblichen Nachteile.<br />

Das LIDE-Verfahren umfasst wie erwähnt<br />

zwei Bearbeitungsschritte: Zuerst werden die<br />

gewünschten Bereiche mit dem Laser belichtet,<br />

ohne Glas abzutragen. Der Laser erzeugt eine<br />

hochpräzise Modifikation des Glases. Anschließend<br />

wird das Glas in einem Nassätzprozess<br />

weiterbearbeitet. Dabei werden die Bereiche,<br />

welche im ersten Bearbeitungsschritt durch den<br />

Laser modifiziert wurden, anisotrop geätzt. Durch<br />

diese zweistufige Bearbeitung erzeugt LIDE eine<br />

äußerst genaue und defektfreie Strukturierung<br />

mit hohen Aspektverhältnissen bei gleichzeitig<br />

hohem Durchsatz und hoher Ausbeute. LIDE<br />

löst dadurch die bisherigen Probleme der Mikrobearbeitung<br />

von Glas und eröffnet damit ganz<br />

neue Möglichkeiten für den Einsatz von Dünnglassubstraten.<br />

Schnelle Bearbeitung<br />

Pro Sekunde können mit LIDE beispielsweise<br />

mehrere Tausend Blind-Vias – d. h. Bohrungen<br />

mit begrenzter Tiefe – oder Through-Glas-Vias<br />

(TGV) erstellt werden. Dank dieser Fähigkeiten<br />

kann das Verfahren genutzt werden, um in Dünnglas<br />

innerhalb kürzester Zeit Schnitt linien, Öffnungen<br />

sowie Hohlräume mit beliebigen Geometrien<br />

und jeder gewünschten Tiefe zu realisieren.<br />

Da der Strukturierungsprozess direkt<br />

Bild 4: Dünnglas für die Cellomics-Forschung<br />

und digital mit dem Laser ausgeführt wird, werden<br />

keine Maskierungs- und Belichtungsprozesse<br />

benötigt. Dies verringert die Komplexität<br />

des Bearbeitungsprozesses und ermöglicht<br />

die Strukturierung verschiedenster Formen<br />

mit unterschiedlichen Abmessungen in einem<br />

Verarbeitungsschritt und auf einem Substrat.<br />

Die neuartige Designfreiheit machen LIDE zur<br />

Basistechnologie für gegenwärtige und künftige<br />

Glasanwendungen in praktisch allen Branchen:<br />

von der Halbleiterindustrie bis zu den Biowissenschaften.<br />

Anwendungen<br />

Mit der Technologie lassen sich praktisch<br />

alle transparenten Glassubstrate auf Silikatbasis<br />

wie Borosilikatglas, Quarzglas und viele<br />

weitere verarbeiten. Wichtige Anwendungen für<br />

LIDE-bearbeitetes Dünnglas in der Elektronikindustrie<br />

sind Interposer, Wafer für die heterogene<br />

Integration oder Spacer Wafer aus Glas.<br />

Auch für den Einsatz als Display-Deckglas oder<br />

faltbare Display-Backplanes ist diese Mikrobearbeitung<br />

relevant. Doch auch in der Mikrofluidik<br />

und bei der Herstellung hochdichte-Mikrotestplatten<br />

stehen nun neue und effiziente Einsatzfelder<br />

für das Dünnglas offen, beispielsweise<br />

für die quantitative Zellanalyse mit Bioimaging-Methoden.<br />

Glasbearbeitungsservice Vitrion<br />

Unter dem Markennamen Vitrion bietet LPKF<br />

die innovative Glasbearbeitung mittels LIDE-<br />

Technologie als Dienstleistung an. Vitrion liefert<br />

Speziallösungen der LIDE-Dünnglasbearbeitung<br />

für Kunden aus allen Branchen. Das<br />

Unternehmen unterstützt und begleitet entsprechende<br />

Projekte auf dem gesamten Weg vom<br />

ursprünglichen Konzept über das Prototyping<br />

bis zur Serienfertigung. ◄<br />

25


Lasertechnik<br />

Evosys nominiert für die Auszeichnung<br />

„Großer Preis des Mittelstandes“<br />

Erneut ist die Evosys Laser GmbH<br />

zu einem begehrten Wirtschaftspreis<br />

nominiert worden. Die jährlich von<br />

der Oskar-Patzelt-Stiftung vergebene<br />

Auszeichnung „Großer Preis<br />

des Mittelstandes“ ist deutschlandweit<br />

angesehen. Nach dem Erhalt<br />

des IHK Gründerpreises 2018, der<br />

Nominierung für den Bayerischen<br />

Gründerpreis 2019 und der Verleihung<br />

des TOP 100 Deutschland<br />

Innovationspreises im Juni 2020<br />

wird Evosys damit noch einmal eine<br />

hohe Anerkennung für seine unternehmerischen<br />

Leistungen zuteil.<br />

Das Erlanger Unternehmen entwickelt<br />

und fertigt Laserschweißanlagen<br />

für die Bearbeitung von<br />

Kunststoffen. Eingesetzt werden<br />

diese dann z.B. in der Automotive-,<br />

Medizintechnik- oder Consumerprodukte-Industrie.<br />

Das Laserschweißen<br />

von Kunststoffen ist ein etabliertes<br />

und weit verbreitetes Fertigungsverfahren.<br />

Es wird vor<br />

allem wegen seiner Zuverlässigkeit,<br />

Sauber keit und Wirtschaftlichkeit<br />

geschätzt.<br />

Ziel des deutschlandweit<br />

begehrten Wirtschaftspreises<br />

ist es vor allem, die unternehmerische<br />

Verantwortung<br />

zu fördern. Die Nominierung,<br />

zu dem man sich nicht<br />

selbst bewerben kann, gilt<br />

als Eintrittskarte ins „Netzwerk<br />

der Besten“. Als einziger<br />

Wirtschaftspreis Deutschlands<br />

werden hier nicht allein<br />

Zahlen, Innovationen oder<br />

Arbeitsplätze betrachtet, sondern<br />

man sieht das Unternehmen<br />

als Ganzes und in<br />

seiner komplexen Rolle in<br />

der Gesellschaft. Eine hochkarätige<br />

Jury aus angesehenen<br />

Vertretern der Wirtschaft<br />

bestimmt Mitte <strong>2021</strong> anhand diverser<br />

Kriterien die Gewinner. Erst im<br />

September nächsten Jahres werden<br />

die Finalisten dann auf einem<br />

Galaabend in Würzburg bekannt<br />

gegeben und prämiert.<br />

Der Maschinenbauer Evosys,<br />

dessen Geschäftsjahr 2020 trotz<br />

der herausfordernden Rahmenbedingungen<br />

bisher gut verlaufen<br />

ist, sieht allein in der Nominierung<br />

ein großes Lob für das Team. ◄<br />

Evosys Laser GmbH<br />

www.evosys-laser.com<br />

Nähere Informationen zum Preis finden sich unter www.mittelstandspreis.com<br />

26 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Lasertechnik<br />

Laserschneidanlage zur Feinbearbeitung<br />

Als Systemlieferant entwickelt<br />

und fertigt SITEC Laseranlagen<br />

als standardisierte Systeme oder<br />

Sonderlösung nach Maß. Laseranlagen<br />

der Baureihe LS bieten dabei<br />

eine hohe Flexibilität hinsichtlich<br />

der Integration unterschiedlicher<br />

Laserprozesse wie dem Schweißen,<br />

Schneiden, Härten, Bohren<br />

oder Strukturieren. Der Anlagenbetrieb<br />

kann von manuell bis automatisiert<br />

gestaltet werden. Entsprechend<br />

den Anforderungen des<br />

Kunden werden die standardisierten<br />

LS Laseranlagen durch spezifische<br />

Module erweitert.<br />

Laserschneidanlagen auf Basis<br />

der Baureihe LS gehören ebenso<br />

zum Produktportfolio der SITEC.<br />

Im Gegensatz zu konventionellen<br />

Flachbettschneidanlagen, die meist<br />

Bleche mit Abmessungen von drei<br />

mal zwei Metern schneiden, konzentriert<br />

sich das Unternehmen auf<br />

das Schneiden kleinerer, besonders<br />

dünner Bleche bis hin zu Folien. Mit<br />

dem integrierten Schneid modul<br />

wird aus einer LS85C Standardanlage<br />

eine Flachbettschneidanlage<br />

für das Laserfeinschneiden<br />

hochgenauer Konturen in geringen<br />

Blechdicken von 4 bis 0,05 Millimetern.<br />

Die SITEC-Anlagen verfügen<br />

über zwei Schneidtische: jeweils<br />

einem, auf dem der Schneidprozess<br />

stattfindet und einem zweiten,<br />

der währenddessen bestückt<br />

wird. Seinem Entwicklungskonzept<br />

folgend, bietet SITEC die Schneidanlage<br />

je nach Wunsch des Kunden<br />

von manuell bis vollautomatisiert<br />

an. Zusätzliche Komponenten,<br />

wie Abstandsregelung, Bildverarbeitungssystem<br />

oder auch ein<br />

CAD/CAM-System zur schnellen<br />

und effizienten Programmierung<br />

der Anlage können optional integriert<br />

werden.<br />

Auftragsfertigung<br />

Darüber hinaus fertigt SITEC im<br />

Kundenauftrag und zertifizierter<br />

Qualität auf eigenen Laserschneidanlagen<br />

der Baureihe LS und unterstützt<br />

auf Wunsch in der Technologieentwicklung.<br />

Bereits vor Auslieferung<br />

der Kundenanlagen können<br />

in der eigenen Serienfertigung<br />

auch Produktionsanläufe abgesichert<br />

oder im laufenden Produktionsprozess<br />

Kapazitätsspitzen<br />

überbrückt werden.<br />

SITEC Industrietechnologie<br />

GmbH<br />

sales@sitec-technology.de<br />

www.sitec-technology.de<br />

Best of 2020<br />

Einkaufsführer<br />

Elektronik-Produktion<br />

Jetzt Unterlagen anfordern!<br />

Einkaufsführer Elektronik-Produktion integriert in<br />

electronic fab 2/<strong>2021</strong> mit umfangreichem Produkt index, ausführlicher<br />

Lieferantenliste, Firmenverzeichnis und deutschen Vertretungen<br />

internationaler Unternehmen.<br />

Einsendeschluss der Unterlagen 12. 3. <strong>2021</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss 19. 3. <strong>2021</strong><br />

beam-Verlag, info@beam-verlag.de<br />

oder Download + Infos unter<br />

www.beam-verlag.de/einkaufsführer<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

27


Qualitätssicherung<br />

Null Fehlertoleranz<br />

Prüfstand und Testkonzept für OP-Leuchten bei Dräger<br />

opsira GmbH<br />

www.opsira.de<br />

Drägerwerk AG & Co. KGaA<br />

www.draeger.com<br />

Für die Beleuchtung in OP-Sälen<br />

gelten strenge Normen, um während<br />

medizinischer Eingriffe größtmögliche<br />

Sicherheit zu bieten. Die<br />

Qualitätsmessungen sind wesentlicher<br />

Bestandteil des End-of-Line-<br />

Tests. Für seine OP-Leuchtenfamilie<br />

Polaris 600 hat Dräger gemeinsam<br />

mit Lichtmesstechnik-Spezialist<br />

opsira einen komplett neuen Prüfstand<br />

entwickelt. „Die Polaris 600<br />

bietet unter anderem die Möglichkeit,<br />

die Farbtemperatur passend<br />

zum Gewebe einzustellen“, erklärt<br />

Matthias Brauer, Industrial Engineering<br />

Medical Lights and Video<br />

bei Dräger. „Um diese Funktionen<br />

vollumfänglich zu prüfen, hat unser<br />

Betriebsmittelbau zusammen mit<br />

opsira ein Testkonzept entwickelt,<br />

das wir seit Einführung der Polaris<br />

600 erfolgreich nutzen.“<br />

Wenn der Prüfstand zum<br />

Produkt entwickelt wird<br />

Als die Leuchtenfamilie Polaris<br />

600 bei Dräger aus der Produktentwicklung<br />

kam, standen die<br />

Prüfingenieure für den End-of-Line-<br />

Test vor einer speziellen Herausforderung.<br />

Die neuen Funktionen<br />

der Leuchte waren mit herkömmlicher<br />

Messtechnik nicht zu verifizieren.<br />

„Die Polaris 600 bringt<br />

einiges zusammen, was sonst am<br />

Markt nicht verfügbar ist“, so Brauer.<br />

„Die variable Farbtemperatur ist ein<br />

wesentliches Feature, ebenso die<br />

Einstellung verschiedener Lichtfelddurchmesser.“<br />

Zudem ist in die<br />

Leuchte eine Kamera integriert,<br />

wobei Kamera und Empfänger drahtlos<br />

verbunden sind. Der Hersteller<br />

für Medizin- und Sicherheitstechnik<br />

war also auf der Suche nach einem<br />

verlässlichen Prüfkonzept, mit dem<br />

sich die Einhaltung sämtlicher Normen<br />

sicherstellen ließ.<br />

Geht nicht, gibt’s nicht<br />

„Mit opsira arbeiten wir bereits<br />

seit über fünfzehn Jahren zusammen“,<br />

stellt Brauer fest. „Licht messen<br />

ist eine komplexe Angelegenheit,<br />

und wir haben sehr komplexe<br />

Anforderungen – opsira erfüllt sie<br />

alle.“ Auch die Zusammenarbeit in<br />

puncto Prüfstand-Konzeption lief<br />

reibungslos. Der Betriebsmittelbau<br />

bei Dräger übernahm die Software-Entwicklung,<br />

opsira brachte<br />

Systemkompetenz und Hardware<br />

in das Projekt ein. Schließlich war<br />

ein Prototyp des Prüfstandes erarbeitet,<br />

mit dem sämtliche Messabläufe<br />

optimiert wurden. „Termingerecht<br />

zur Einführung war der finale<br />

Prüfstand fertig und die Polaris 600<br />

am Markt“, stellt Brauer fest.<br />

Anwenderfreundlichkeit,<br />

Funktionalität und<br />

Messablauf<br />

Bei der Entwicklung des Prüfstandes<br />

hatten die beiden Unternehmen<br />

drei wesentliche Aspekte<br />

im Blick – den Anwender, die Ausrichtung<br />

auf die Features der neuen<br />

Leuchte sowie die Ausarbeitung<br />

eines prozesssicheren Messablaufs.<br />

„Für andere Leuchten nutzen wir verschiedene<br />

Montagetische für einzelne<br />

Prüfschritte, so dass die Leuchten<br />

von Tisch zu Tisch transportiert<br />

werden müssen“, so Brauer. Für die<br />

28 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Qualitätssicherung<br />

Sichere Implantate durch innovative<br />

Prüftechnik<br />

Elementarer Bestandteil der<br />

Entwicklung sicherer und langlebiger<br />

Implantate sind Ermüdungsprüfungen.<br />

Die LTM-Prüfmaschinenserie<br />

mit Linearantrieb von<br />

ZwickRoell eignet sich durch ihre<br />

Bauweise ideal für diese Prüfungen.<br />

LTM Linearprüfmaschinen<br />

basieren auf einem von Zwick-<br />

Roell entwickelten elektrodynamischen<br />

Antriebssystem: Hier treffen<br />

äußerst präzise Messwerte mit<br />

hohen Prüffrequenzen, ölfreier<br />

Funktionsweise und wartungsarmem<br />

Betrieb zusammen. So sind<br />

auch Versuche mit hohen Zykluszahlen<br />

energie- und kosteneffizient<br />

möglich, ohne Gefahr zu laufen,<br />

den Prüfling mit Hydrauliköl<br />

zu kontaminieren.<br />

Im optionalen Temperierbad<br />

können Prüfungen unter physiologischen<br />

(in-vivo) Bedingungen<br />

durchgeführt werden. Der korrosionsbeständige<br />

Behälter ist zur<br />

Desinfektion im Autoklaven (bis<br />

120 °C) geeignet, was auch Prüfungen<br />

an Verbindungen zwischen<br />

Implantaten und natürlichen Knochen<br />

erlaubt. Mit Prüfmaschinen<br />

von 1 bis 10 kN Prüfkraft deckt die<br />

LTM-Serie einen weiten Bereich<br />

ab, von dynamischen Prüfungen<br />

an Zahnimplantaten bis hin zu<br />

künstlichen Hüft- oder Kniegelenken.<br />

Auch für statische Versuche<br />

lassen sich die Linearprüfmaschinen<br />

einsetzen.<br />

ZwickRoell<br />

GmbH & Co KG<br />

www.zwickroell.com<br />

Best of 2020<br />

Polaris 600 wurde ein Montagewagen<br />

konzipiert, den der Anwender<br />

in eine Prüfkammer schiebt, in<br />

der alle Messungen stattfinden –<br />

was deutlich einfacher und ergonomischer<br />

in der Handhabung ist.<br />

Neue Wege<br />

Hinsichtlich der Messtechnik<br />

mussten ebenfalls neue Wege<br />

beschritten werden, um alle Anforderungen<br />

zu erfüllen. „Um die notwendigen<br />

Parameter zu gewährleisten,<br />

arbeiten wir mit Sensoren und<br />

einem hochwertigen Klasse L-Photometer<br />

in Kombination mit einer Weißfläche<br />

sowie definierten Radien“,<br />

erläutert Brauer. Darüber hinaus<br />

prüft ein Spektrometer, ob die Farbtemperatur<br />

der Leuchte korrekt einstellbar<br />

ist.<br />

Der Messablauf<br />

ist darauf ausgelegt, alle relevanten<br />

Parameter zügig und fehlerlos<br />

zu testen, die dem Kunden<br />

garantiert werden. „Das Ganze ist<br />

ein teilautomatisierter Messablauf,<br />

der vor Anwenderfehlern schützt“, so<br />

Brauer. Bei erfolgreichem Abschluss<br />

erhält der Anwender ein Kalibrierprotokoll<br />

und die Freigabe.<br />

Die Messdauer<br />

ist dank des optimal an die<br />

Anforderungen angepassten Prüfstandes<br />

sehr kurz. „Je schneller<br />

unsere Abläufe sind, desto schneller<br />

sind wir mit unserem Produkt<br />

beim Kunden – doch bei der Qualität<br />

machen wir keinerlei Abstriche,“<br />

stellt Brauer fest. „Wir führen die<br />

100-prozentige Abschlussprüfung<br />

durch, bevor es in den OP geht. Da<br />

gibt es Null-Fehlertoleranz.“ Da das<br />

Prüfkonzept uneingeschränkt erfolgreich<br />

ist, wird es auch in Zukunft<br />

dazu beitragen, Dräger-Leuchten<br />

in hoher Qualität termingerecht<br />

auszuliefern.<br />

Testsysteme für Medizinbeleuchtung<br />

mit hoher<br />

Präzision<br />

Der Medizinleuchtenprüfstand<br />

mlts von opsira ermöglicht auf<br />

Basis einer photometrisch korrigierten<br />

Messkamera die schnelle<br />

und hochaufgelöste Messung und<br />

Überprüfung von Beleuchtungsstärkeverteilungen.<br />

Innerhalb von<br />

Sekunden wird das Lichtfeld photound<br />

geometrisch vermessen und<br />

gegen die einschlägigen Normen<br />

(z. B. DIN EN 60601-2-41) geprüft.<br />

Besteht neben der Prüfung Bedarf<br />

an einer Einstellung oder Kalibrierung<br />

der Leuchten, bietet das Medizinleuchtenkalibriersystem<br />

mlcs eine<br />

ganze Reihe von Möglichkeiten, verschiedene<br />

Arbeitspunkte bzw. verschiedene<br />

Lichtfelder einzustellen.<br />

Beide Systeme können durch eine<br />

Spektrometerkomponente ergänzt<br />

werden. Damit lassen sich alle relevanten<br />

farbmetrischen Parameter<br />

wie Farbtemperatur, Farbort oder<br />

Farbwiedergabeindex prüfen und<br />

justieren. ◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

29


Qualitätssicherung<br />

Best of 2020<br />

Messung keimtötender UV-Lichtquellen<br />

Das neue X1-1-UV-3727 Radiometer<br />

wurde entwickelt, um die<br />

von Excimer-Lampen bei 222 nm<br />

erzeugte UV-C-Bestrahlungsstärke<br />

sowie die daraus resultierende<br />

Dosis präzise zu messen.<br />

Zusätzlich ist auch die Messung<br />

anderer keimtötender UV-<br />

Lichtquellen möglich, einschließlich<br />

Niederdruck-Hg-Lampen und<br />

UV-LEDs. Jedes Messgerät verfügt<br />

über einen großen Dynamikbereich<br />

und wird mit einem rückführbaren<br />

Kalibrierzertifikat des<br />

ISO 17025 akkreditierten Kalibrierlabors<br />

der Gigahertz-Optik<br />

ausgeliefert.<br />

Die kurzwellige UVC-Strahlung,<br />

welche bei 222 nm von Kr-Cl-Excimer-Lampen<br />

erzeugt wird, ist<br />

bekanntermaßen gegen eine Vielzahl<br />

von Krankheitserregern wirksam.<br />

Insbesondere wird angenommen,<br />

dass sie eine geringere<br />

photo biologische Gefährdung darstellt,<br />

da kurzwellige UVC-Strahlung<br />

nicht so tief in die menschliche<br />

Haut eindringen kann wie<br />

die langwelligere UV-Strahlung,<br />

die von Niederdruck-Hg-Lampen<br />

und UVC-LEDs erzeugt wird.<br />

Das Radiometer X-1-1-UV-3727<br />

misst die UVC-Bestrahlungsstärke<br />

über einen sehr breiten Dynamikbereich<br />

von 0,002 µW/cm² bis<br />

1000 mW/cm², was die Untersuchung<br />

von sowohl der keimtötenden<br />

Wirksamkeit als auch der<br />

Gefährdung ermöglicht. Das Messgerät<br />

wird zusammen mit Kalibrierungen<br />

bei 222 nm für Excimer-<br />

Lampen, 254 nm für Niederdruck-<br />

Hg-Lampen und wellenlängenabhängigen<br />

Kalibrierfaktoren für UV-<br />

LEDs (von 250 nm bis 300 nm in<br />

5-nm-Schritten) angeboten. Die<br />

flache spektrale Empfindlichkeitskurve<br />

des Detektors gewährleistet<br />

geringste Messunsicherheit unabhängig<br />

von der genauen Wellenlänge<br />

der UV-LEDs, die zwangsläufig<br />

je nach Betriebsbedingungen<br />

und Fertigungstoleranzen variiert.<br />

Das Handmessgerät bietet<br />

eine Echtzeitanzeige der Bestrahlungsstärke<br />

(mW/cm²) oder Dosis<br />

(mJ/cm²) und verfügt über eine<br />

Peak-Hold-Funktion. Das Gerät<br />

kann auch über seine USB-Schnittstelle<br />

mit der optionalen Software<br />

S-X1 betrieben werden.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 5-2020,<br />

auf Seite 140<br />

Gigahertz Optik GmbH<br />

info@gigahertz-optik.de<br />

www.gigahertz-optik.de<br />

Mit patentierter Schwingungsmesstechnologie<br />

Für die präzise Untersuchung<br />

der Dynamik von MEMS und<br />

anderen Mikrostrukturen hat sich<br />

die Laser-Doppler-Vibrometrie<br />

(LDV) etabliert. Da sie aber typischerweise<br />

mit sichtbaren Wellenlängen<br />

arbeitet, kann sie die Siliziumverkapselung<br />

von MEMS<br />

nicht durchdringen und damit verkapselte<br />

MEMS auch nicht direkt<br />

untersuchen. Polytec bietet die<br />

patentierte Lösung: Die Charakterisierung<br />

mit Lichtquellen im<br />

nahinfraroten Bereich erlaubt es,<br />

die Kapsel eines solchen MEMS<br />

zu durchdringen und zu vermessen,<br />

ohne sie öffnen zu müssen.<br />

Denn Silizium ist im nahen Infrarotspektrum<br />

oberhalb von Wellenlängen<br />

von 1050 nm transparent.<br />

Die auf Infrarot-Interferometern<br />

basierende Schwingungsmesstechnologie<br />

von Polytec misst<br />

auf reales Schwingverhalten, liefert<br />

repräsentative Ergebnisse und<br />

bietet höchste Datenqualität aufgrund<br />

der expliziten Trennung der<br />

einzelnen Bauteilschichten (layer)<br />

in verkapselten MEMS.<br />

Der Prozessschritt der Verkapselung<br />

von Mikrostrukturen und<br />

MEMS kann zu zusätzlichen Belastungen<br />

führen, welche die Performance<br />

beeinflussen kann. Daher<br />

ist eine umfassende Charakterisierung<br />

der MEMS-Bausteine<br />

im endgültigen, also eingekapselten<br />

Zustand unabdingbar. Da<br />

Silizium im nahen Infrarotspektrum<br />

oberhalb von Wellenlängen<br />

von 1050 nm transparent ist, eröffnet<br />

die neue und patentierte, auf<br />

Infrarotinterferometern basierende<br />

Schwingungsmessung von Polytec<br />

die Möglichkeit, eingekapselte<br />

MEMS auf reales Schwingverhalten<br />

zu messen und somit repräsentative<br />

Messergebnisse zu liefern.<br />

Diese brandneue, innovative Interferometer-Technologie<br />

von Polytec<br />

bietet höchste Datenqualität aufgrund<br />

der expliziten Trennung der<br />

einzelnen Bauteilschichten (layer)<br />

in verkapselten MEMS.<br />

Mit den Messdienstleistungen<br />

bei Polytec können Kunden die<br />

Technologie nutzen, auch wenn sie<br />

kein eigenes Messsystem haben,<br />

und experimentelle Modalanalysen,<br />

Machbarkeitsstudien und<br />

Beratung in sämtlichen Projektphasen<br />

beauftragen.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 4-2020,<br />

Seite 16<br />

POLYTEC GmbH<br />

info@polytec.de<br />

www.polytec.com<br />

30 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Qualitätssicherung<br />

Qualitätssicherung bei der Herstellung von Medizinprodukten erleichtert<br />

maXYmos TL ML von Kistler ist<br />

das nach eigenen Angaben weltweit<br />

erste FDA- und MDR-konforme<br />

Prozessüberwachungssystem,<br />

das den strengen Vorschriften<br />

zur Qualitätssicherung<br />

in der Medizintechnikindustrie<br />

entspricht. Die neueste Variante<br />

des bewährten maXYmos erfüllt<br />

den Bedarf von Medizinprodukte-<br />

Herstellern sowie Anlagen- und<br />

Maschinenbauern im Umfeld der<br />

Produktion von pharma zeutischen<br />

und medizintechnischen Gütern<br />

nach einem Überwachungssystem<br />

für die 100-Prozent-Prüfung. Das<br />

System kann für die Integration in<br />

bestehende Qualitätsmanagement-<br />

Systeme einfach qualifiziert<br />

und validiert werden. Prozessüberwachungssysteme<br />

gewinnen<br />

für die Qualitätssicherung<br />

im Bereich der automatisierten<br />

Produktion von medizintechnischen<br />

Produkten immer<br />

mehr an Bedeutung. Medizinprodukte-Hersteller<br />

müssen<br />

sowohl ein Qualitätsmanagementsystem<br />

nachweisen als<br />

auch, dass ihr medizinisches<br />

Produkt die Anforderungen<br />

bezüglich Sicherheit und<br />

Qualität erfüllt. Der Nachweis<br />

der Qualitäts sicherung<br />

muss unter anderem auch für<br />

alle Maschinen, Werkzeuge sowie<br />

den gesamten Fertigungsprozess<br />

erbracht werden. Zudem müssen<br />

Hersteller von Medizinprodukten<br />

auch die Qualitätsmanagementsysteme<br />

ihrer Zulieferer überprüfen.<br />

Mit dem maXYmos TL ML können<br />

diese Anforderungen erfüllt<br />

werden. Das System visualisiert<br />

Prozessverläufe und bietet dabei<br />

umfangreiche Schnittstellen zur<br />

Anbindung von Sensoren. Direkt in<br />

die Fertigungslinie integriert, überwacht<br />

und bewertet maXYmos die<br />

Qualität eines Fertigungsschrittes<br />

und damit des Produktes. Entsprechend<br />

dieser Vorgabe entscheidet<br />

das System bei jedem Werkstück<br />

über gut und schlecht. Die in<br />

maXYmos TL ML integrierten Funktionen<br />

entsprechen den regulatorischen<br />

Bestimmungen für Applikationen<br />

in der medizintechnischen<br />

Industrie.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 3-2020,<br />

auf Seite 33<br />

Kistler Instrumente AG<br />

info@kistler.com<br />

www.kistler.com<br />

Best of 2020<br />

Hochpräzise Prüfmaschine für Zahnimplantate und Abutments<br />

plantaten experimentieren mit Beschichtungen<br />

für eine bessere Befestigung und Einheilung im<br />

Knochen. Hierzu werden Implantatkörper in künstlichen<br />

Knochen eingeschraubt und auftretende<br />

Drehmomente des selbstschneidenden Gewindes<br />

überprüft. Die neue Maschine hat drei Aufnehmer<br />

mit den Nenndrehmomenten 10 Nm,<br />

5 Nm und 1 Nm, je mit einer Genauigkeit von<br />

0,1, sodass sie Drehmomente von mindestens<br />

0,02 Nm mit einem Fehler von 0,1 % messen<br />

kann. Die drehmomenteinleitende Welle rotiert<br />

mit einer Rundlaufgenauigkeit von unter einem<br />

µm und bis zu 3000 U/min.<br />

Durch geschliffene Führungsflächen wird eine<br />

wiederholbare Positioniergenauigkeit erreicht,<br />

die Koaxialität, Rundlauf und Planlauf zwischen<br />

Drehmomenteinleitung und -messung von nur<br />

wenigen µm garantiert. Eine Kraftabstützung<br />

schützt vor Störeinflüssen. Die Maschine ist mit<br />

der Software programmierbar, Tests können ausgewertet<br />

und Berichte erstellt werden. TesT ist<br />

als Kalibrierlabor und für Kalibrierung von Material-Prüfmaschinen<br />

nach ISO 17025 zertifiziert.<br />

Zur Prüfung von Zahnimplantaten und Abutments<br />

hat TesT eine spezielle Torsionsprüfmaschine<br />

entwickelt. Hersteller von Zahnim-<br />

TesT GmbH<br />

www.test-gmbh.com<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

31


Qualitätssicherung<br />

Von der Glasröhre zur anwendungsfertigen<br />

Spritze<br />

NeuroCheck ist Partner im pharmazeutischen Produktionsprozess<br />

NeuroCheck GmbH<br />

sales@neurocheck.com<br />

www.neurocheck.de<br />

In der Pharmaindustrie steht die<br />

automatisierte Produktion unter<br />

dem Aspekt höchster Qualität und<br />

absoluter Sicherheit. Kleinste Fehler<br />

bei der Herstellung können fatale<br />

Folgen für den Patienten nach sich<br />

ziehen. Hersteller von Glasspritzen<br />

setzen deshalb auf den Einsatz von<br />

NeuroCheck Kameraprüfsystemen,<br />

die gleich mehrfach im Produktionszyklus<br />

einer Spritze Anwendung<br />

finden.<br />

Fehlerhafte Spritzen sicher auszuschließen,<br />

macht das Prüfen aller<br />

Einzelteile bereits bei der Zuführung<br />

in die Produktionsmaschine<br />

unabdingbar. Dabei werden unterschiedliche<br />

Varianten von Glaskörpern<br />

und Kanülen oft auf derselben<br />

Montagelinie zusammengeführt.<br />

Der Hersteller ist damit in der Lage,<br />

die unterschiedliche Nachfrage<br />

seiner Kunden zu Kanülengröße<br />

und Füllmenge flexibel zu bedienen.<br />

Diese Flexibilität birgt allerdings<br />

die Gefahr, nicht zueinander<br />

gehörende Einzelteile zusammenzuführen.<br />

Aus diesem Grund werden<br />

ausnahmslos alle Einzelteile<br />

einer 100 % Typkontrolle unterzogen.<br />

Hohe Kamera auflösungen<br />

stellen sicher, dass kleinste Unterschiede<br />

bei der Größe der Kanülen<br />

oder dimensionale Abweichungen<br />

bei den Glaskörpern prozesssicher<br />

erkannt und aussortiert werden.<br />

Montagekontrolle<br />

Neben der Typkontrolle, ist<br />

die Montagekontrolle der Einzelteile<br />

eine der Hauptaufgaben des<br />

Prüfsystems. Korrekter Kanülenüberstand<br />

und Einhaltung des<br />

maximal erlaubten Montagewinkels<br />

werden ebenso abgefragt, wie die<br />

korrekte Dosierung des Klebers,<br />

der dem Medizinprodukt seine Stabilität<br />

verleiht.<br />

Prüfen der Nadelspitzen<br />

Der nächste Produktionsschritt<br />

sieht das Prüfen der Nadelspitzen<br />

vor. Deren Schliff ist ausschlaggebend<br />

dafür, dass beim Patienten<br />

eine möglichst schmerzfreie Injektion<br />

vorgenommen werden kann.<br />

An der Nadelspitze sind kleinste<br />

Abweichungen im µm-Bereich<br />

inakzeptabel.<br />

Um sicherzustellen, dass durch<br />

zahlreiche aufeinander folgende<br />

Bearbeitungsschritte eine Beschädigung<br />

der Spitzen ausbleibt, hat<br />

NeuroCheck ein spezielles Prüfverfahren<br />

entwickelt. Unabhängig<br />

von der Ausrichtung der Kanülen<br />

werden beschädigte Nadeln zuverlässig<br />

erkannt. Ein Ausdrehen der<br />

Kanülen in eine bestimmte Prüfposition<br />

ist nicht notwendig. Das spart<br />

wertvolle Produktionszeit und hält<br />

die Prüfanwendung schlank.<br />

Wie entsteht eine Glasspritze<br />

und an welchen Stationen im Produktionsprozess<br />

hilft NeuroCheck,<br />

Qualität zu sichern?<br />

Vermessung I<br />

Glaskörperkontrolle auf Glasbruch/<br />

Absplitterungen<br />

Es gibt zahlreiche Formen und<br />

Größen von Spritzen, je nach<br />

32 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Qualitätssicherung<br />

Anwendungsgebiet im medizinischen<br />

Bereich. Zu Beginn des<br />

Herstellungsprozesses einer Glasspritze<br />

wird ein Glasröhrchen durch<br />

Hitzeeinwirkung in seine Zielform<br />

gebracht. Bereits hier prüft<br />

Neuro Check Kontur und Größe des<br />

Glaskörpers auf mögliche Beschädigungen;<br />

das können beispielsweise<br />

Glasbruch oder Absplitterungen<br />

sein.<br />

Nadellänge oder Kanülenschrägstand<br />

zu gewähr leisten. Zur Montage<br />

von Spritzen in Autoinjektoren<br />

können zudem weitere Maße erhoben<br />

werden.<br />

Innovative Beleuchtungskonzepte<br />

stellen Klebstoffe kontrastreich<br />

dar. Das macht die Bewertung<br />

des Kleber hügels und des Einlaufverhaltens<br />

des Klebers selbst am<br />

Kanülenrohr möglich.<br />

Bewertung erfolgt mittels speziell<br />

entwickelter Algorithmen, die eine<br />

Erkennung von Defekten im Bereich<br />

weniger Mikrometer ermöglichen.<br />

Links: Ergebnis iO, rechts: Ergebnis<br />

NiO, da die Nadelspitze beschädigt<br />

ist<br />

• Wurde die Nadel beim Aufsetzen<br />

der Schutzkappe verbogen?<br />

• Wurde die Schutzkappe beim<br />

Aufsetzen von der Nadel durchstochen?<br />

NeuroCheck erkennt zuverlässig<br />

Abweichungen mit Hilfe der<br />

optischen Kameraprüfung. So kann<br />

beispielsweise die Verletzungsgefahr<br />

durch eine fehlerhafte Schutzkappe<br />

nahezu ausgeschlossen werden.<br />

OCR-/Schrifterkennung<br />

Links: Ergebnis iO, rechts: Ergebnis<br />

NiO aufgrund von Absplitterungen<br />

Die Prüfung erfolgt im Produktionsprozess<br />

an sich bewegenden<br />

Teilen „on-the-fly“ auf schnell<br />

laufenden, mehrspurigen Produktionsanlagen.<br />

Für eine optimale<br />

Bildqualität arbeitet das Prüfsystem<br />

auf Abbildungs- und Beleuchtungsseite<br />

telezentrisch. Die direkte<br />

Hinterleuchtung der Spritzen auf<br />

der Montagelinie ist oft durch den<br />

Werkstückträger erschwert. Deshalb<br />

wurden Beleuchtungsvarianten mit<br />

Prismen und Umlenkspiegeln entwickelt.<br />

Dieses bewährte Konzept<br />

wird individuell mit dem Maschinenbaupartner<br />

abgestimmt und<br />

ermöglicht auch bei beengtem<br />

Bauraum einen telezentrischen<br />

Beleuchtungsansatz. Das ist der<br />

Schlüssel zu kontrastreichen, prozesssicher<br />

auswert baren Bildern.<br />

Anwesenheitskontrolle<br />

Montage- und Kleberkontrolle zur<br />

Einhaltung wichtiger Maße<br />

Das Zusammenführen von<br />

Glaskörper und Kanüle erfolgt im<br />

automatisierten Klebevorgang.<br />

NeuroCheck übernimmt anschließend<br />

die optische Kleberkontrolle,<br />

um die Einhaltung wichtiger<br />

Maße, wie Gesamtlänge, freie<br />

Links: Ergebnis iO, rechts: Ergebnis<br />

NiO, da Kleberreste am Nadelschaft<br />

vorhanden sind<br />

Die wichtigsten Prüfkriterien hierbei<br />

sind:<br />

• Anwesenheit des Klebstoffes<br />

• Form und Vollständigkeit des<br />

Klebstoffauftrages<br />

• Verschmutzungen in „verbotenen<br />

Zonen“ der Spritze<br />

• Möglicher Überlauf<br />

des Klebstoffes<br />

• Einlauftiefe<br />

Vermessung II<br />

Injektionsnadeln gibt es mit unterschiedlichsten<br />

Spitzen, Längen und<br />

Stärken. Für die Herstellung bedeutet<br />

das eine Vielzahl von Varianten<br />

und Eigenschaften, die während<br />

des Produktionsprozesses mit<br />

Neuro Check geprüft werden.<br />

Optische Nadelspitzenkontrolle für<br />

größtmögliche Sicherheit<br />

Während der Montage können<br />

Deformationen von Nadelspitze/<br />

Nadelschaft oder Verunreinigungen<br />

entstehen. Um derartige Mängel zu<br />

erkennen und damit den Patienten<br />

größtmögliche Sicherheit zu geben,<br />

werden die Nadelspitzen ohne „Vor-<br />

Orientierung“ aus mehreren Kameraperspektiven<br />

hochauflösend auf<br />

Länge, Durchmesser, Winkel und<br />

Verschmutzungen geprüft. Die<br />

Die Prüfung der Durchgängigkeit<br />

der Nadel erfolgt ebenso optisch.<br />

Eine Kamera wird senkrecht über<br />

der Injektionsnadel positioniert und<br />

bildet deren Durchgang ab. So wird<br />

sichergestellt, dass die Nadel nicht<br />

verstopft ist und der Wirkstoff in der<br />

Spritze bei der Anwendung sauber<br />

austreten kann.<br />

Positions-/Konturprüfung<br />

Schutzkappenkontrolle, um<br />

Verletzungsgefahr auszuschließen<br />

Eine Schutzkappe bietet nicht<br />

nur der Nadelspitze Schutz, sie<br />

schützt auch den Anwender vor<br />

Verletzungen. Je nach Spritzentyp<br />

sind Schutzkappen variantenreich<br />

und sollen die Spritze bis zur<br />

Anwendung steril halten.<br />

Verschiedene Varianten bei<br />

Schutzkappen für Injektionsnadeln<br />

Folgende Prüfkriterien sind besonders<br />

wichtig:<br />

• Wurde der korrekte Schutzkappentyp<br />

auf die Spritze aufgesetzt?<br />

• Erfolgte die Kappenmontage<br />

korrekt?<br />

Verpackungskontrolle<br />

von Medizinprodukten:<br />

Schrifterkennung<br />

Medizinische Produkte werden<br />

am Ende des Produktionsprozesses<br />

nach strengen, gesetzlichen Vorgaben<br />

beschriftet. Eine nicht lesbare<br />

Kennzeichnung kann für Patienten<br />

und Hersteller gravierende<br />

Folgen nach sich ziehen. Zudem<br />

ist in diesem Produktionsstadium<br />

Ausschuss aufgrund fehlerhafter<br />

Markierungen besonders kostspielig.<br />

Um Fehlbeschriftungen auszuschließen,<br />

erfolgt die Kontrolle der<br />

Kennzeichnungen per optischer<br />

Kameraprüfung.<br />

So wird verhindert, dass<br />

• falsche Inhalte aufgebracht werden,<br />

• dass das falsche Teil markiert<br />

wird oder<br />

• dass Markierungen aufgebracht<br />

werden, die den weiteren Herstellungsprozess<br />

nicht überstehen<br />

(zum Beispiel Reinigung,<br />

Sterilisation, Passivierung nach<br />

der Markierung).<br />

LOT-Nummer, Verfallsdatum und<br />

weitere Pflichtangaben müssen gut<br />

lesbar sein<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

33


Qualitätssicherung<br />

NeuroCheck<br />

Schaltschrankfertigung<br />

NeuroCheck Schaltschrank<br />

aus Edelstahl für Reinraum-<br />

Anwendungen<br />

Die NeuroCheck Prüfsysteme<br />

können in bereits vorhandene Anlagen<br />

integriert werden, sind jedoch<br />

auch als Stand-alone Komplettsysteme<br />

im Schaltschrank verfügbar.<br />

Hierbei werden die speziellen<br />

Anforderungen des Produktionsumfeldes<br />

immer berücksichtigt.<br />

Neuro Check stimmt die erforderliche<br />

Oberflächenbeschaffenheit<br />

(z. B. Edelstahl für Reinraum-<br />

Anwendungen), ausreichende Klimatisierung<br />

und die Integration ins<br />

Montage umfeld eng mit dem Kunden<br />

ab.<br />

Eine besondere Stärke ist das<br />

langjährige Know-how unserer Mitarbeiter<br />

und das Wissen um die<br />

branchenspezifischen Anforderungen,<br />

die jede Prüfanwendung<br />

mit sich bringt. NeuroCheck setzt<br />

auf Qualitätsstandards, die höchsten<br />

Ansprüchen genügen.<br />

Entwicklungsphasen<br />

NeuroCheck begleitet seine Kunden<br />

Schritt für Schritt durch alle Phasen<br />

der Entwicklung einer leistungsfähigen<br />

Bildverarbeitungslösung.<br />

• Machbarkeitsuntersuchung<br />

Zu Beginn eines Projekts steht die<br />

Machbarkeitsuntersuchung mit entsprechenden<br />

Produktmustern, um<br />

die optimale Prüfmethode herauszuarbeiten.<br />

Bereits hier werden<br />

verschiedene Beleuchtungsvarianten<br />

und Prüfansätze untersucht.<br />

Auf Kundenwunsch können zudem<br />

Anforderungen und örtliche Gegebenheiten<br />

bei einem Besuch vor Ort<br />

evaluiert werden.<br />

• Erarbeitung der Prüflösung<br />

Auf Basis der Ergebnisse aus der<br />

Machbarkeitsuntersuchung erfolgt<br />

die Erarbeitung der Prüflösung. Die<br />

Integration des Aufbaus erfolgt in<br />

enger Abstimmung mit der Planungsebene<br />

der Kunden.<br />

• Engineering<br />

Hoch qualifizierte Ingenieure entwickeln<br />

komplette Prüfsysteme<br />

für die Produktionsprozesse. Das<br />

Anwendungspotential erstreckt sich<br />

dabei auf die gesamte Bandbreite<br />

industrieller Sichtprüfaufgaben. Die<br />

Basis bilden durchgängig integrierte<br />

Konzepte, die ein reibungsloses<br />

Zusammenspiel von Beleuchtung,<br />

Optik, Kamera und Auswertungssoftware<br />

garantieren.<br />

• Inbetriebnahme<br />

Bevor eine Prüflösung an der Produktionsmaschine<br />

in Betrieb geht,<br />

stellen Service-Mitarbeiter Kameras<br />

und Beleuchtungen ein, führen<br />

Kalibrierungen aus und etablieren<br />

den Handshake zur SPS. Kurzum:<br />

Das System wird „fit gemacht“ für<br />

den Serienbetrieb der Anlage.<br />

• Automatischer Prüfbetrieb<br />

Während des Produktionsprozesses<br />

läuft die erstellte Prüflösung vollautomatisch<br />

ab. Am System-Monitor<br />

werden Status und Ergebnisse<br />

visualisiert. Die Ablaufsteuerung<br />

erfolgt über eine SPS bzw. einen<br />

Leitrechner.<br />

• Kundenservice<br />

Vor, während und nach der Projektierung<br />

unterstützt NeuroCheck<br />

Kunden mit technischem und applikationsbezogenem<br />

Support: Dazu<br />

gehört die Produktionsbegleitung<br />

beim Anlaufbetrieb ebenso wie<br />

Typerweiterungen und Anpassungen<br />

je nach Bedarf. ◄<br />

Umstieg in die 3D-Mikroskopie<br />

Das sinaSCOPE der solectrix GmbH<br />

bietet erstmals die Möglichkeit, die<br />

Vorteile digitaler 3D-Mikroskopie<br />

zu nutzen - ohne den vorhandenen<br />

Mikroskop-Analogbestand ausmustern<br />

zu müssen. Von Solectrix<br />

entwickelte 4K-Farb-Kameraköpfe<br />

werden dafür gegen die Okulare<br />

des Mikroskops ausgetauscht.<br />

Die mit den beiden Kameras aufgenommenen<br />

Bilddaten werden<br />

in der Solectrix-eigenen Bildverarbeitungskette,<br />

latenzfrei und mit<br />

höchster Bildqualität verrechnet<br />

Die drei sinaSCOPE-Produktlinien<br />

Basic<br />

Professional<br />

Compact<br />

und auf einem eigenen autostereoskopischen<br />

3D-Monitor (ohne Brille<br />

nutzbar) dargestellt. (vgl. Produktlinie<br />

„Compact“ - Digitales Kamera-<br />

Monitor-System mit autostereoskopischem<br />

15,6“-3D-Monitor<br />

und integrierter Verarbeitungseinheit)<br />

Anwender von sina-<br />

SCOPE prof itieren<br />

von einem uneingeschränkten<br />

Bearbeitungsund<br />

Betrachtungsbereich<br />

und ergonomischem<br />

Arbeiten; der Kopf bleibt<br />

frei beweglich. So ist<br />

ermüdungsfreies Arbeiten<br />

über einen längeren Zeitraum<br />

möglich, Konzentrationsschwäche<br />

wird vorgebeugt.<br />

Durch die Digitalisierung<br />

des 3D-Bildes sind ideale<br />

Speichermöglichkeiten vorhanden.<br />

Zudem sind vielfältige Autokorrektur-<br />

und automatisierte Auswertungsmodi<br />

in das dieser Art aufgerüstete<br />

3D-Mikroskopie system<br />

über entsprechende Schnittstellen<br />

implementierbar. Mit den neuen<br />

Kameraköpfen mit 4K-UHD-Auflösung,<br />

hochempfindlichen Sony<br />

11-mm Sensoren und einer Bildrate<br />

von bis zu 30 Bildern pro Sekunde,<br />

gehen die Experten für Hochleistungs-Bildverarbeitung<br />

der<br />

solectrix GmbH konsequent den<br />

nächsten Schritt, um den Anwendern<br />

den Ein- und Umstieg in die<br />

3D-Digitalmikroskopie so einfach<br />

wie möglich zu machen.<br />

Solectrix GmbH<br />

www.solectrix.de<br />

4K C-Mount-HQ-Kameraset, integrierte Steuereinheit für 3D-Monitore<br />

4K C-Mount-HQ-Kameraset, integrierte Verarbeitungseinheit für 3D- Monitore<br />

4K C-Mount-HQ-Kameraset, Komplettsystem mit autostereoskopischem<br />

15,6"-3D-Monitor und integrierter Verarbeitungseinheit<br />

34 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Qualitätssicherung<br />

Allrounder für das Testen<br />

Die Firma cms electronics entwickelte eine vollautomatische und flexible Prüfplattform für Elektronikbaugruppen.<br />

cms electronics<br />

www.cms-electronics.com<br />

Als EMS-Dienstleister bietet cms<br />

electronics nicht nur die klassische<br />

SMD-Baugruppenfertigung, sondern<br />

auch zahlreiche End-of-Line-<br />

Testkonzepte (EOL) mit teils hohem<br />

Automatisierungsgrad. Diese Konzepte<br />

beinhalten aufwändige Messund<br />

Handling-Systeme zur Bewältigung<br />

sämtlicher Aufgabenstellungen<br />

der elektronischen Bauteilmessung<br />

und Prüfung. Hierzu gehören auch<br />

optische Vermessungsauf gaben<br />

bzw. das Verpackungs-Handling.<br />

In der Vergangenheit<br />

wurden meist EOL-Konzepte produktspezifisch<br />

für unterschiedliche<br />

Stückzahlen je nach Produktlebenszyklus<br />

ausgearbeitet und bereitgestellt,<br />

beginnend bei Kleinserien mit<br />

hohem Bedienereinfluss bis hin zu<br />

vollautomatisierten Lösungen in der<br />

höchsten und kostenintensivsten<br />

Ausbaustufe für Großserien bis ca.<br />

15 Mio. Stück pro Jahr.<br />

Vor- und Nachteile<br />

Die Vorteile solcher maßgeschneiderten<br />

Produktionsanlagen,<br />

die mit hoher Verfügbarkeit<br />

perfekt an die Stückzahlanforderungen<br />

angepasst sind, werden<br />

durch deren Nachteile, wie geringe<br />

bis nicht vorhandene Flexibilität in<br />

Bezug auf Produkttypen und Varianten,<br />

hohen Anschaffungskosten<br />

und mögliche geringe Auslastung<br />

im Produktlebenszyklus gemindert.<br />

Sie sind bei Produkteinführung bzw.<br />

Wachstum und somit steigenden<br />

Produktionsmengen als auch bei<br />

Marktsättigung und damit auch<br />

bei sinkenden Produktionsmengen<br />

als „Staubfänger“ in der Produktionshalle<br />

zu betrachten – derartige<br />

Konzepte haben somit durch die<br />

geringe Auslastung einen hohen<br />

Anteil an Stehzeit.<br />

Die Prüfplattform Ecoflex<br />

Um im stetigen und sich immer<br />

schneller verändernden Markt<br />

weiter hin konkurrenzfähig und krisensicher<br />

zu bleiben, wurde von<br />

cms electronics eine äußerst flexible<br />

und produktunabhängige Prüfplattform<br />

namens Ecoflex entwickelt. Der<br />

Fokus wurde auf möglichst geringe<br />

Initialkosten je Produkt bei gleichzeitiger<br />

Bereitstellung eines effizienten,<br />

flexiblen und zugleich taktzeitgetriebenen<br />

Prozesses gelegt.<br />

Das Konzept beruht auf der Verwendung<br />

von produktspezifischen,<br />

schnell auswechselbaren Toolkits<br />

(Rüstsätzen) und der Implementierung<br />

von 3D-Werkstück trägern.<br />

Durch die Verwendung dieser<br />

3D-Werkstückträgern als Rundtischnest<br />

kann innerhalb eines Toolkits<br />

jede Form und Größe von bis zu<br />

3 grundverschiedenen Produkten<br />

durch unterschiedliche Arbeits- und<br />

Bearbeitungsebenen abgearbeitet<br />

werden. Ohne Rüstvorgang ist es<br />

nun innerhalb eines Toolkits möglich,<br />

die Anlage für drei verschiedene<br />

Produkte zu betreiben und<br />

diese sind gleichzeitig effizient und<br />

mit kurzen Taktzeiten abzuarbeiten.<br />

Der Markt im Umschwung:<br />

LED-Applikationen auf dem<br />

Vormarsch<br />

Ein Schwerpunkt für cms electronics<br />

im breitgefächerten Spektrum<br />

der Fertigung und Prüfung<br />

von elektronischen Baugruppen<br />

sind Anwendungen in der Aktuatorik<br />

und bei Beleuchtungen im Automotive-Sektor.<br />

Mittlerweile ist die LED-Technologie<br />

aus diesem Segment nicht mehr<br />

wegzudenken. War diese Technologie<br />

vor Jahren noch ausschließ-<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

35


Qualitätssicherung<br />

lich in Oberklasse-Fahrzeugen zu<br />

finden, haben sich in den vergangenen<br />

Jahren die Anwendungen<br />

weiter entwickelt und man fand Möglichkeiten,<br />

die LED-Technologie<br />

kostengünstiger einsetzen zu können.<br />

Somit ist der Bedarf im Mittelklasse-<br />

und Kleinwagen-Segment<br />

deutlich gestiegen. Auch werden<br />

sämtliche Beleuchtungsapplikationen<br />

unabhängig vom Antriebskonzept<br />

eines Fahrzeuges weiterentwickelt,<br />

wodurch sich in Zukunft<br />

auch bei einem Umschwung auf<br />

alternative Antriebe eine Änderung<br />

in den Absatzmärkten kaum<br />

bemerkbar machen dürfte. Diese<br />

Entwicklungen stehen unter sehr<br />

hohem Kosten- und Effizienzdruck<br />

und stellen zusammengefasst folgende<br />

Anforderungen:<br />

• Marktforderung in Richtung Losgröße<br />

1 bei gewünschtem Automatisierungsgrad<br />

von 100%<br />

• Kostenersparnis durch die Notwendigkeit<br />

zur Verarbeitung eines<br />

breiten LED-Spektrums (spezielle<br />

Anforderungen an die Mess- und<br />

Prüfsysteme)<br />

• Einführung von Produktplattformen<br />

(durch eine möglichst kleine<br />

Anzahl an Unterelementen soll<br />

eine möglichst große Anzahl an<br />

Produkttypen gefertigt werden)<br />

• rasche Inbetriebnahmephasen<br />

und kürzere Produktlebenszeiten<br />

Um in Zukunft weiterhin wertschöpfend<br />

und konkurrenzfähig<br />

bestehen zu können, sind effizientere<br />

und kostengünstige Ansätze zur<br />

Bewältigung der geforderten Prüfaufgaben<br />

notwendig. Mit dem neuentstandenen<br />

Konzept der Ecoflex<br />

wurde von cms electronics eine innovative<br />

Prüfplattform geschaffen, mit<br />

der die Abarbeitung von Produkten<br />

mit den gestellten Anforderungen<br />

bestmöglich umsetzbar wird.<br />

Den Herausforderungen<br />

gewachsen<br />

Bei der Realisierung dieser Prüfplattform<br />

musste sich das Entwicklungsteam<br />

der cms electronics mehreren<br />

Herausforderungen und Risiken<br />

stellen. Die größte Herausforderung<br />

war der Umstand, dass erst<br />

ein Prüfprozess entwickelt werden<br />

musste, der ein möglichst breites<br />

Feld an zum Teil unbekannten<br />

zukünftigen Kundenanforderungen<br />

abdecken kann. Die Entwicklung des<br />

Systems musste in einem Zeitraum<br />

von ca. fünf Monaten erfolgen, da<br />

bei momentanen Vorlaufzeiten von<br />

ein bis zwei Jahren bis zur Serienproduktion<br />

ein Einstieg in ein laufendes<br />

Kundenprojekt sonst nicht<br />

möglich gewesen wäre.<br />

Die Entwicklungskosten von<br />

rund einer halben Million Euro werden<br />

von cms electronics getragen,<br />

da sämtliche Anschaffungskosten<br />

der Anlage nicht projektspezifisch<br />

umgelegt werden können. Alles in<br />

der Hoffnung, dass das Konzept von<br />

den Kunden angenommen werden<br />

wird. Die Entwicklung eines Systems,<br />

welches gleichermaßen den Anforderungen<br />

hinsichtlich hohen Durchsatzes<br />

und gleichzeitig hoher Flexibilität<br />

gerecht werden soll, stellte<br />

sich als äußerst anspruchsvoll dar.<br />

Die technischen Herausforderungen:<br />

Produktträger (Trays)<br />

Durch die gleichzeitige Nutzung<br />

von tiefgezogenem Kunststoffmaterial<br />

als Umlaufverpackung und<br />

als Produktträger in der Prüfplattform<br />

ist es notwendig, die auftretenden<br />

Toleranzen und Abweichungen<br />

ausgleichen zu können. Diese teils<br />

großen Toleranzsprünge entstehen<br />

einerseits im Herstellungsprozess<br />

selbst und andererseits durch<br />

äußere Einflüsse auf die Umlaufverpackung<br />

während des Transportes<br />

und der Lagerung (Temperaturzyklen,<br />

Materialmüdigkeit etc.).<br />

Um diese Einflüsse so gering<br />

wie möglich zu halten, wurden nur<br />

bestimmte Kontaktpunkte im Tray<br />

zur Zentrierung und zum Handling<br />

herangezogen (Bereiche mit definierten,<br />

maßhaltigen Oberflächen<br />

und Kanten). Der restliche Umriss<br />

wurde so weit wie möglich uneingeschränkt<br />

belassen, um die Kosten<br />

der Umlaufverpackung nicht zu<br />

erhöhen.<br />

Verpackungsvarianten,<br />

Datenverarbeitung und<br />

Prozessverriegelung<br />

Da die Produktträger als Umlaufverpackung<br />

genutzt und typenfein<br />

unterschieden werden müssen, ist<br />

es notwendig, die unterschiedlichen<br />

Verpackungsvarianten automatisch<br />

zu erkennen und zuordnen zu können.<br />

Für das Anlagenkonzept wurden<br />

dazu Artikelgruppen und eigene<br />

Labels für die Verpackung generiert.<br />

Diese werden von der Anlage<br />

gegengelesen, schnellstmöglich an<br />

das MES (Manufacturing Execution<br />

System) weitergegeben, geprüft und<br />

verarbeitet. Gibt es keine Übereinstimmung,<br />

wird der Tray durch die<br />

miteingeführte Prozessverriegelung<br />

automatisch ausgeschleust.<br />

Erreichbare Taktzeit,<br />

3D-Werkstückträger<br />

Aus Vorgabezeit wurden drei<br />

Sekunden je Produkt als Output<br />

des Gesamtkonzeptes spezifiziert,<br />

unabhängig vom Produkttyp, Bauform<br />

und Größe.<br />

Zur Erreichung dieser Taktzeit<br />

sind ausgeklügelte und überlagerte<br />

Handling-Prozesse bzw. parallele<br />

Abarbeitungsschritte erforderlich.<br />

Je nach Toolkit werden die Anzahl<br />

der parallel abzuarbeitenden Produkte<br />

je nach erforderlicher Messund<br />

Prüfzeit aufeinander abgestimmt.<br />

Dies konnte durch die Entwicklung<br />

und Verwendung von 3D-<br />

Werkstückträgern erreicht werden.<br />

Durch unterschiedliche Bearbeitungsebenen<br />

und den damit verbundenen<br />

Niveauunterschieden können<br />

diese Werkstückträger stückzahlunabhängig<br />

und je nach Produkt<br />

ausgelegt werden.<br />

Universalmesssystem<br />

Aufgrund der parallelen Abarbeitung<br />

innerhalb jeder Mess- und<br />

Kontaktierstation auf der Prüfplattform<br />

musste sichergestellt werden,<br />

dass die Einflüsse innerhalb<br />

des Messsystems auf ein Minimum<br />

reduziert werden. Im Vordergrund<br />

stand hier ein neuentwickeltes<br />

flexibles Master-Slave-System,<br />

in dem ein Leitmesssystem drei<br />

untergeordnete Messsysteme für<br />

die jeweiligen Messaufgaben (ICT,<br />

FCT/FEASA-LED-Test, Flashing/<br />

Programming) parallel steuern und<br />

auswerten kann.<br />

Aufgrund der begrenzten Bauform<br />

der Adapter wurde die maximale<br />

Anzahl an Kontaktpunkten je Adapter<br />

mit 800 Messpunkten begrenzt.<br />

Mit herkömmlicher Kabelkonfektionierung<br />

hätten die jeweiligen Kabelstränge<br />

die maximale Größe der<br />

Durchführungen und Schnittstellen<br />

überschritten, womit die Anfertigung<br />

spezieller, einzeln geschirmter<br />

Kabelsätze notwendig war.<br />

Für das Messsystem wurde zur<br />

Erfüllung der Messaufgaben eines<br />

Dreifach-Toolkits ein Adapterkonzept<br />

entworfen, das auch innerhalb des<br />

Toolkits für drei Produkte ohne Rüstvorgang<br />

Verwendung finden kann.<br />

Einschränkungen der<br />

Bauform und Größe der<br />

Produkte<br />

Für das Produkt-Handling innerhalb<br />

der Prüfplattform mussten Kompromisse<br />

in Bezug auf den auszulegenden<br />

Bereich und die Größe<br />

des Toolkit-Nestes getroffen werden.<br />

Innerhalb der festgelegten<br />

Fläche von 300 x 300 mm liegt<br />

der Verarbeitungsbereich von jeglichen<br />

Produkten, womit jeder Prozess-Teilschritt<br />

auch definiert wird.<br />

Der einzulesende Bildbereich ist<br />

für die Barcode-Reader begrenzt,<br />

Abhilfe dafür wurde mittels verfahrbarer<br />

Lagerung des Readers<br />

geschafft. Für etwaige Lasermarkierungsaufgaben<br />

wurde auch ein<br />

spezielles CO 2 -Lasersystem eingebunden.<br />

36 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Qualitätssicherung<br />

Innovationen am laufenden<br />

Band<br />

Die neue Ecoflex-Prüfplattform<br />

zeichnet sich durch folgende Eigenschaften<br />

aus:<br />

• Kostenersparnis und Steigerung<br />

der Effizienz und Nachhaltigkeit<br />

durch die Einführung bzw. gleichzeitige<br />

Verwendung der Umlaufverpackung<br />

(den sogenannten Trays<br />

bzw. Blister) als Werkstückträger<br />

innerhalb der Anlage<br />

• Kombinierbarkeit von bis zu drei<br />

verschiedenen Produkten innerhalb<br />

eines Toolkits, d.h.: inner-<br />

halb der drei Produkte ist kein<br />

Umrüstvorgang notwendig und<br />

somit niedrigste Initialkosten und<br />

Verringerung der Stillstandzeiten,<br />

verursacht durch Umrüstvorgänge<br />

• Entwicklung eines Standalone-<br />

Messsystems zur Bewältigung<br />

sämtlicher elektronischer Messund<br />

Prüfaufgaben für ein breites<br />

Produktspektrum: ein zentrales<br />

Messsystem, gepaart mit<br />

einheitlichen Schnittstellen zu<br />

den jeweiligen unterschiedlichen<br />

Messadaptern<br />

• Bereitstellung und Entwicklung<br />

eines optischen Prüfverfahrens<br />

für verschiedenste Prüfkriterien<br />

und Vermessungsaufgaben wie<br />

beispielsweise Taumelkreisprüfungen,<br />

detektieren von beschädigen<br />

Bauteilen und beschädigten LEDs<br />

durch Bildvergleich etc. inklusive<br />

Dateneinbindung ins MES<br />

• parallele statt sequentielle Abarbeitungsfolge<br />

und die Verwendung<br />

von State-of-the-Art-Handling-Systemen<br />

im Prozess zur<br />

Erreichung niedriger Taktzeiten<br />

Die Umsetzung –<br />

Teamwork ist gefragt<br />

Das gesamte Grund-, Prozessund<br />

Messkonzept wurde durch<br />

die technische Projektleitung, dem<br />

Bereich Process Engineering und<br />

Development bei cms electronics<br />

entwickelt. Für die Umsetzung der<br />

mechanischen Realisierung wurde<br />

ein österreichischer Anlagenbauer<br />

beauftragt. Der langjähriger Partner<br />

von cms electronics konnte für<br />

sämtliche kritischen Anforderungen<br />

aus dem Lastenheft eine technische<br />

Lösung finden und das Anlagenkonzept<br />

wurde in Rekordzeit von<br />

nur drei Monaten realisiert.<br />

Ein Ausblick<br />

Durch die erfolgreiche Umsetzung<br />

der neuen Ecoflex-Prüfplattform<br />

konnten bereits jetzt in bestehenden<br />

Kundenprojekten erhöhte Liefertreue<br />

und vom Kunden gewünschte Erhöhungen<br />

der Liefer mengen umgesetzt<br />

und sichergestellt werden. Für steigende<br />

Produktionsmengen und weitere<br />

Neuprojektumsetzungen sind<br />

in Zukunft auch Folgeanlagen bzw.<br />

Weiterentwicklungen auf der erarbeiteten<br />

Basis in Planung.<br />

Aufgrund der positiven Entwicklungen<br />

und den nun verfügbaren<br />

und freien Kapazitäten durch den<br />

Einsatz des innovativen Ecoflex-<br />

Anlagenkonzeptes konnten bereits<br />

Folgeprojekte für OEM-Endkunden<br />

wie beispielsweise Porsche,<br />

Mercedes und Nissan gewonnen<br />

werden, was nur durch den neu<br />

gewonnenen Wettbewerbsvorteil<br />

– niedrigste Taktzeit bei gleichzeitig<br />

geringen Initialkosten – möglich<br />

war. ◄<br />

Präzision in jeder Form - Messtechnik für die Pharmazie und Medizintechnik<br />

Seit 60 Jahren entwickelt, fertigt<br />

und verkauft burster Sensoren<br />

und Messgeräte und ist immer am<br />

Puls der Zeit, wenn es um Innovationen<br />

und Produktentwicklungen<br />

geht.<br />

Mit großem Messtechnik-Know-<br />

How, einem tiefen Verständnis für<br />

branchenspezifische Anforderungen<br />

und anpassungsfähigen<br />

Lösungen ist burster der ideale<br />

Partner für alle Messaufgaben<br />

in der Medizintechnik. Besonders<br />

wenn es um die präzise<br />

Messung, Erfassung und Auswertung<br />

kleinster Kräfte geht, erfüllen<br />

burster-Produkte alle Anforderungen<br />

an Geschwindigkeit, Präzision, Vernetzung<br />

und weltweite Integrierbarkeit.<br />

Bereits heute werden burster-Sensoren<br />

und Geräte in der Medizintechnik<br />

eingesetzt, z. B. zur Drehmomentüberwachung<br />

des Dosierknopfs am<br />

Insulinpen, zur Bruchkraftmessung an<br />

Tabletten oder auch zur Kalibrierung<br />

und Kontrolle zum Patientenmonitoring.<br />

Mehr Infos unter<br />

https://www.burster.de/de/branchen<br />

burster präzisionsmesstechnik gmbh & co kg | D-76593 Gernsbach | Talstr. 1-5<br />

Tel. (+49) 07224-645-0 | Fax (+49) 07224-645-88 | www.burster.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

37


Sensoren<br />

Unempfindlich gegen Feuchtigkeit<br />

Differenzdrucksensoren nach thermischem Massendurchflussprinzip<br />

Differenzdrucksensoren der Reihe LDE von First Sensor kommen<br />

beispielweise in den mobilen Spirometern „Spirostik Blue“ von Geratherm<br />

Respiratory zum Einsatz. Alle Bilder: First Sensor<br />

Spirometer und Beatmungsgeräte<br />

verwenden durchflussbasierte<br />

Differenzdrucksensoren. Doch die<br />

feuchte Atemluft von Patienten kann<br />

deren Funktion beeinträchtigen.<br />

Weniger empfindlich sind Sensoren<br />

mit kleinen, in den Chip integrierten<br />

Strömungskanälen und einem hohen<br />

Strömungswiderstand, wie Tests<br />

belegen. Durchflussbasierte Differenzdrucksensoren<br />

ermitteln Druckdifferenzen,<br />

die Gasströmungen in<br />

Strömungskanälen verursachen.<br />

Autor: Michael Sammüller,<br />

Product Manager<br />

First Sensor<br />

www.first-sensor.com/de<br />

Ein Beispiel aus der Medizintechnik<br />

ist die Bestimmung des Atemflusses<br />

von Patienten. So nutzen<br />

Spirometer solche Sensoren, um<br />

das Atemvolumen zu messen und<br />

den Luftvolumenstrom zu erfassen.<br />

Durchflussbasiert<br />

Bei der durchflussbasierten Differenzdruckmessung<br />

wird der Sensor<br />

in einem Nebenzweig (Bypass)<br />

der Hauptströmungsleitung platziert.<br />

Dort misst er den Druckabfall Δp =<br />

p1 – p2 über einem Strömungselement.<br />

Die Differenz ist ein Maß für<br />

den Volumendurchfluss durch die<br />

Hauptleitung. Auf diese Weise lassen<br />

sich präzise und kostengünstig<br />

Differenzdrücke von wenigen Millibar<br />

erfassen.<br />

Für dieses Messverfahren eignen<br />

sich vor allem Sensoren mit<br />

einem hohen pneumatischen Widerstand<br />

von >10 bis >100 kPa/(ml/s).<br />

Sie benötigen eine viel geringere<br />

Bypass-Strömung für die Druckmessung.<br />

Dadurch beeinflussen solche<br />

Komponenten die Hauptströmung<br />

deutlich weniger als Sensoren mit<br />

einem niedrigen pneumatischen<br />

Widerstand. Sie ermitteln den Differenzdruck<br />

Δp anhand einer Gasströmung,<br />

die durch einen Strömungskanal<br />

im Sensor-Chip fließt. Dabei<br />

kommt das Prinzip der thermischen<br />

Massendurchfluss-Messung auf<br />

MEMS-Ebene (Micro-Electrical<br />

Mechanical System) zum Einsatz.<br />

Probleme mit der<br />

Feuchtigkeit<br />

Allerdings ist bei durchflussbasierten<br />

Differenzdrucksensoren<br />

folgender Punkt zu beachten: Bei<br />

Anwendungen wie der Messung<br />

des Atemflusses enthält das Gas<br />

eine beträchtliche Menge Feuchtigkeit.<br />

Denn der Patient atmet feuchte<br />

Luft aus, die meist wärmer ist als<br />

die Umgebung. Daher kann es zu<br />

Kondensation kommen.<br />

Dieser Effekt tritt im Hauptströmungskanal,<br />

in den Verbindungsleitungen<br />

zum Sensor und möglicherweise<br />

sogar im Sensor auf und kann<br />

die pneumatischen Eigenschaften<br />

des Mess-Systems verändern. Im<br />

schlimmsten Fall setzt es dem Sensor<br />

zu und er fällt aus. Wie hoch die<br />

Gefahr ist, hängt stark vom Strömungswiderstand<br />

ab, also der pneumatischen<br />

Impedanz des Sensors.<br />

Vier Testkandidaten<br />

Um das Verhalten von durchflussbasierten<br />

Differenzdrucksensoren<br />

bei Feuchtigkeit zu ermitteln,<br />

hat First Sensor Tests mit<br />

vier Δp-Sensoren mit unterschiedlichen<br />

pneumatischen Widerständen<br />

durchgeführt. Zwei stammten vom<br />

Unternehmen selbst, zwei Sensormodelle<br />

(Sensor 1-1 und 2-1) anderer<br />

Hersteller wurden zum Vergleich<br />

herangezogen:<br />

• Sensor LDES250UF6S mit einem<br />

Druckmessbereich von 0…250 Pa<br />

und einem pneumatischen Widerstand<br />

von ~80 kPa/(ml/s) und<br />

• Sensor LDES050UF6S mit 0…50<br />

Pa und ~30 kPa/(ml/s).<br />

• Sensor 1-1 mit einem Druckmessbereich<br />

von -20…+500 Pa<br />

und einem pneumatischen Widerstand<br />

von ~300 Pa/(ml/s) sowie<br />

• Sensor 2-1 mit 0…±20 Pa und<br />

~15 kPa/(ml/s).<br />

Alle Sensoren waren beim Test<br />

parallel angeschlossen und somit<br />

denselben Differenzdrücken und<br />

Testbedingungen ausgesetzt.<br />

Test 1: Gleiche Bedingungen<br />

für alle Sensoren.<br />

Beim ersten Testlauf wurden<br />

alle vier Sensoren mit Kunststoffschläuchen<br />

von 10 cm Länge und<br />

1/8 Zoll Durchmesser mit einem<br />

Typische Anordnung für die Durchflussmessung nach dem<br />

Differenzdruckverfahren<br />

Der Versuchsaufbau, mit dem sich das Verhalten von durchflussbasierten<br />

Drucksensoren in feuchter Luft ermitteln lässt.<br />

38 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Sensoren<br />

Bei Test 1 zeigten sich bereits nach etwa 10 Sekunden Wasseransammlungen<br />

beim Sensor eines anderen Herstellers mit geringem Strömungswiderstand<br />

Testvolumen verbunden, in dem<br />

eine Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent<br />

herrschte. Als Strömungswiderstand<br />

diente ein 5 cm langer<br />

Kunststoffschlauch mit einem<br />

Innendurchmesser von 1/16 Inch<br />

(1,6 mm). Der Druck im Testvolumen<br />

entsprach dem der Umgebung.<br />

Der Differenzdruck Δp lag bei etwa<br />

230 Pa. Er wurde von einem membranbasierten<br />

Differenzdrucksensor<br />

überwacht.<br />

Bereits nach 30 Sekunden zeigten<br />

sich erste Kondensationsspuren im<br />

Inneren des Verbindungsschlauchs<br />

zum Sensor 2-1. Dieser wies den<br />

geringsten pneumatischen Widerstand<br />

der Testkandidaten auf. Nach<br />

einer Minute fiel bei diesem Sensor<br />

das Ausgangssignal stark ab. Nach<br />

weiteren 60 Sekunden war außerdem<br />

eine starke Reduzierung der<br />

Ausgangsspannung zu beobachten,<br />

von ~120 mV bis auf ~0 mV.<br />

Die Ursache war die Verstopfung<br />

des Verbindungsschlauchs mit Kondenswasser.<br />

Das wiederum führte<br />

zu einem plötzlichen Anstieg der<br />

Temperatur im Testvolumen und<br />

einer kurzen Druckspitze, bis die<br />

Regelung des Gebläses wieder<br />

einen konstanten Differenzdruck<br />

Δp herstellte. Auch beim Sensor<br />

1-1 fiel nach etwa vier Minuten die<br />

Ausgangsspannung auf den Wert 0,<br />

ebenfalls bedingt durch Kondenswasser<br />

im Verbindungsschlauch.<br />

Zum Vergleich<br />

Bei den beiden LDE-Sensoren<br />

kam es nicht zu einer Wasseransammlung<br />

am Anschluss zum<br />

Testvolumen. Außerdem trat während<br />

des gesamten Testlaufs von<br />

55 Minuten keine Kondensation in<br />

den Verbindungsschläuchen auf.<br />

Der Sensor LDES250UF6S zeigte<br />

während des gesamten Tests ein<br />

gleichbleibendes Ausgangssignal,<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

entsprechend der kalibrierten Messgenauigkeit.<br />

Das Ausgangssignal<br />

des LDES050UF6S-Sensors war<br />

gesättigt, weil der beim Test verwendete<br />

Differenzdruck Δp über<br />

dessen Messbereich von 50 Pa lag.<br />

Test 2: Handicap für<br />

LDE-Sensoren<br />

Beim zweiten Versuch wurden<br />

die LDE-Sensoren „benachteiligt“:<br />

Der Innendurchmesser des Verbindungsschlauchs<br />

zum Sensor 1-1 war<br />

nun mit 1/4 Inch (6,4 mm) doppelt<br />

so groß. Dadurch konnte der Sensor<br />

mehr Kondenswasser aufnehmen.<br />

Bei den LDE-Sensoren lag der<br />

Durchmesser unverändert bei 1/8<br />

Inch. Allerdings kürzten die Testfachleute<br />

die Schlauchlänge von 10 cm<br />

auf 3 cm. Dadurch lagen die LDE-<br />

Sensoren näher am Testvolumen.<br />

Wie erwartet funktionierte Sensor<br />

1-1 beim zweiten Test länger. Erst<br />

nach etwa 60 Minuten verstopften<br />

Wasseransammlungen den Verbindungsschlauch,<br />

was zu einem<br />

starken Abfall des Ausgangssignals<br />

führte. Doch bereits nach 20 beziehungsweise<br />

40 Minuten war bei konstantem<br />

Differenzdruck Δp der Versuchsanordnung<br />

kurzzeitig ein Abfall<br />

des Ausgangssignals zu beobachten.<br />

Der Grund war, dass Kondenswasser<br />

den Verbindungsschlauchs<br />

beziehungsweise die inneren Strömungskanäle<br />

verengte.<br />

Da der Sensor kontinuierlich<br />

von Luft durchströmt wird, löst<br />

diese Strömung geringere Wasseransammlungen<br />

teilweise wieder auf.<br />

Das ist auch der Grund, warum der<br />

Signalwert kurzfristig sinkt und das<br />

Ausgangssignals anschließend wieder<br />

den vollen Signalwert erreicht -<br />

etwa 2 V bei einem Differenzdruck<br />

Δp ≈ 230 Pa. Wie schon im ersten<br />

Test zeigten beide LDE-Sensoren<br />

auch beim zweistündigen Testlauf<br />

mit dem gekürztem Verbindungsschlauch<br />

keine Anzeichen einer<br />

Verstopfung oder Verschlechterung<br />

des Signals.<br />

Bewertung der Ergebnisse<br />

Beide Testreihen machen deutlich,<br />

wie wichtig ein hoher Strömungswiderstand<br />

bei durchflussbasierten<br />

Differenzdrucksensoren ist, wenn<br />

diese in Systemen zur Messung<br />

warmer und feuchter Luft eingesetzt<br />

werden. Dazu gehören neben<br />

Spirometern auch Systeme für die<br />

Beatmung und Anästhesie, außerdem<br />

Schlafapnoe-Therapiegeräte.<br />

Ein hoher Strömungswiderstand<br />

reduziert die Menge feuchter Luft,<br />

die durch den Sensor und seine<br />

Verbindungsschläuche fließt und<br />

damit auch die Menge an Feuchtigkeit,<br />

die überhaupt kondensieren<br />

und möglicherweise die Strömungsleitungen<br />

verstopfen könnte.<br />

Je weniger Luftströmung ein durchflussbasierter<br />

Drucksensor für seine<br />

Messungen benötigt, desto besser<br />

ist grundsätzlich sein Verhalten<br />

und seine Beständigkeit gegenüber<br />

feuchter Luft. Ist der pneumatische<br />

Widerstand niedrig, fließen<br />

größere Mengen Luft durch<br />

den Sensor und die Verbindungsschläuche.<br />

Bei hoher Luftfeuchtigkeit<br />

sind die Schläuche daher anfällig<br />

für Kondensation. Außerdem<br />

können Wasseransammlungen an<br />

den Verbindungsstellen zu einer<br />

Verstopfung und zum Ausfall der<br />

Sensoren führen.<br />

Wassertropfen<br />

Weiterhin ließen sich bei den<br />

Untersuchungen auch an den Wänden<br />

des Testvolumens größere Wassertropfen<br />

beobachten, die aus der<br />

Hauptströmung kondensierten. Auch<br />

diese Tropfen können Verbindungsschläuchen<br />

zusetzen. Das ist etwa<br />

dann der Fall, wenn sich die Tropfen<br />

unter dem Einfluss der Schwerkraft<br />

oder einer Oberflächenspannung<br />

verbinden und verschieben.<br />

Auch wenn dies bei der Testreihe<br />

nicht beobachtet wurde, kann dieser<br />

Effekt jeden Sensor betreffen, unabhängig<br />

von seinem Strömungswiderstand.<br />

Die Entwickler von Messgeräten<br />

und medizinischen Systemen<br />

sollten daher diesen Faktor berücksichtigen<br />

und eine Eignungsüberprüfung<br />

der Sensoren nach oben<br />

genanntem Beispiel durchführen<br />

sowie Vorkehrungen treffen, dass<br />

keine Kondensation auftritt. ◄<br />

Die Ergebnisse der ersten Tests von vier durchflussbasierten<br />

Differenzdrucksensoren: Bei den Sensoren 1-1 und 2-1 ist ein Abfall der<br />

Ausgangssignale festzustellen, bedingt durch Kondenswasser. Bei den<br />

beiden Sensoren von First Sensor traten keine Probleme auf.<br />

39


Sensoren<br />

Sichere Sauerstoffmessungen nach dem<br />

paramagnetischen Prinzip<br />

Ein solides und hochgenaues Verfahren für anspruchsvolle Anwendungen<br />

Messprinzip<br />

Bild 1: Der paramagnetische OXYPA-Sensor. Vorn rechts befinden sich die Gasanschlüsse des Sensors, während hinten<br />

rechts der Anschluss zur Regelung und Rückstellung des Ausgangssignals angebracht ist<br />

Das grundlegende Messprinzip<br />

eines paramagnetischen Sauerstoffsensors<br />

basiert auf der Tatsache,<br />

dass Sauerstoff paramagnetisch<br />

ist und über eine im Vergleich mit<br />

anderen Gasen sehr hohe magnetische<br />

Suszeptibilität verfügt. Andere<br />

Gase (N 2 , CO x , C x H y , H 2 , H 2 O) sind<br />

eher diamagnetisch als paramagnetisch.<br />

Die hohe magnetische<br />

Suszeptibilität von Sauerstoff stellt<br />

sicher, dass das Ausgangs signal<br />

eines paramagnetischen Sauerstoffsensors<br />

nicht durch andere in<br />

der Nähe befindliche Gase beeinflusst<br />

wird. Beispielsweise ist die<br />

magnetische Massensuszeptibilität<br />

(X mass ) von Sauerstoff (positiver<br />

X-Wert) mehr als 500-mal höher<br />

als jene von Stickstoff (negativer<br />

X-Wert = diamagnetisch).<br />

Pewatron<br />

www.pewatron.com<br />

Sauerstoffmessungen gehören zu<br />

den wichtigsten Regel parametern<br />

in zahlreichen kritischen Anwendungen,<br />

beispielsweise wenn<br />

sichergestellt sein muss, dass bei<br />

medizinischen Behandlungen oder<br />

bei der Abgasanalyse in Verbrennungsprozessen<br />

die richtige Menge<br />

an Sauerstoff zugeführt wird. Für<br />

die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration<br />

in einer Gasprobe<br />

kommen verschiedene Technologien<br />

infrage. Bei vielen von ihnen<br />

bestehen jedoch Einschränkungen,<br />

wie eine unzureichende Wiederholgenauigkeit<br />

oder eine große Drift des<br />

Ausgangssignals sowie Querempfindlichkeiten<br />

mit anderen Gasen.<br />

Die im Zeitverlauf niedrige Drift<br />

des Ausgangssignals ist beispielsweise<br />

sehr wichtig für aktive Brandschutzsysteme,<br />

bei denen der Sauerstoffgehalt<br />

im Raum typischerweise<br />

auf 12 – 16 % O 2 abgesenkt<br />

wird, wenn ein potenzielles Risiko<br />

besteht, dass die Kombination aus<br />

brennbaren Gasen, Zündquellen und<br />

ausreichend hohen Sauerstoffkonzentrationen<br />

(das Explosionsdreieck)<br />

zu einem Brand führen kann.<br />

Durch die Senkung des Sauerstoffgehalts<br />

ist die Gefahr eines Brandes<br />

(in Serverräumen, Windkraftanlagen,<br />

Lagerräumen etc.) zwar niedrig,<br />

gleichzeitig arbeiten in diesem<br />

Umfeld aber oft Menschen. Deshalb<br />

gilt es, das Brandrisiko und<br />

die Gefahr einer Beeinträchtigung<br />

durch einen niedrigen Sauerstoffgehalt<br />

im Arbeitsumfeld gegeneinander<br />

abzuwägen. Das empfindliche<br />

Gleichgewicht lässt sich am besten<br />

mit einem hochgenauen Sauerstoffsensor<br />

mit sehr niedriger Signaldrift<br />

überwachen.<br />

Der paramagnetische<br />

Sauerstoffsensor<br />

In diesem Artikel wird ein solcher<br />

Sensor beschrieben: der paramagnetische<br />

OXYPA-Sauerstoffsensor.<br />

Dieser zeichnet sich durch eine<br />

äußerst niedrige Signaldrift, eine<br />

sehr gute Signalwiederholbarkeit<br />

sowie die Vermeidung von Querbeeinflussungen<br />

auf andere Gase aus.<br />

Zunächst wird das Prinzip der paramagnetischen<br />

Sauerstoffmessung<br />

detailliert erklärt. Danach wird das<br />

OXYPA-Produkt näher beschrieben.<br />

Die magnetische<br />

Suszeptibilität<br />

gibt an, ob ein Material von einem<br />

Magnetfeld angezogen oder von ihm<br />

abgestoßen wird. Paramagnetische<br />

Materialien richten sich zum Magnetfeld<br />

aus und werden von Bereichen<br />

mit höherer Feldstärke angezogen.<br />

Diamagnetische Materialien werden<br />

von Magnetfeldern abgestoßen und<br />

bewegen sich immer in Richtung<br />

der niedrigeren Feldstärke. Neben<br />

dem anliegenden Magnetfeld bildet<br />

auch das Material selbst ein eigenes<br />

Magnetfeld.<br />

Angewandte Messprinzipien<br />

Das paramagnetische Prinzip<br />

lässt sich auf vielfache Weise zur<br />

Sauerstoffdetektion einsetzen.<br />

Grundlage ist jedoch immer, dass<br />

die Sauerstoffmoleküle zu größeren<br />

Magnetfeldern hingezogen werden.<br />

Im Markt dominieren hauptsächlich<br />

folgende drei Messprinzipien:<br />

1) Messung von Veränderungen<br />

des „magnetischen Windes“ mittels<br />

Durchflussmessung<br />

40 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Sensoren<br />

2) Messung von Druckveränderungen<br />

auf Basis eines variablen<br />

(ein-aus) Magnetfelds<br />

3) Last- oder Kraftmessung mithilfe<br />

eines diamagnetischen Bezugspunkts<br />

Unabhängig vom Messprinzip sind<br />

alle paramagnetischen Sauerstoffsensoren<br />

hochkomplizierte elektromechanische<br />

Mikrosysteme, deren<br />

Produktion und Prüfung umfangreiche<br />

Kompetenzen erfordern.<br />

Die hohe Leistungsfähigkeit des<br />

Endprodukts rechtfertigt jedoch<br />

diese hohen Anforderungen. Der<br />

paramagnetische OXYPA-Sensor<br />

(Bild 1) funktioniert nach dem dritten<br />

Messprinzip (Partialdruckmessung<br />

mit einer drehbaren Glashantel)<br />

und wird im nächsten Abschnitt<br />

genauer beschrieben (siehe Messprinzip<br />

in Bild 2).<br />

Funktion<br />

Das Innere des OXYPA-Sensors<br />

wird auf 55 °C erhitzt, damit Veränderungen<br />

der Umgebungstemperatur<br />

so wenig Einfluss wie möglich<br />

haben. Sauerstoff ist eines der wenigen<br />

Gase mit ausgeprägten paramagnetischen<br />

Eigenschaften, die<br />

wie folgt für die Messung genutzt<br />

werden können: Eine kleine, mit<br />

Stickstoff gefüllte Glashantel wird<br />

in einem nicht homogenen Magnetfeld<br />

innerhalb der beheizten Messzelle<br />

platziert. Die Ruhelage des<br />

Systems wird durch einen Lichtstrahl,<br />

einen auf der Hantel befindlichen<br />

Spiegel und eine Fotozelle<br />

bestimmt. Die Glashantel ist diamagnetisch<br />

und neigt dazu, sich<br />

vom Magnetfeld wegzudrehen. Die<br />

paramagnetischen Sauerstoffmoleküle<br />

des Messgases dagegen werden<br />

ins Magnetfeld hineingezogen,<br />

was die Glashantel entweder verdrängt<br />

oder dazu führt, dass sich<br />

diese in die andere Richtung dreht.<br />

Die Drehung wird durch ein entgegengesetztes<br />

Magnetfeld aufgehoben,<br />

das mithilfe einer Spule um<br />

die Glashantel erzeugt wird, wobei<br />

die notwendige Stromstärke vom<br />

Signal der Fotozelle (Auslenkung der<br />

Hantel aus der Ruhelage) bestimmt<br />

wird. Die Differenz zwischen dem<br />

Spulenstrom, wenn reiner Stickstoff<br />

durch die Messzelle strömt, und dem<br />

Spulen strom, wenn die Messzelle<br />

von Messgas durchströmt wird, ist<br />

proportional zur Sauerstoffkonzentration<br />

im Messgas.<br />

Bild 2: Prinzipskizze der drehbaren Glashantel zur paramagnetischen Sauerstoffmessung<br />

Zuverlässige Daten<br />

D e r p a r a m a g n e t i s c h e<br />

OXYPA-Sauerstoffsensor gibt<br />

äußerst zuverlässige Daten aus<br />

und ist gleichzeitig sehr benutzerfreundlich.<br />

Der größte Vorteil, den<br />

dieser Sensortyp anderen Sauerstoffsensortypen<br />

wie Zirkoniumoder<br />

benetzten elektrochemischen<br />

Sensoren gegenüber aufweist, ist<br />

die Möglichkeit, ihn auch bei brennbaren<br />

Gasgemischen einzusetzen.<br />

Im Allgemeinen sind paramagnetische<br />

Sauerstoffsensoren zudem<br />

schneller als die anderen Sensortypen<br />

und messen neben dem<br />

Sauer stoff sogar die Konzentration<br />

korrosiver Gase.<br />

Gut getestet<br />

Bevor der paramagnetische<br />

OXYPA-Sauerstoffsensor versandt<br />

und an die Kunden ausgeliefert werden<br />

kann, muss er zahlreiche Kalibrations-<br />

und Prüfzyklen durchlaufen.<br />

Wichtigster Testparameter ist<br />

die Bestätigung der Signalstabilität<br />

auf der Grundlage einer sehr geringen<br />

Signaldrift. Dabei ist zu bemerken,<br />

dass laut Hersteller kein anderer<br />

im Markt erhältlicher Sensor über<br />

eine derart gute Wiederholgenauigkeit<br />

(< ±0,03 % O 2 ) verfügt. Die<br />

Wiederholgenauigkeit bzw. Signalstabilität<br />

im Zeitverlauf gilt in vielen<br />

Anwendungen wie Abgasanalysen<br />

und Gasmischern als wichtige<br />

Kenngröße. So ist es in Systemen<br />

zur Gasrückführung und Gaseinspritzung,<br />

mit denen CO-, NOxund<br />

CO 2 -Emissionen aus fossilen<br />

Brennstoffen und Gasen reduziert<br />

werden sollen, beispielsweise<br />

für den gesamten Prozess von<br />

Bedeutung, dass der Sauerstoffgehalt<br />

genau und zuverlässig und<br />

im Messbereich von 1 – 10 % O 2<br />

bestimmt wird. Genauso wichtig<br />

ist unter solch rauen Umgebungsbedingungen<br />

die Signalstabilität<br />

in einem Gasmix mit unterschiedlichen<br />

Konzentrationen an Kohlenwasserstoffen,<br />

Kohlenstoff- und<br />

Stickoxiden.<br />

Gleiches gilt für einen hohen<br />

Feuchtigkeitsgehalt. Der paramagnetische<br />

Sauerstoffsensor OXYPA eignet<br />

sich sehr gut für raue Umgebungsbedingungen.<br />

Durch die Wirkung<br />

der Physik wird aufgrund der<br />

Präsenz anderer Gase eine direkte<br />

Signalkorrektur vorgenommen. Die<br />

Standard-OXYPA-Sensoren wurden<br />

alle in einem Sauerstoff-Stickstoff-Mix<br />

kalibriert. Sollten im Gasgemisch<br />

noch andere Gase vorhanden<br />

sein, lässt sich die Korrektur mit<br />

einer ganz einfachen Berechnung<br />

bestimmen, für die nur die Gaskonzentration<br />

der anderen Bestandteile<br />

nötig ist.<br />

In einem typischen Abgas sind<br />

Korrekturen für Kohlendioxid und<br />

Stickoxide besonders wichtig, da<br />

a) bei Kohlendioxid die Abgase<br />

im %-Bereich liegen und b) Stickoxide<br />

eine positive magnetische<br />

Suszeptibilität aufweisen. Ein wei-<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

41


Sensoren<br />

Luft<br />

C<br />

Stickstoffdioxide<br />

B<br />

Sauerstoff<br />

A<br />

Filter<br />

H<br />

Regler<br />

D<br />

Ventil<br />

Filter H Regler D Ventil D<br />

Sauerstoffsensor<br />

F<br />

Filter<br />

H<br />

I<br />

Regler<br />

Motor<br />

Anästhesiegase<br />

D<br />

Ventil<br />

Proximale<br />

Durchflussund<br />

/ oder<br />

Druckmessung<br />

Luft- &<br />

Gasbefeuchter<br />

E<br />

G<br />

F<br />

Luft- & Gaszufuhr<br />

zum Patienten<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

E<br />

F<br />

Sauerstoffsensoren (0-100%)<br />

Stickstoffdioxide Sensoren<br />

Sauerstoff (0-25%), Kohlemonoxide,<br />

Stickstoffdoxide & Schwefeldioxide ppm Gassensoren<br />

Durchflusssensoren<br />

Thermistorsensoren und Sonden<br />

Drucksensoren; Umgebungs-, Nieder- & Ultra-Niederdruck<br />

F<br />

Umgebungs-Druckmessung<br />

G<br />

Feuchtesensoren<br />

Ventil<br />

D<br />

F<br />

E<br />

Filter<br />

Atemluft vom<br />

Patienten<br />

H<br />

Druck Transmitter<br />

I<br />

Hall-Effect ICs, magnetische Sensoren & Stromsensoren<br />

Bild 3: Flussdiagramm für ein medizinisches Anästhesiegerät<br />

teres Anwendungsbeispiel, bei<br />

dem Signalstabilität und Funktionstüchtigkeit<br />

unter rauen Umgebungsbedingungen<br />

gefragt sind,<br />

ist der Einsatz in Erd- oder Biogasanwendungen,<br />

wo überschüssiger<br />

Sauerstoff in der Gasleitung<br />

und im Verbrennungsmotor einen<br />

unerwünschten Bestandteil des<br />

Gasmixes darstellt. Hier ist die<br />

Nullpunktstabilität des OXYPA in<br />

Kombination mit Korrekturen für<br />

unterschiedliche Konzentrationen<br />

von Kohlendioxid, Methan, Ethan<br />

und Butan von Bedeutung, die<br />

sich jeweils auf den Nullwert sowie<br />

Werte im Umfeld von 0 % Sauerstoff<br />

auswirken.<br />

Der OXYPA ist klein und lässt<br />

sich einfach in Schränke, Gehäuse,<br />

Analysegeräte und Maschinen<br />

installieren, bei denen eine genaue<br />

Messung der Sauerstoffkonzentration<br />

nötig ist. Der OXYPA lässt sich<br />

individuell und in einer großen Bandbreite<br />

von Sauerstoffkonzentrationen<br />

kalibrieren. Es gibt verschiedene<br />

Optionen für das Ausgangssignalformat,<br />

die Gasanschlüsse<br />

und Durchflussregler. Besonders<br />

zu beachten ist, dass jeder paramagnetische<br />

OXYPA-Sensor, der<br />

das Lager von Pewatron verlässt,<br />

gemäß äußerst strengen Vorgaben<br />

geprüft und zugelassen wurde. Dies<br />

gewährleistet eine zuverlässige und<br />

sichere Messung in zahlreichen verschiedenen<br />

Anwendungen.<br />

Anwendungsbeispiele<br />

In zwei Anwendungsbereichen<br />

der Medizintechnik werden primär<br />

paramagnetische Sauerstoffsensoren<br />

eingesetzt, um die bestmögliche<br />

Leistung und Zuverlässigkeit<br />

zu erreichen: Bei der Luftversorgung<br />

in der Anästhesie und bei der<br />

Sauerstoffbehandlung durch Variation<br />

der Fraktion des eingeatmeten<br />

Sauer stoffs (FiO 2 ). Für die Regulierung<br />

der FiO 2 ist eine zuverlässige<br />

und schnelle Ausgabe über<br />

den gesamten Konzentrationsbereich<br />

von 21 bis 100 % ein entscheidender<br />

Parameter, den es zu<br />

beachten gilt. Der OXYPA erfüllt<br />

die strengen Anforderungen an<br />

medizinische Sauerstoffkonzentratoren<br />

und entspricht den medizinischen<br />

Standards.<br />

Ein medizinisches<br />

Anästhesiegerät<br />

wurde entwickelt,<br />

um Medikamente<br />

zur<br />

Schmerzausschaltung<br />

und<br />

zur Beseitigung<br />

von Problemen<br />

unter Vollnarkose<br />

zuzuführen.<br />

Mit einem<br />

kontinuierlichen<br />

Durchfluss sorgt<br />

das Anästhesiegerät<br />

für<br />

eine gezielte<br />

und konstante<br />

Zufuhr von<br />

medizinischen<br />

Gasen (z. B.<br />

www.krebshilfe.de<br />

Luft, Lachgas und Sauerstoff),<br />

die mit einer genauen Konzentration<br />

von Anästhesiedampf (z. B.<br />

Isofluran) gemischt werden, und<br />

gibt dieses Gemisch mit dem<br />

gewünschten Druck (Partialdruckgemisch<br />

der Gase) an den Patienten<br />

ab. Dabei ist der paramagnetische<br />

Sauerstoffsensor das<br />

Herzstück des Gerätes, denn er<br />

gewährleistet, dass die Person in<br />

Vollnarkose den lebensnotwendigen<br />

Sauerstoff erhält. Zudem<br />

stellt die Fähigkeit des OXYPA,<br />

schnell auf Änderungen im medizinischen<br />

Luft/Sauerstoff-Gemisch<br />

zu reagieren – verbunden mit<br />

der Tatsache, dass der OXYPA<br />

keine oder nur geringe Quereinflüsse<br />

auf die in Kombination mit<br />

Luft und Sauerstoff verwendeten<br />

Gase hat – eine wichtige Voraussetzung<br />

dar. Bild 3 zeigt ein charakteristisches<br />

Flussdiagramm für<br />

ein medizinisches Anästhesiegerät.<br />

Der OXYPA ist als Herzstück<br />

des Gerätes dargestellt und das<br />

Innenleben des Gerätes weist eine<br />

Vielzahl kritischer Funktionen auf.<br />

Diese kritischen Funktionen verfügen<br />

über Sensoren zur Überwachung<br />

und Rückmeldung von Änderungen,<br />

die eine Aktion erforderlich<br />

machen. Für all diese Erfassungsund<br />

Überwachungsfunktionen hält<br />

Pewatron entsprechende Lösungen<br />

bereit. Es wird darauf hingewiesen,<br />

dass der OXYPA auch für<br />

die Überprüfung des Sauerstoffund<br />

Lufteinlasses verwendet werden<br />

kann, und zwar in Verbindung<br />

mit Gassensoren, die den Gehalt<br />

von Stickstoffdioxid, Kohlendioxid<br />

und Schwefeldioxid messen. ◄<br />

SPENDENKONTO IBAN:<br />

DE65 3705 0299 0000 9191 91<br />

42 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Sensoren<br />

Neue piezo-resistive Silizium-Drucksensoren<br />

Best of 2020<br />

Der neue ABP2-Drucksensor von Honeywell<br />

hat das laut Hersteller beste Preis-Leistungsverhältnis<br />

für Board Mount Drucksensoren. Mit<br />

der Erweiterung der sehr beliebten ABP-Serie<br />

bietet Honeywell noch ein größeres Spektrum<br />

an technischen Lösungen für Board Mount<br />

Drucksensoren.<br />

• Höhere Auflösung<br />

• Breiterer Betriebsdruckbereich<br />

• Ultra-Low Pressure (ULP)<br />

• Höhere Temperaturbereiche bis 125 °C<br />

• Kompensierter Termperaturbereich bis 110 °C<br />

• Geeignet für korrosive Medien<br />

• Ausgangssignale analog oder digital (SPI, I²C)<br />

• Platzsparende Bauweise<br />

Mit diesen Eigenschaften ist der ABP2<br />

Drucksensor für viele medizinische Applikationen<br />

bestens geeignet.<br />

IBA Sensorik GmbH ist seit über 30 Jahren<br />

autorisierter Honeywell Distributor und<br />

Spezialist für kundenspezifische Sonderlösungen.<br />

IBA-Sensorik GmbH<br />

iba@iba-sensorik.de<br />

www.iba-sensorik.de<br />

Induktiver Wegaufnehmer für den Hygiene- und Lebensmittelbereich<br />

um. Der Innenraum des Edelstahlrohres wird<br />

komplett vergossen. Die vergossene Bauweise<br />

ermöglicht einen Einsatz bei Schockbelastungen<br />

bis 250 g SRS (20 – 2.000 Hz)<br />

und Vibrationsbelastungen bis 20 g rms (50 g<br />

Spitze). Der zulässige Betriebsspannungsbereich<br />

zwischen 9 und 32 V DC, die große<br />

Genauigkeit von 0,1 % und die verschiedenen<br />

Ausgangs signale lassen den Einsatz in vielen<br />

Bereichen zu. Durch das Baukastenprinzip sind<br />

kundenspezifische Sonderlösungen auch bei<br />

kleineren Serien kostengünstig zu realisieren.<br />

Der elektrische Anschluss erfolgt wahlweise<br />

über M12 Edelstahlstecker oder wasserdicht<br />

angegossenes Kabel. In dieser Ausführung<br />

erreicht der Wegaufnehmer die Schutzart<br />

IP68 und kann mit den gängigen Reinigungsverfahren<br />

gereinigt werden.<br />

Die bewährten induktiven Wegaufnehmer<br />

der Serie SM40 – SM43 sind jetzt auch komplett<br />

aus Edelstahl lieferbar. Die integrierte<br />

Auswerteelektronik wandelt den Messweg<br />

(max. 360 mm) in normierte Ausgangssignale<br />

0(4) – 20 mA, 0 – 10 V DC oder ±10 V DC<br />

a.b.jödden gmbh<br />

info@abjoedden.de<br />

www.abjoedden.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

43


Sensoren<br />

Neues Evaluationskit für Einweg-<br />

Durchflusssensoren jetzt erhältlich<br />

Das Evaluationskit für Sensirions Einweg-Durchflusssensor LD20-2600B ist neu in der Distribution erhältlich<br />

Der Einweg-Durchflusssensor<br />

LD20-2600B für schnelle, präzise<br />

und zuverlässige Messungen niedrigster<br />

Durchflussraten in biomedizinischen<br />

Anwendungen wurde<br />

bereits vor drei Jahren erfolgreich<br />

eingeführt. Das Evaluationskit dieses<br />

OEM-Flüssigkeitsdurchflusssensors<br />

kann nun auch online über das Vertriebsnetz<br />

von Sensirion gekauft<br />

werden. Mit diesem Schritt erfüllt<br />

Sensirion den Wunsch vieler Kunden<br />

weltweit, den Sensor für erste<br />

Evaluationen und Proof-of-Concept-Prototests<br />

in kleinen Stückzahlen<br />

schnell und einfach verfügbar<br />

zu machen.<br />

Sicheres, präzises und<br />

zuverlässiges Messen<br />

von niedrigen Flussraten im Medizinbereich<br />

war noch nie so einfach:<br />

Die Einweg-Durchflusssensoren der<br />

LD20-Serie messen die Flussrate an<br />

der für Arzt und Patient relevanten<br />

Stelle und stellen so eine wirksame<br />

Behandlung bei gleichzeitig verbesserter<br />

Patienten sicherheit sicher.<br />

Dies ermöglicht die Entwicklung<br />

smarter Medizingeräte und erfüllt<br />

die Bedürfnisse globaler Trends wie<br />

„Point-of-Care“, Patienten konformität,<br />

komplexe Medikamentenverabreichung<br />

und tragbare Gerätedesigns.<br />

Diese Trends werden angesichts<br />

der Covid-19-Pandemie noch wichtiger,<br />

da der Bedarf an zukünftigen<br />

Lösungen für die häusliche Pflege,<br />

die ferngesteuert überwacht werden<br />

können, steigt. Die entsprechenden<br />

Lösungen könnten die heutigen IV-<br />

Therapien im Krankenhausumfeld<br />

weiter ersetzen.<br />

Optimierte Kosten<br />

Der Durchflusssensor LD20-2600B<br />

basiert auf der bewährten CMO-<br />

Sens-Technologie von Sensirion.<br />

Ein vereinfachtes Design sorgt für<br />

optimierte Kosten, ohne dass Einbussen<br />

bei den fluidischen, elektrischen<br />

und mechanischen Verbindungen<br />

hingenommen werden müssen.<br />

Barb-Anschlüsse gewährleisten<br />

eine einfache und sichere Integration<br />

in Flüssigkeitssysteme. Der<br />

gerade und hindernisfreie Flusskanal<br />

kommt ohne bewegliche Teile<br />

aus. Benetzte Materialien in Medizinalqualität<br />

sorgen darüber hinaus<br />

für eine hervorragende chemische<br />

Beständigkeit und eine ausgezeichnete<br />

Medienkompatibilität. Der<br />

Sensor ermöglicht die bidirektionale<br />

Messung von Durchflussraten<br />

im Bereich bis zu 1000 ml/h und<br />

erkennt zuverlässig und mit bisher<br />

unerreichter Geschwindigkeit und<br />

Sensitivität häufige Fehler modi wie<br />

Okklusion, Luftblasen und unkontrollierten<br />

Durchfluss.<br />

Vielseitig einsetzbar<br />

Das intelligente, kompakte und<br />

kosteneffiziente Design der LD20-<br />

Sensorserie eignet sich für unterschiedlichste<br />

Anwendungen in der<br />

Intensiv- und Heimpflege. Beispiele<br />

sind die Überwachung von ambulanten<br />

Infusionspumpen, die Messung<br />

kleinster Durchflussraten kritischer<br />

Medikamente in der Neonatologie<br />

und der Pädiatrie sowie die<br />

kontinuierliche Urinflussmessung.<br />

Mit einem Durchflusssensor der<br />

LD20-Serie kann beispielsweise die<br />

Medikamentenabgabe genau und in<br />

Echtzeit gemessen werden. Folglich<br />

erzielen medikamentöse Therapien<br />

bessere Behandlungsergebnisse,<br />

da es leichter wird, die Behandlung<br />

zu überwachen und zu steuern. Die<br />

LD20-Serie erlaubt es Herstellern<br />

medizinischer Geräte, die Sicherheit,<br />

Effektivität und Zuverlässigkeit<br />

ihrer Produkte zu erhöhen, wovon<br />

sowohl die Patienten als auch das<br />

medizinische Personal profitieren.<br />

Das Evaluationskit kann beim bevorzugten Distributor bestellt werden: www.sensirion.com/shop<br />

Weitere Informationen stehen unter www.sensirion.com/ld20 zur Verfügung.<br />

Sensirion AG<br />

www.sensirion.com<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Revival der hochpräzisen, rein analogen Technologie<br />

Die Drucksensoren der Serien AG3 und AP3 wurden ursprünglich<br />

für die hochgenaue Blutdruckmessung entwickelt. Aber der Sensor<br />

mit dem extrem rauscharmen analogen Ausgangssignal bringt auch in<br />

anderen Anwendungen entscheidende Vorteile, zum Beispiel bei der<br />

Dialyse oder Thrombosen-Behandlung. Der Sensor wird heute überall<br />

dort verbaut, wo eine hohe Auflösung und eine schnelle Abtastrate<br />

gefordert sind. Durch den Einsatz neuester Analogtechnik wird eine<br />

herausragende Signalqualität erreicht. Dies beweist, dass die Digitalisierung<br />

nicht immer die bessere Wahl ist.<br />

Pewatron, meditronic-journal 2-2020, ab Seite 64<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

44 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Sensoren<br />

Broschüre mit praxisorientierten Infos:<br />

Weg- und Winkelmessung in der<br />

Medizintechnik<br />

Novotechnik<br />

Messwertaufnehmer OHG<br />

info@novotechnik.de<br />

www.novotechnik.de<br />

Sensoren, die in der<br />

Medizintechnik eingesetzt<br />

werden, müssen nicht nur<br />

im Hinblick auf Zuverlässigkeit,<br />

Lebensdauer und<br />

Genauigkeit überzeugen,<br />

sondern auch im Preis.<br />

Dabei wird die Auswahl<br />

eines passenden Sensors<br />

immer von der jeweiligen<br />

Messaufgabe bestimmt.<br />

Um hier dem Anwender<br />

die Auswahl zu erleichtern,<br />

stellt Novotechnik im neuen<br />

Flyer „Weg- und Winkelmessung<br />

in der Medizintechnik“<br />

Sensoren unterschiedlicher<br />

Funktionsprinzipien<br />

vor, jeweils mit ihren<br />

spezifischen Eigenschaften<br />

und den sich daraus ergebenden<br />

Applikationsbereichen.<br />

Die Palette reicht von potentiometrischen und kontaktlosen<br />

Sensoren für die Winkel- und Wegerfassung<br />

über Stabsensoren für den direkten Einbau im Druckbereich<br />

von Hydraulik- und Pneumatik-Zylindern bis<br />

hin zu Sensor-Kits, die bei kompakten Abmessungen<br />

platzsparend eingebaut werden können. Zu den Standardprodukten<br />

kommen kundenspezifische Lösungen,<br />

die speziell im Hinblick auf die jeweilige Applikation<br />

modifiziert werden.<br />

Je nach Technologie und Ausführung eignen sich<br />

die Weg- und Winkelsensoren zum Beispiel zur optimalen<br />

Positionierung von Patientenliegen und Röntgentischen<br />

sowie zur Umdrehungserfassung in elektrischen<br />

Rollstühlen bis hin zu einer Verbesserung der<br />

Lebensqualität durch den Einsatz in Therapie- und<br />

Rehageräten. Ebenso bewährt haben sich die Sensoren<br />

bei der exakten Messung der Ventilstellung in<br />

Blutanalysegeräten sowie in der Füllstandsmessung<br />

in Absauganlagen.<br />

Viele Sensoren sind für Temperaturbereiche von<br />

-40 °C bis +125 °C geeignet. Sie genügen nicht allein<br />

den Standard-Schutzklassen bis IP69K, sondern werden<br />

auf härteste Anforderungen geprüft, die über die<br />

reinen Normvorgaben hinausgehen. Viele Baureihen<br />

sind redundant erhältlich und erfüllen die Anforderungen<br />

zur funktionalen Sicherheit. ◄<br />

Hier der Link zum Flyer:<br />

https://www.novotechnik.de/fileadmin/user_upload/pdfs/kataloge_flyer/Flyer_Medizintechnik_d.pdf<br />

heißt bald<br />

01. März <strong>2021</strong><br />

Sensors and Power<br />

Experts on Design-In<br />

for sensors and power solutions<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

Zürich<br />

München<br />

Angst+Pfister Sensors and Power AG | www.sensorsandpower.angst-pfister.com<br />

info@sensorsandpower.angst-pfister.com<br />

45


Sensoren<br />

Best of 2020<br />

Hochleistungsdrucksensor mit horizontalem Anschluss<br />

Mit der Serie AH3 hat Fujikura<br />

neue analoge, temperaturkompensierte<br />

Halbleiterdrucksensoren<br />

entwickelt. Im Vergleich zu<br />

bestehenden Sensormodellen mit<br />

senkrecht angeordneten Druckanschlüssen<br />

bieten die neuen Produkte<br />

mit ihren integrierten horizontalen<br />

Anschlüssen einzigartige<br />

neue Möglichkeiten. So nimmt die<br />

Elektronik noch weniger Platz in<br />

Anspruch, und beim Anbringen von<br />

Teilen auf dem Substrat ist weniger<br />

Höhe nötig, da der Anschlussschlauch<br />

für die Druckeinleitung<br />

horizontal aus dem Gerät herausgeführt<br />

werden kann.<br />

Zudem ermöglicht das Gerät<br />

durch den gewählten Zuleitungstyp<br />

eine feste Verbindung zum Substrat<br />

und nutzt modernste Technologie<br />

für einen stabilen Betrieb,<br />

um Schwankungen der Sensorleistung<br />

aufgrund verschiedenster<br />

externer Einflüsse zu minimieren.<br />

Ferner wartet der Druck sensor mit<br />

einer hohen Genauigkeit auf und<br />

erreicht dank der Kombination aus<br />

Chip und digitalen Signalverarbeitungstechnologien<br />

einen geringen<br />

Stromverbrauch.<br />

Außerdem kommen bei diesem<br />

Produkt die MEMS- und<br />

Verpackungs technologien von<br />

Pewatron sowie Verbindungslösungen<br />

für integrierte Schaltkreise<br />

zum Einsatz. Die Produkte<br />

werden in Medizinprodukten,<br />

Industriemaschinen und Konsumgütern<br />

weite Verbreitung finden,<br />

da sie für eine rauscharme<br />

Ausgabe konzipiert wurden und<br />

über eine Druckschalterfunktion<br />

mit einem festen Grenzwert bei<br />

einer bestimmten Eingangsspannung<br />

verfügen.<br />

Pewatron AG<br />

www.pewatron.com<br />

Piezoresistive Kraftsensoren für den Einsatz in medizinischen Geräten<br />

Schnittstelle mit dem Sensor. Mithilfe der Diagnosefunktion<br />

wird der ordnungsgemäße Funktionszustand<br />

überwacht und gewährleistet eine<br />

hohe Sicherheit.<br />

Beispielsweise wird die FMA-Serie sehr erfolgreich<br />

zur Überwachung von Blockaden im Pumpenrohr<br />

oder Schläuchen bei der Abgabe von<br />

Suspensionen in Infusionspumpen, ambulanten<br />

Pumpen, enteralen Ernährungspumpen und<br />

von Nierendialysegeräten eingesetzt.<br />

MicroForce Sensoren der FMA-Serie von<br />

Honeywell sind piezoresistive Kraftsensoren<br />

und eignen sich hervorragend für den Einsatz<br />

in medizinischen Geräten. Die FMA-Serie wurde<br />

entwickelt, um den Kundenwunsch nach einem<br />

kompensierten, verstärkten Kraftsensor zu erfüllen,<br />

der digitale Ausgänge, eine Vielzahl von<br />

Kraftmessbereichen, ein kleines, kostengünstiges<br />

Format sowie eine verbesserte Haltbarkeit<br />

und Genauigkeit bietet. Das flexible Design<br />

bietet mehrere Standardkonfigurationen über<br />

einen weiten Betriebstemperaturbereich.<br />

Die platzsparende Form von 5 x 5 mm ermöglicht<br />

den Einsatz auch in Anwendungen<br />

mit begrenztem Bauraum. Die direkte mechanische<br />

Kopplung ermöglicht eine zuverlässige<br />

MicroForce Sensoren werden auf nichtinvasive<br />

Weise verwendet und erfordern<br />

vor der Wiederverwendung keine Desinfektion<br />

oder Sterilisation. Alle Produkte werden<br />

gemäß den ISO 9001-Standards entwickelt<br />

und hergestellt.<br />

IBA-Sensorik GmbH ist seit über 30 Jahren<br />

autorisierter Honeywell Distributor und Spezialist<br />

für kundenspezifische Sonderlösungen.<br />

IBA-Sensorik GmbH<br />

iba@iba-sensorik.de<br />

www.iba-sensorik.de<br />

46 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Sensoren<br />

Drucksensoren mit analogem und<br />

digitalem Ausgangssignal<br />

sowie einen verstärkten<br />

Analog-Ausgang.<br />

Gehäuseoptionen<br />

All Sensors GmbH<br />

www.allsensors.eu<br />

In Zeiten der Covid-19-Pandemie<br />

sind Lungendiagnostik und Beatmung<br />

in den Fokus gerückt. Deshalb<br />

ist die Nachfrage nach Niederdrucksensoren<br />

enorm gestiegen.<br />

Sie finden aktuell Einsatz zumeist<br />

in Beatmungsgeräten bzw. Respiratoren.<br />

Diese Geräte haben einen<br />

komplexen Aufbau und erfordern<br />

stabile, zuverlässige und hochsensible<br />

Komponenten.<br />

Als Antwort auf die neuen Anforderungen<br />

hat All Sensors die ELV-<br />

Serie auf den Markt gebracht. Diese<br />

neue Sensorfamilie bietet OEM-<br />

Kunden aus der Medizintechnik<br />

eine erhöhte Flexibilität im Design<br />

bei einer großen Bandbreite an<br />

Druckbereichen von ±0,5 in H 2 O<br />

bis ±150 PSI bzw. ±2,5 mbar bis<br />

±10 bar.<br />

Vier Plattformen<br />

Die digitalen und analogen Drucksensoren<br />

der ELV-Serie bestehen<br />

aus vier Plattformen:<br />

ELVH, ELVI, ELVE und ELVA.<br />

Die Serie basiert auf der All Sensors<br />

CoBeam²-Technologie. Diese<br />

innovative Technologie bietet in ihrer<br />

Klasse die beste Niederdruck-Sensorleistung<br />

mit minimalen Querempfindlichkeiten<br />

gegenüber externen<br />

Einflüssen. Daraus resultiert auch<br />

eine verbesserte Langzeit-Stabilität.<br />

Die CoBeam²-Technologie vereint<br />

Aspekte der Dehnmessstreifen-Sensoren<br />

der 1950er-Jahre mit<br />

modernster MEMS-Siliziumtechnologie.<br />

Die Produkt-Highlights beinhalten<br />

eine I²C- oder SPI-Schnittstelle<br />

mit 12- oder 14-Bit Auflösung<br />

Es steht eine große<br />

Auswahl an Miniaturgehäusen<br />

mit SIPund<br />

DIP- sowie SMD-<br />

Package-Konfigurationen<br />

zur Verfügung.<br />

Die Gehäuse ermöglichen<br />

eine flexible<br />

und platzsparende<br />

PCB-Montage. Außerdem sind verschiedenste<br />

Port- und Pin-Konfigurationen<br />

verfügbar. Kundenspezifische<br />

Produkte sind auf Anfrage<br />

möglich. Die Drucksensoren der<br />

ELV-Serie sind für den Gebrauch<br />

mit nicht korrosiven, nicht ionischen<br />

gasförmigen Medien vorgesehen.<br />

Anwendungsbereiche<br />

Die ELV-Serie ist für Niederdruckanwendungen<br />

in der Medizintechnik,<br />

pneumatischen Steuerungen,<br />

Anwendungen im Bereich<br />

Heizungs-Lüftungs-Klimatechnik<br />

und industrielle Prozess-Steuerung<br />

bestens geeignet.<br />

Fazit<br />

Mit all den hier genannten Features<br />

ist diese Niederdruck-Sensorserie<br />

eine flexibel einsetzbare<br />

Komponente im Bereich der Medizintechnik<br />

und die All Sensors<br />

GmbH ein zuverlässiger Partner<br />

in der Covid-19-Krise.<br />

Technische Daten im<br />

Überblick<br />

• 2,5 mbar bis 10 bar Relativ- und<br />

Differenzdruck sowie Absolutund<br />

Barometrische Messbereiche<br />

• Verstärkte analoge und digitale<br />

Ausgänge (I 2 C oder SPI)<br />

• 12 oder 14 Bit digitale Auflösung<br />

• Versorgungsspannungsoptionen:<br />

3 V, 3,3 V und 5 V<br />

• Kundenspezifische Kalibrierungen<br />

und Gehäuseoptionen<br />

sind verfügbar<br />

• All Sensors’ CoBeam 2 -Technologie<br />

◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

47


Robotik<br />

Automation für medizinischen Fortschritt<br />

Roboterzelle für Montage und Verpackung von Kryogas-Patronen<br />

Bei der Montage und Verpackung der Kryogaspatronen arbeiten ein<br />

Stäubli SCARA TS60 und ein Sechsachser TX90 Hand in Hand<br />

Dank seiner großen Reichweite kann der Stäubli TX90 alle Positionen in der<br />

Zelle problemlos anfahren<br />

Autor: Ing. Ralf Högel,<br />

freier Journalist, Industrie<br />

Kommunikation Högel<br />

Stäubli Robotics (Deutschland)<br />

www.staubli.com<br />

Der CryoPen gilt bei der Entfernung<br />

von Unregelmäßigkeiten<br />

der Haut als innovative Alternative<br />

zum Skalpell. Um dem weltweit<br />

steigenden Bedarf an Gaspatronen<br />

für die Pens nachzukommen,<br />

setzt der Hersteller auf eine wegweisende<br />

Automatisierungslösung,<br />

bei der zwei Stäubli Roboter Hand<br />

in Hand arbeiten.<br />

Mit dem CryoPen bietet H&O Equipments<br />

dem Hautarzt eine patientenfreundliche<br />

Lösung. Das Gerät, das<br />

wie ein hochwertiger Schreibstift aussieht,<br />

dosiert Distickstoffmonoxid N 2 O,<br />

auch als Lachgas bekannt, mit einer<br />

Temperatur von -89 °C und einem<br />

Druck von 55 bar hochpräzise auf die<br />

Haut des Patienten. Mit diesem Kältestrahl<br />

lassen sich kleine Unregelmäßigkeiten<br />

wie Alters flecken, Warzen<br />

oder Blutschwämmchen sehr gezielt,<br />

mit geringem Aufwand und ohne Blutungen<br />

entfernen. Auch der Heilungsprozess<br />

geht deutlich schneller vonstatten,<br />

meistens bleiben keine Narben<br />

zurück.<br />

Alles im Stift<br />

Diese „Kryotherapie“ ist ein<br />

bewährtes und weltweit zugelassenes<br />

Verfahren. Die Innovation<br />

von H&O Equipment besteht darin,<br />

die dafür notwendige Ausrüstung in<br />

einen kompakten Stift zu integrieren.<br />

Arzt oder Kosmetik-Institut können<br />

somit auf eine aufwändige Gaseversorgung<br />

mit entsprechender Infrastruktur<br />

verzichten. Alles, was man<br />

braucht, ist ein CryoPen, der regelmäßig<br />

mit einer kleinen druckgekapselten<br />

Patrone befüllt werden<br />

muss, die das Gas enthält.<br />

Das 1998 von Erik Hermans<br />

gegründete Unternehmen ist mit<br />

dieser Innovation weltweit erfolgreich<br />

und fertigt den CryoPen sowie<br />

die Nachfüllpatronen in der eigenen<br />

In der Roboterzelle bei H&O Equipment montieren und verpacken zwei<br />

Stäubli Roboter Nachfüllpatronen für den CryoPen<br />

Je zwölf Patronen und winzige Öffner werden in einem Blister abgelegt<br />

48 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Robotik<br />

Auch das Greifen der Kryogas-Patronen erfolgt kameragestützt<br />

Nach einem automatischen Greiferwechsel legt der TX90 fertig montierte<br />

Öffner in einem Zwischenlager ab<br />

Produktionsstätte in Südwestbelgien.<br />

Dabei gelten höchste Anforderungen<br />

an die Qualität – schließlich<br />

handelt es sich um ein Medizinprodukt.<br />

Erik Hermans: „Die Technik ist<br />

sehr anspruchsvoll. Die Mikrodüse<br />

muss mit Präzision im µm-Bereich<br />

gefertigt werden. Ein miniaturisiertes<br />

Filterelement stellt sicher, dass<br />

nur reines Kryogas mit der Haut in<br />

Kontakt kommt.“<br />

Erster Schritt:<br />

Automatisiertes Verpacken<br />

der Patronen<br />

Auch bei der Produktion und Verpackung<br />

der Patronen gelten hohe<br />

Qualitätsanforderungen. Zu jeder<br />

Patrone gehört ein winziger Öffner<br />

mit einem Durchmesser von rund<br />

vier Millimetern, der die Patrone<br />

beim Einschrauben in den CryoPen<br />

kontrolliert öffnet und ebenfalls mit<br />

einem Filter ausgestattet ist.<br />

Da die Patronen in hoher Stückzahl<br />

hergestellt werden, strebte<br />

H&O frühzeitig eine automatisierte<br />

Verpackung zu je zwölf Einheiten<br />

plus zwölf Öffner in einem<br />

Blister an. Zum Einsatz kam dabei<br />

ein SCARA-Roboter TS60 von<br />

Stäubli. Erik Hermans: „Diese<br />

Anlage funktionierte gut, allerdings<br />

war der schnelle Vierachser<br />

mit dem reinen Verpacken etwas<br />

unterfordert. Weil die Stückzahlen<br />

weiterhin steigen und die Produktion<br />

sich entsprechend weiterentwickeln<br />

muss, wollten wir im nächsten<br />

Schritt auch die Montage der<br />

Filter automatisieren.“<br />

Werner Geeroms<br />

(rechts),<br />

Gründer und<br />

Geschäftsführer<br />

von Axymatic,<br />

mit einem H&O-<br />

Mitarbeiter am<br />

Touchscreen der<br />

Roboterzelle. Alle<br />

Bilder: © H&O<br />

Equipments<br />

Zweiter Schritt: Montage<br />

von drei Kleinteilen plus<br />

Verpacken<br />

Bei der Suche nach einem geeigneten<br />

Partner für diese Aufgabe kam<br />

H&O der Zufall zur Hilfe. Im selben<br />

Industriegebiet ist Axymatic angesiedelt:<br />

ein Systemhaus für Robotik, das<br />

in 28 Jahren schon mehr als 1.000<br />

Roboter installiert hat. Gründer und<br />

Geschäftsführer Werner Geeroms:<br />

„Begonnen haben wir als Consultant<br />

für Automationslösungen in der<br />

Automobilindustrie. Heute arbeiten<br />

wir für viele Industriebranchen und<br />

gelten über Belgien hinaus als Spezialist<br />

für die robotergestützte Produktion<br />

und Verpackung.“<br />

Axymatic projektierte eine Zelle,<br />

in der sich zwei Stäubli Roboter<br />

die Arbeit teilen. Der bereits vorhandene<br />

SCARA wurde integriert<br />

und ist hauptsächlich für die Montage<br />

der Öffner zuständig. Die dazu<br />

nötigen Kleinteile holt sich der Vierachser<br />

an drei Zuführstationen ab.<br />

Die Vereinzelung der winzigen Teile<br />

erfolgt über Vibrationsplattformen,<br />

über denen stationäre Kameras<br />

angeordnet sind, die dem Roboter<br />

exakte Positionsdaten für das präzise<br />

Abgreifen übermitteln.<br />

Der schnelle TS60 erledigt dabei<br />

ein komplexes Aufgabenprofil: Er<br />

entnimmt einen Grundkörper vom<br />

Zuführsystem, platziert ihn auf einer<br />

Montagevorrichtung und setzt den<br />

Filter sowie das Oberteil auf, die er<br />

sich von den beiden anderen Zuführstationen<br />

geholt hat. Die montierten<br />

Öffner werden anschließend auf<br />

einem Tray abgelegt.<br />

Arbeitsteilung von SCARAund<br />

Sechsachs-Roboter<br />

Während der SCARA die Öffner<br />

montiert, greift sein Kollege,<br />

ein Sechsachs-Roboter vom Typ<br />

Stäubli TX90, ebenfalls kameragestützt<br />

die Patronen aus einem<br />

Behälter und legt jeweils zwölf in<br />

einer Blister-Verpackung ab. Ist das<br />

erledigt, unterbricht der SCARA<br />

seine Montagearbeit und komplettiert<br />

den Blister mit zwölf Öffnern.<br />

Nach einer Vollständigkeitskontrolle<br />

per Kamerafahrt wechselt der<br />

TX90 den Greifer und schiebt das<br />

Tray in die Anlage, die den Blister<br />

verschweißt. Beim Abarbeiten der<br />

verschiedenen Aufgaben, zu denen<br />

auch das Zwischenlagern von Trays<br />

mit fertigen Öffnern gehört, macht<br />

sich der automatische Greiferwechsel<br />

am TX90 bezahlt.<br />

Präzision im Hygienedesign<br />

Die Stäubli- Roboter hat<br />

Axymatic nicht nur gewählt, weil sie<br />

im Bereich Life Science als „Quasi-<br />

Standard“ gelten. Werner Geeroms:<br />

„Stäubli Roboter sind aufgrund ihres<br />

Hygienedesigns das Maß der Dinge<br />

in der Medizin- und Pharmabranche.<br />

Bei unserer Applikation kamen noch<br />

hohe Anforderungen an die Präzision<br />

der Roboter hinzu. Auch hier<br />

setzen die Stäubli Roboter mit ihrer<br />

patentierten Antriebstechnik Maßstäbe,<br />

so dass sie sämtliche Anforderungen<br />

mit Bravour erfüllen.“<br />

Automatisierung geht weiter<br />

Effiziente Arbeitsteilung der beiden<br />

Roboter, platzsparende Montage<br />

und Verpackung in einer Zelle,<br />

prozesssichere Zuführung ungeordneter<br />

Kleinteile, hohe Taktrate:<br />

H&O und Axymatic haben ein wirklich<br />

anspruchsvolles Konzept in die<br />

Tat umgesetzt. Die Anlage ist seit<br />

Januar 2018 in Betrieb. Sie arbeitet<br />

20 Stunden pro Tag und läuft<br />

zur vollen Zufriedenheit der Verantwortlichen.<br />

Deshalb ist die Entwicklungsrichtung<br />

der Produktion<br />

von H&O absehbar.<br />

Erik Hermans: „Wir werden weiter<br />

automatisieren. Das ist schon deshalb<br />

notwendig, weil wir die Kapazitäten<br />

erhöhen, da unsere Technologie<br />

weltweit gefragt ist.“◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

49


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Robuster Formfaktor mit starken 4x4K-Grafiken<br />

AMD Ryzen Embedded V1000 / R1000 auf Mini-ITX Mainboards<br />

der Ryzen Embedded V1000 Serie<br />

ein sehr breites Anwendungsspektrum<br />

mit einem einzigen Plattform-<br />

Design abzudecken.<br />

Höchste Skalierbarkeit<br />

durch CPU Pinkompatibilität<br />

Embedded Systeme auf Basis<br />

der AMD-Zen Mikroarchitektur mit<br />

integrierten Ökosystem aus AMD<br />

Ryzen Embedded Prozessoren<br />

(V1000 / R1000) setzen mit ihrer<br />

Rechen- und Grafikleistung einen<br />

neuen Standard. Industrie-PC Hersteller<br />

Advantech (Vertrieb: GLYN)<br />

setzt diese hochskalierbaren SoCs<br />

auf robusten Mini-ITX Mainboards<br />

ein, die ideal auf die Bedürfnisse<br />

grafikintensiver Märkte zugeschnitten<br />

sind.<br />

Embedded Systemingenieure,<br />

die auf beeindruckende Grafiken<br />

setzen, finden in den AMD Ryzen<br />

Embedded V1000 Prozessoren<br />

echte Flaggschiff-APU-Leistung<br />

Autoren: Christian Florheim,<br />

Application Engineer, GLYN<br />

in Kooperation mit<br />

Antonios Tsetsos, Product Sales<br />

Manager, Industrial-Grade<br />

Motherboards, Advantech<br />

GLYN GmbH & Co. KG<br />

www.glyn.de<br />

für alle Branchen. Mit integrierter<br />

„Zen“-CPU und „Vega“-Grafikarchitektur<br />

erreichen die AMD Ryzen<br />

SoCs bis zu 3,61 TFLOPS Grafikleistung,<br />

sowie eine herausragende<br />

CPU Performance. Im Vergleich zu<br />

Vorgängerplattformen ergibt sich<br />

eine bis zu 52%ige Steigerung der<br />

CPU-Performance, eine 200%ige<br />

Durchsatz-/Taktverbesserung bei<br />

der GPU.<br />

Typische Einsatzgebiete für<br />

AMD Ryzen Embedded<br />

Mit dieser Leistung sind die Prozessoren<br />

ideal für Geräte in den<br />

Bereichen der medizinischen Bildgebung,<br />

industriellen Bildverarbeitung,<br />

Videoüberwachung und<br />

Logistik fahrzeuge, die Situational<br />

Awareness erfordern. Sie eignen<br />

sich auch für die Vielzahl von<br />

Anwendungen mit Unterhaltungsfaktor,<br />

wie z. B. professionelles Broadcasting-Equipment,<br />

Digital Signage<br />

Player und professionelle Gaming-<br />

Systeme, sowie industrielle HMIs,<br />

Visualisierungsrechner in zentralen<br />

SCADA-Leitständen und Simulationsgeräte.<br />

Höhere Leistung<br />

Das Ökosystem der pinkompatiblen<br />

BGA-Prozessoren wird durch<br />

die AMD Ryzen Embedded R1000<br />

Prozessoren in Richtung kostengünstiger<br />

Plattformen abgerundet<br />

und bietet alles, was die zukunftsweisenden<br />

„Zen“-CPU- und „Vega“-<br />

Grafik architekturen besonders<br />

attraktiv macht. Erstmals gibt es<br />

im Low-Power-Bereich der Designs<br />

der R-Serie eine Multithreading-Leistung<br />

mit einer 3x höheren<br />

Leistung pro Watt und einer 4x<br />

besseren CPU- und Grafikleistung<br />

pro Dollar als beim Wettbewerb. Der<br />

R1000 ist damit die ideale Lösung<br />

für preisempfindliche Embedded-<br />

Anwendungen.<br />

Die Ryzen Embedded R1000<br />

SoCs mit Leistungsaufnahmen<br />

von 6 W bis 10 W (R1102G und<br />

R1305G), sowie 12 W bis 25 W<br />

(R1505G und R1605G) ermöglichen<br />

durch ihre Plattformkompatibilität mit<br />

Die Pinkompatibilität der V1000-<br />

und R1000-Leistungsklassen ermöglicht<br />

es Anbietern von Embedded<br />

Computing ihre Plattformen hochskalierbar<br />

zu machen. So ist beispielsweise<br />

die Leistung der robusten<br />

AIMB-228 Thin Mini-ITX Mainboards<br />

von Advantech skalierbar<br />

von 2,4 GHz – 3,3 GHz AMD Ryzen<br />

Embedded R1505G mit Radeon<br />

Vega 3 Grafik, 2 Kernen/4 Threads<br />

und einer TDP von 12 - 25 W<br />

bis hin zur 3,35 GHz – 3,8 GHz<br />

Ryzen Embedded V1807B Variante<br />

mit Radeon RX Vega 11 Grafik,<br />

4 Kerne/8 Threads und einer<br />

TDP von 35 - 54 W. In Bezug auf<br />

die Leistung bedeutet dies eine<br />

Skalierbarkeit von 100 % der langsamsten<br />

R1000-Variante auf ca.<br />

176 % der schnellsten V1000-Version.<br />

Was die Leistung von GPU<br />

und GPGPU betrifft, so ist die<br />

Skalierbarkeit noch größer. Diese<br />

reicht von 384 GFLOPS beim<br />

Ryzen R1505G bis hin zur immensen<br />

Rechenleistung von bis zu<br />

3,66 TFLOPS beim Ryzen V1807B,<br />

was 953 % mehr GFLOPS bedeutet.<br />

Diese Variationsvielfalt ermöglicht<br />

eine perfekte Balance zwischen<br />

Preis und Leistung für die jeweilige<br />

Anwendung.<br />

GPU für massive<br />

Parallelverarbeitung<br />

Heutzutage ist die GPU-Leistung<br />

zudem auch eine Frage der universellen<br />

GPU (GPGPU)-Nutzung zur<br />

parallelen Verarbeitung von Daten in<br />

Visions- und/oder Deep-Learning-<br />

Anwendungen. Das AMD Ökosystem<br />

kann hier mit OpenCL- sowie<br />

ROCm- und Tensorflow-Unterstützung<br />

durch seine Open-Source-<br />

Softwarebasis für GPU-Computing<br />

unter Linux überzeugen. Alle<br />

ROCm-bezogenen Modifikationen<br />

für TensorFlow sind heute Teil des<br />

Hauptrepositoriums von Tensor-<br />

50 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Flow und folgen damit der Open-<br />

Source-Philosophie der gesamten<br />

Deep-Learning-Community. Um die<br />

heterogenen Rechenoptionen abzurunden,<br />

unterstützt das AIMB-228<br />

Thin Mini-ITX-Mainboard zudem<br />

FPGA-Erweiterungen (Field Programmable<br />

Gate Array), die über<br />

einen PCIe x1 Goldfinger-Konnektor<br />

passende FPGA-Module aufnehmen<br />

können, die Kunden in der Gaming-<br />

Industrie beispielsweise zur Ausführung<br />

von spielspezifischer Algorithmen<br />

verwenden. Für andere Kunden<br />

bieten die FPGAs die Möglichkeit<br />

der Vorverarbeitung von Bildgebungsverfahren<br />

in Lidar-, Sonaroder<br />

MRT-Anwendungen. Dieser<br />

Support gehört heutzutage schon<br />

beinahe zum Standard für Embedded-Board-Anbieter.<br />

Der Begriff Embedded als<br />

Synonym für Anpassungsmöglichkeiten<br />

Für besonders serviceorientierte<br />

Anbieter wie GLYN und Advantech<br />

ist es beinahe schon normal, dass<br />

ihre Embedded-Mainboards auf die<br />

Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten<br />

werden, einschließlich BIOS/<br />

UEFI-Anpassungen, kundenspezifische<br />

Betriebssystem-Images<br />

und APIs, sowie alle erforderlichen<br />

Zertifizierungen. Werden nicht alle<br />

Schnittstellen benötigt, so kann eine<br />

Anpassung bereits für Kleinserien<br />

von einigen hundert Mainboards<br />

erfolgen, sofern keine Anpassung<br />

der Leiterplatte nötig wird. Mit jahrelanger<br />

Expertise in den Bereichen<br />

Embedded und Displays ist die<br />

GLYN GmbH & Co. KG der ideale<br />

Partner und bietet zusätzlich<br />

die Möglichkeit der kundenspezifischen<br />

Kabelkonfektion bereits für<br />

Serien ab 100 Stück.<br />

ausgelegt, während die kommerziellen<br />

Mainboard-Designs für gut temperierte,<br />

stoß- und vibrationsfreie<br />

Umgebungen in angenehmer Luftfeuchtigkeit<br />

ausgelegt sind. Betriebssicherheit<br />

ist von größter Bedeutung,<br />

jedoch haben die Robustheit<br />

und hohe Lebensdauer auf Embedded-Ebene<br />

ihren Preis.<br />

Dennoch macht es für OEMs keinen<br />

Sinn durch den Einsatz von handelsüblichen<br />

Boards etwa 100 Euro<br />

einzusparen, da ein Systemausfall<br />

in der Regel nicht nur die gleichen<br />

Kosten für eine Ersatzplatine inkl.<br />

Kosten für den gelöteten Prozessor<br />

verursacht, sondern auch erhebliche<br />

Instandhaltungskosten und<br />

möglicher weise auch Umsatzeinbußen<br />

durch Stillstand bei Reparaturen<br />

nach sich ziehen würde.<br />

Für OEMs und Endanwender sind<br />

Produktionsverluste durch derartige<br />

IT-Ausfälle inakzeptabel. Für<br />

einen effizienten Produktservice<br />

sind über viele Jahre hinweg identische<br />

Boards in der gleichen Konfiguration<br />

meist unabdingbar. Besonders<br />

große Bedeutung hat dies aufgrund<br />

von Gerätezertifizierungen insbesondere<br />

für die Medizintechnik,<br />

sowie neue Mobilitätsanwendungen.<br />

Fernverwaltung und<br />

-Überwachung für<br />

IoT-Anwendungen<br />

Handelsübliche Mini-ITX-Boards<br />

unterscheiden sich bei der IoT-<br />

Unterstützung stark von Embedded-Angeboten.<br />

Das AIMB-228<br />

von Advantech wird beispielsweise<br />

mit der IoT-Geräte bedienungs- und<br />

Managementsoftware WISE-PaaS /<br />

DeviceOn ausgeliefert. Bereits beim<br />

Onboarding der Geräte registriert<br />

die Zero-Touch-IoT-Technologie das<br />

Board nahtlos mit seinen Einstellungen<br />

für Identität, Sicherheit und den<br />

lokalen Parametersettings. Smartes<br />

Edge-Onboarding mit Datenerfassung<br />

und Statusvisualisierung in<br />

Leitständen und Warten, die zentrales<br />

Management der verteilten<br />

Devices übernehmen werden durch<br />

die schnelle und einfache Installation<br />

ermöglicht. Ein- und Ausschalten,<br />

Fehler behebung und Funktionsbausteine<br />

für geschäftskritische Prozesse<br />

sind auf Knopfdruck verfügbar<br />

und ermöglichen einen schnellen<br />

und einfachen Zugriff auf die dezentralen<br />

Devices. OTA-Software aktualisiert<br />

sich selbständig und sicher,<br />

indem sie Software-Patches sowie<br />

Firmware-, Software- und Konfigurationsupdates<br />

mittels Batch-Provisioning<br />

sendet.<br />

Umfangreiche Konnektivität<br />

und Weitbereichs -<br />

Spannungsversorgung<br />

Um die Markteinführungszeit<br />

für die Kunden zu verkürzen sind<br />

für die Industriesysteme alle erforderlichen<br />

Zertifizierungen wie EMI<br />

und CE erhältlich. Das AIMB-228<br />

ist für eine Weitbereichs-DC-Stromquelle<br />

(DC 12…24 V) ausgelegt. Es<br />

verfügt zudem über umfangreiche<br />

I/O-Konnektivität und eine Vielzahl<br />

an Hochgeschwindigkeits-I/Os, wie:<br />

2x USB 3.1 Gen2, 4x USB 2.0, 2x<br />

SATAIII, 1x interner Tastatur/Mausanschluss,<br />

1x Intrusion Protection,<br />

6x COM (RS422/485, CCtalk, TTL),<br />

PCIe x8, 1x M.2 B Steckplatz mit<br />

einem SIM-Kartenhalter für ein fache<br />

3G/LTE-Modul- oder NVMe-Speicher,<br />

1x M.2 E Steckplatz für WiFi-<br />

Modulkonnektivität. Des weiteren<br />

bietet das AIMB-228 16-Bit programmierbare<br />

I/Os, 2x Gigabit-Ethernet<br />

(Realtek 8111E), sowie einen PCIe<br />

x1 Port über einen Gold-Finger für<br />

externe FPGA-Module.<br />

4K Auflösung auf bis zu vier<br />

unabhängigen Displays<br />

Durch die Integration der neusten<br />

AMD Vega GCN (bis zu 11 CUs)<br />

unterstützt das AIMB-228 Thin-<br />

Mini-ITX-Mainboard hocheffiziente<br />

Videocodierung (HEVC) mit<br />

10-Bit-Dcodierung (4K H.264 und<br />

H.265) und 8-Bit-Ecodierung und<br />

liefert eine hervorragende Grafikleistung.<br />

Mit vier unabhängigen Displays,<br />

die über DisplayPort (DP) 1.2<br />

unterstützt werden, und der Möglichkeit,<br />

die LVDS-Schnittstellen (Low<br />

Voltage Differential Signaling) zu<br />

nutzen, dazu bietet das AIMB-228<br />

Board auch viele eingebettete Funktionen<br />

wie TTL/CCtalk, 10W-Verstärker<br />

und den höchsten 4 ESD-<br />

Schutz, was es ideal für Gaming,<br />

Digital Signage oder medizinische<br />

Bildgebung macht.<br />

Die neuen Mini-ITX Mainboards<br />

sind bei Advantech Distributor GLYN<br />

erhältlich. ◄<br />

Robustes Design<br />

Zusätzlich zu den Individualisierungsmöglichkeiten<br />

gibt es auch<br />

Unterschiede in den Konstruktionsprinzipien.<br />

Embedded Mini-ITX-Mainboards<br />

bieten viele wertvolle Funktionen,<br />

die weit über Standard-Mini-<br />

ITX-Motherboards für kommerzielle<br />

Anwendungen hinausgehen. Robuste<br />

Mini-ITX-Mainboards sind durch<br />

die Verwendung von gelöteten Prozessoren,<br />

stabilen Kondensatoren<br />

und Komponenten für deutlich rauere<br />

Umgebungen und den 24/7-Betrieb<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

51


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Augenzentrum Bayern optimiert<br />

Dokumentation im OP<br />

Rein Medical GmbH<br />

info@reinmedical.com<br />

www.reinmedical.com<br />

Eine optimale Leistung kann nur<br />

der erbringen, der sich voll und ganz<br />

auf seine Aufgabe konzentrieren<br />

kann. Dies gilt insbesondere in der<br />

Medizin. Eine bestmögliche Versorgung<br />

von Patienten ist dann gewährleistet,<br />

wenn Ärzte und das medizinische<br />

Personal sich ihnen 100%ig<br />

widmen können.<br />

Diesen Anspruch kennt auch das<br />

Augenzentrum Bayern. Im Zusammenschluss<br />

aus mehreren Augenkliniken,<br />

-zentren und -ärzten versorgt<br />

ein Team aus Augenärzten,<br />

Anästhesisten, OP-Assistenten<br />

und Medizinischen Fachangestellten,<br />

aber auch Orthoptisten, Optiker/-<br />

meistern sowie augenmedizinischem<br />

und verwaltungstechnischem<br />

Fachpersonal Patienten<br />

an verschiedenen Standorten Oberbayerns.<br />

In insgesamt sechs OP-<br />

Sälen wird ein breites Spektrum an<br />

Operationen angeboten: Grauer<br />

Star, Grüner Star, Hornhautplastiken,<br />

Lider krankungen uvm. Schon seit<br />

längerer Zeit bestand im Verbund<br />

der Wunsch, die Prozesse im OP mit<br />

Blick auf Datenzugriff, Recherche<br />

und Dokumentation, zu verbessern.<br />

„Sowohl berufsrechtlich als auch<br />

mit Blick auf den Behandlungsvertrag<br />

muss jede Operation bei uns<br />

dokumentiert werden“, beschreibt<br />

Dr. med. Waldemar Bauer, Ärztlicher<br />

Direktor im Augenzentrum Bayern,<br />

die rechtliche Ausgangslage, die für<br />

alle deutschen Ärztinnen und Ärzte<br />

gleichermaßen bindend ist. „Diese<br />

Dokumentationen umfassen unter<br />

anderem OP-Zeiten, den Verlauf<br />

der Anästhesie sowie Diagnosen,<br />

Angaben zu Prozeduren und dem<br />

OP-Team“, führt der Ärztliche Direktor<br />

aus. Dass der Prozess der Dokumentation<br />

aufwändig und für das<br />

medizinische Personal zeitintensiv<br />

ist, ist kein Geheimnis. Denn in den<br />

letzten Jahren ist darüber hinaus<br />

auch ein umfassendes Bild- und<br />

Videomanagement hinzugekommen.<br />

Auf der Suche nach einer flexiblen<br />

und praktikablen Lösung, die<br />

Ärzte und Medizinisches Personal<br />

im OP entlastet, fand das Augenzentrum<br />

Bayern Unterstützung bei<br />

der Rein Medical GmbH.<br />

Dokumentation bild- und<br />

videogestützter Operationen<br />

Bild- und videogestützte Operationen<br />

machen die Arbeit im OP<br />

sicherer und schaffen neue Möglichkeiten<br />

der Dokumentation. Entscheidend<br />

aber dabei ist, dass Lösungen<br />

zum Bild- und Videomanagement<br />

nicht nur performant, sondern auch<br />

intuitiv bedienbar sein sollten, denn<br />

nur dann können sie das Personal<br />

im OP auch tatsächlich entlasten.<br />

In Bayern war man auf der Suche<br />

nach einer schnell anwendbaren<br />

Lösung zur Dokumentation aller Eingriffe<br />

anhand von Bildaufnahmen,<br />

die zudem gut an das vorhandene<br />

Praxisinformationssystem sowie<br />

an das Bildarchiv (PACS) anzubinden<br />

sein sollte. „Die Benutzerfreundlichkeit<br />

war uns sehr wichtig,<br />

darüber hinaus sollte die neue<br />

Lösung in jedem Fall wirtschaftlich<br />

in der Anschaffung sowie im laufenden<br />

Betrieb sein“, beschreibt<br />

Oliver Thieme, Technischer Leiter<br />

im Augenzentrum Bayern, die<br />

Anforderungen seines Hauses. In<br />

Zusammenarbeit mit dem externen<br />

Partner wurde daher ein genaues<br />

Anforderungsprofil erstellt, dass<br />

dann als Grundlage für das Angebot<br />

der Rein Medical dienen konnte.<br />

Entsprechend hat das Unternehmen<br />

im Anschluss an die Definition<br />

des Anforderungskataloges einen<br />

Lösungsvorschlag präsentiert, der<br />

im Team abgestimmt und dann zur<br />

Umsetzung beauftragt wurde.<br />

Hard- und Software aus<br />

einer Hand<br />

Die Lösung: CLINIO 424C Touch-<br />

Panel-PC-Systeme sowie die Aufnahmesoftware<br />

SMART OR. Insgesamt<br />

vier OP-Säle wurden bereits<br />

seitens Rein Medical ausgestattet,<br />

zwei weitere sind in Planung. Mit der<br />

Hard- und Software aus eigenem<br />

Haus hat der IT-Dienstleister eine<br />

skalierbare Lösung zur Verfügung<br />

gestellt, die einen sicheren Betrieb<br />

für Patienten und Personal garantiert.<br />

„Alle vier OP-Säle in Bayern<br />

haben wir mit unseren CLINIO-PCs<br />

als Rekorder-Hardware sowie mit<br />

unserer Software zur Verwaltung<br />

aller Bild- und Videoquellen ausgestattet“,<br />

berichtet Bernd Schmidtke,<br />

Leiter Vertrieb Deutschland bei Rein<br />

Medical. „Die Panel-PCs erhalten<br />

Bilder und Videos von den Kameras<br />

oder Mikroskopen im OP und<br />

speichern diese lokal zwischen.<br />

Ausgewählte Bilder werden dann<br />

52 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

selektiv in die jeweilige Patientenakte<br />

übertragen.“<br />

Neben der reinen Installation<br />

zeichnet der externe Dienstleister<br />

auch für die Anpassung der Schnittstellen<br />

zu den vorhandenen Bildarchiven<br />

und zum Praxisinformationssystem<br />

sowie für ein umfangreiches<br />

Customizing verantwortlich.<br />

So wurde nicht nur die grafische Benutzeroberfläche<br />

(GUI) angepasst,<br />

sondern auch seitens der Verantwortlichen<br />

in Bayern gewünschte<br />

Funktionen, wie etwa eine Schlagwortsuche,<br />

implementiert.<br />

Mehr Zeit für die Patienten<br />

Mit der Installation, vor allem<br />

aber mit der erzielten Prozessoptimierung,<br />

ist man in Bayern mehr<br />

als zufrieden. Ohne Einarbeitungsphase<br />

konnte die Lösung sofort vom<br />

ärztlichen und assistierenden Personal<br />

genutzt werden, bei gleichzeitig<br />

hoher Akzeptanz. „Die administrativen<br />

Aufwände haben sich für unser<br />

Team drastisch reduziert“, benennt<br />

Dr. med. Waldemar Bauer den größten<br />

Vorteil der Neuinstallation. „Bei<br />

der hohen Anzahl an Eingriffen,<br />

die wir hier durchführen, muss das<br />

Personal nun nicht mehr wie bisher<br />

Daten händisch eingeben, sondern<br />

kann diese direkt aus der Worklist<br />

auswählen und einladen. Über den<br />

Touch-Screen kann jeder auf bereitgestellte<br />

Live-Bilder oder auf Archivmaterial<br />

zugreifen, zudem können<br />

die Bilder auch direkt in die Patientenakten<br />

gegeben werden“, so der<br />

Ärztliche Direktor weiter.<br />

Minimierung der<br />

Fehlerquote<br />

Durch die Reduktion der manuellen<br />

Eingaben wurde auch die Fehlerquote<br />

im Augenzentrum Bayern<br />

minimiert, neben den optimierten<br />

Workflows eine ebenso wichtige<br />

Errungenschaft. Entscheidend aber<br />

ist, dass jetzt mehr Zeit für Wesentliches<br />

bleibt: „Je weniger wir mit<br />

administrativen Aufgaben beschäftigt<br />

sind, desto mehr Zeit bleibt<br />

uns für unsere Patienten“, bringt<br />

Dr. Bauer das Fazit auf den Punkt.<br />

In Bayern wird man jetzt die Ausstattung<br />

der beiden letzten OP-Säle<br />

angehen. „Zu jedem Zeitpunkt im<br />

Projekt konnten wir uns auf unsere<br />

Ansprechpartner bei Rein Medical<br />

verlassen“, resümieren der Ärztliche<br />

Direktor und sein Technischer Leiter<br />

gleichermaßen. „Wir sind sehr<br />

zufrieden und setzen auch künftig<br />

auf die fachkompetente Unterstützung<br />

der Rein Medical Medizintechnik.<br />

Aktuell läuft am Marienkrankenhaus<br />

bereits Bauabschnitt 3: die<br />

Sanierung bzw. Fertigstellung der<br />

letzten drei OPs. Auch hier übernimmt<br />

Rein Medical die IT-seitige<br />

Ausstattung, analog zu den bereits<br />

sanierten und neu eingerichteten<br />

OP-Sälen. „Wir sind froh, dass uns<br />

unser Partner auch im dritten und<br />

letzten Bauabschnitt zur Seite steht“,<br />

so Rolf Rathjen. „Auch in zukünftigen<br />

Projekten werden wir sicherlich<br />

gerne auf das Fachwissen und<br />

auf die Produkte der Rein Medical<br />

zurückkommen“, ist sich der Leiter<br />

Medizintechnik sicher. ◄<br />

Box-PC für anspruchsvollen Industrie-Einsatz<br />

Die Distec GmbH stellt den<br />

neuen leistungsstarken und lüfterlosen<br />

„BoxPC Pro 7300“ vor.<br />

Kern des Embedded-Box-PCs<br />

ist der langzeitverfügbare Intel<br />

Core i5-7300U Prozessor der<br />

7. Generation. „Unser neu entwickelter<br />

Docking Connector bietet<br />

drei Schnittstellen in einem<br />

Anschluss: einmal LVDS mit Backlight<br />

und zwei USB 2.0“, erläutert<br />

Thomas Schrefel, Product Manager<br />

Embedded bei Distec. „So<br />

lassen sich ein LVDS-Display<br />

mit Backlight, PCAP-Touch- und<br />

Webcam-Anwendungen gleichzeitig<br />

einsetzen.“<br />

Der Embedded-Box-PC bietet<br />

eine hohe Rechenleistung und<br />

arbeitet auch im Dauerbetrieb<br />

mit 9 - 24 V DCin verlässlich. Er<br />

eignet sich optimal für industrielle<br />

Anwendungen in anspruchsvollen<br />

Umgebungen, wie etwa in Automatisierungslösungen,<br />

Industrie 4.0,<br />

Digital Signage, Medizintechnik<br />

und Transportation. Mit dem<br />

Güte siegel „designed, developed<br />

and made in Germany“ garantiert<br />

Distec höchste Qualität, Zuverlässigkeit<br />

und Langzeitverfügbarkeit.<br />

Zum Anschluss von LVDS-Displays<br />

steht eine breite Palette von<br />

bereits definierten Kabeln zur Verfügung.<br />

Zusätzlich zum Docking<br />

Connector bietet der Box-PC eine<br />

Vielzahl an Anschlüssen: HDMI<br />

und DisplayPort zum Anschließen<br />

von Monitoren, zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüsse<br />

mit Intel I219V<br />

bzw. I211AT Chipsatz, sowie zwei<br />

RS232 und zwei RS232/422/485,<br />

die über das BIOS eingestellt werden<br />

können. Wie im Industriebereich<br />

üblich, verfügt der PC über<br />

einen Watchdog-Timer. Zu den<br />

weiteren Anschlüssen gehören:<br />

vier USB 3.0, zwei USB 2.0 und<br />

Audio mit Line-out.<br />

Distec liefert den Embedded-<br />

Box-PC mit vorinstalliertem Windows<br />

10 IoT LTSC 2019 Betriebssystem<br />

aus. Die speziell auf den<br />

Industriemarkt ausgerichtete<br />

Microsoft-Lizenz gewähr leistet<br />

den weltweiten Einsatz. Der<br />

BoxPC Pro 7300 bietet eine einfache<br />

Montage und werkzeuglose<br />

Wartung über unverlierbare Rändelschrauben.<br />

Um Cybersicherheit zu gewährleisten,<br />

stattet Distec den Box-PC<br />

mit umfassenden Sicherheitsfeatures<br />

aus. Für Secure Boot übernimmt<br />

ein hardwareseitig installierter<br />

TPM 2.0 Chip die Laufwerksverschlüsselung<br />

mit beispielsweise<br />

BitLocker. Optimalen<br />

Schutz etwa bei einem Stromausfall<br />

oder einem Manipulationsversuch<br />

bietet Distec mit dem Erstellen<br />

eines kundenspezifischen<br />

Windows 10 IoT Images mit aktiviertem<br />

Schreibfilter und weiteren<br />

Features.<br />

Distec GmbH<br />

info@distec.de<br />

www.distec.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

53


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Das Medical-Grade-Tablet – mobile<br />

Medizintechnik mit Sicherheitsgarantie<br />

Sein ultra-robustes Design im kompakten 13,3-Zoll-Format prädestiniert das<br />

Medical-Tablet M133WK-ME für den mobilen Einsatz im Gesundheitswesen.<br />

Das rundum IP65-geschützte Gehäuse lässt sich problemlos desinfizieren.<br />

Modernste biometrische Fingerprint-Technologie schließt jegliche<br />

unautorisierte Nutzung oder fehlerhafte Übermittlung sensibler<br />

Patientendaten aus<br />

Als Experte für Industrial IT bietet<br />

TL Electronic seit Langem robuste<br />

Tablet- und PC-Lösungen auch für<br />

hygienisch hochsensible Bereiche in<br />

der Pharmaindustrie und Medizintechnik<br />

an. Das neueste Mitglied dieser<br />

Produktfamilie geht einen Schritt<br />

weiter, denn es ist auf den mobilen<br />

Einsatz in Kliniken, Arzt praxen und<br />

Notdiensten spezialisiert.<br />

Das Medical Tablet M133WK-ME<br />

wurde vom TL Electronic Partner<br />

Winmate eigens im Hinblick auf die<br />

professionellen Anforderungen im<br />

Gesundheitswesen konzipiert und<br />

bietet im täglichen Umgang mit<br />

dem Patienten erhebliche Erleichterungen.<br />

Das ergonomische, antimikrobielle<br />

Gehäusedesign sowie eine<br />

Vielzahl klug durchdachter Features<br />

heben medizinische Routinen wie<br />

Patientenaufnahme, mobile Pflegeeinsätze<br />

oder Arztvisiten auf ein<br />

neues Level.<br />

Wozu ein Medical-Grade-<br />

Tablet?<br />

In vielen Arztpraxen, Kliniken und<br />

Notdiensten sind Tablets in handelsüblicher<br />

Consumer-Qualität längst<br />

ein gewohnter Anblick. Wozu also<br />

ein Medical-Grade-Tablet? Die Antworten<br />

liegen in den extremen Anforderungen<br />

des professionellen medizinischen<br />

Arbeitsumfelds begründet:<br />

Nicht selten herrscht Hektik,<br />

die hochkomplexen mobilen Geräte<br />

wandern von Hand zu Hand, von<br />

Zimmer zu Zimmer, von beheizten<br />

Innenräumen ins Freie, ohne Rücksicht<br />

auf die Wetterbedingungen.<br />

Jeder Ausfall des Geräts – sei es<br />

durch Stöße, Stürze, eindringende<br />

Flüssigkeit oder extreme Temperaturschwankungen<br />

– kann hier Leben<br />

riskieren.<br />

Deshalb gehören Medical-Grade-<br />

Tablets zur Kategorie der „ruggedized<br />

handhelds“, einer nach Militärund<br />

Industriestandards getesteten,<br />

ultra-robusten Ausführung – stoßresistent<br />

(bis zu Stürzen aus 1,9 m<br />

Höhe auf Beton) sowie rundum wasser-<br />

und staubdicht (gem. Schutzart<br />

IP65). Letzteres ist im medizinischen<br />

Umfeld besonders wichtig,<br />

weil sich die Geräte somit problemlos<br />

desinfizieren lassen. Ein<br />

antimikrobielles Gehäuse verhindert<br />

zudem, dass sich Keime oder<br />

Sporen festsetzten. Nicht zuletzt<br />

ist das 10-Punkt-Multi-Touch-Display<br />

eines Medical-Tablets auf die<br />

Bedienung mit Hygienehandschuhen<br />

ausgelegt.<br />

Der integrierte Kickstand des<br />

M133WK-ME erleichtert die<br />

Bedienung enorm. Er lässt sich<br />

zudem zu einem praktischen<br />

Tragegriff umfunktionieren<br />

Sensible medizinische<br />

Daten sicher verwalten<br />

Krankenbefunde oder Patientendaten<br />

dürfen nicht in unbefugte<br />

Hände gelangen. Die Verwendung<br />

handelsüblicher Consumer-Tablets<br />

im medizinischen Umfeld ist vor diesem<br />

Hintergrund fragwürdig, insbesondere,<br />

wenn die Geräte zusätzlich<br />

TL Electronic GmbH<br />

www.tl-electronic.de<br />

Per Medical-Grade-Tablet lassen sich Patientendaten jederzeit abrufen<br />

und aktualisieren. Das antimikrobielle Gehäuse mit Multi-Touch-Display<br />

ermöglicht die keimfreie Bedienung mit Hygienehandschuhen<br />

54 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Motherboard für AMD Ryzen Embedded V1000/R1000 Prozessor<br />

Ideal für anspruchsvolle Grafikanwendungen<br />

in professionellen<br />

Casino Gaming-Systemen, medizinischen<br />

Displays, Thin Clients und<br />

Industrie-PCs dank AMD Radeon<br />

Vega Graphics<br />

Kontron präsentiert das Industrie-Motherboard<br />

D3713-V/R mITX<br />

auf Basis der AMD Ryzen Embedded<br />

V1000 und R1000 Linie.<br />

Es verfügt über die SoC integrierte<br />

AMD Radeon Vega GPU<br />

mit besonders brillanter Grafik<br />

und unterstützt über DisplayPorts,<br />

einen Embedded DisplayPort<br />

und einen Dual-Channel LVDS<br />

(24 bit) bis zu vier unabhängige<br />

Displays in 4K-Auflösung. Mit fünf<br />

verschiedenen AMD-Prozessoren<br />

kann das Board für verschiedene<br />

Grafik anwendungen angepasst<br />

werden, z. B. für Kiosk-, Infotainment-,<br />

Digital-Signage-, professionelle<br />

Casino Gaming-Systeme,<br />

sowie medizinische Displays, Thin<br />

Clients und Industrie-PCs.<br />

Designed by Fujitsu<br />

Das D3713-V/R mITX-Motherboard<br />

ist „Designed by Fujitsu“<br />

und wird in Deutschland gefertigt.<br />

Dies garantiert kurze Lieferzeiten,<br />

höchste Fertigungs-Qualität,<br />

kompetenten technischen Support<br />

direkt aus Augsburg, sowie<br />

langfristigen Reparatur-Service.<br />

Kontron bietet auch ein „Kitting“<br />

an, bei dem Motherboards ab<br />

Werk mit den gewünschten Prozessoren,<br />

Speicherriegeln und<br />

sogar einem individuellen BIOS<br />

bestückt werden.<br />

Für das Motherboard ist auch<br />

das Kontron SMARTCASE S711 in<br />

Vorbereitung. Es bietet eine kundenspezifisch<br />

konfigurierte und<br />

zertifizierte Systemlösung, bestehend<br />

aus dem Board, CPU, Speicher,<br />

Erweiterungskarten, BIOS,<br />

Kühlung und Gehäuse.<br />

Verschiedene Prozessoren<br />

Das D3713-V/R mITX-Motherboard<br />

bietet optional verschiedene<br />

Prozessoren der AMD<br />

Ryzen Embedded V1000 und<br />

R1000 Linie: AMD Embedded<br />

SoC V1202B, V1605B, V1807B,<br />

R1305G oder R1606G. Durch den<br />

Intel i210LM Ethernet Controller mit<br />

10/100/1000 MBit/s unterstützt das<br />

Board Protokolle wie z. B. Ether-<br />

CAT oder TSN. Des Weiteren bietet<br />

es 2x SODIMM Sockel für bis<br />

zu 32 GB Arbeitsspeicher. Die Verwendung<br />

eines Datenträgers oder<br />

Erweiterungen sind über 2x Serial<br />

ATA III 600 Schnittstellen (bis zu<br />

6 GBit/s), einen Mini PCIe (Halfsize/Fullsize),<br />

einen PCI Express x4<br />

Gen3, einen M.2 PCIe x2 Key-M<br />

und einen M.2 PCIe x4 Key-B möglich.<br />

Schnittstellen<br />

Zudem wartet es mit diversen<br />

Schnittstellen auf, wie USB 3.1<br />

Gen1/Gen2, USB 2.0, Serial I/O,<br />

GPIO und High Definition Audio<br />

Input/Output über den Codec<br />

Realtek ALC256 Chip. Das Board<br />

enthält ein AMI Aptio 5.x (UEFI)<br />

BIOS, einen HW Watchdog, ein<br />

BIOS integrated HW Diagnostic<br />

Tool, AMD integrated TPM V2.0<br />

onboard, und einen Sockel für ein<br />

optionales TPM-Modul.<br />

Kontron<br />

www.kontron.de<br />

privat genutzt werden. Ein Argument<br />

mehr, ein Medical-Grade-Tablet von<br />

Anfang an so zu konzipieren, dass<br />

beim Erheben sensibler Diagnoseparameter<br />

oder dem Zugriff auf<br />

Datenbanken möglichst alle Fehlerquellen<br />

und Datenschlupflöcher<br />

eliminiert werden. Modelle wie das<br />

M133WK-ME können durch biometrische<br />

Fingerprint-Technologie vor<br />

unautorisierten Zugriffen geschützt<br />

werden. Zudem verfügen sie über<br />

eine umfangreichere Schnittstellen-<br />

Peripherie als die meisten Consumer-Geräte<br />

und lassen sich daher<br />

nahtlos und sicher in bestehende<br />

Netzwerke integrieren. Selbstverständlich<br />

auch drahtlos – ein Faktor,<br />

der angesichts immer häufigerer<br />

Einsätze in der häuslichen Pflege<br />

und bei Noteinsätzen zunehmend<br />

an Bedeutung gewinnt.<br />

Leistungsfähige und<br />

zertifizierte Medizintechnik<br />

Bei der Entwicklung dieses Tablet-<br />

Modells für den medizinischen Sektor<br />

hat Winmate verstärkt Aufmerksamkeit<br />

auf die Optimierung von<br />

Ergonomie und Bedienkomfort<br />

gelegt. Die einklappbare Stütze<br />

(Kickstand) lässt sich zum praktischen<br />

Tragegriff umfunktionieren.<br />

Eine lange Akkulaufzeit sowie<br />

eine Vielzahl an nützlichem Zubehör<br />

(Dockingstation, VESA-Montagekit<br />

u. a.) runden das Paket ab.<br />

Auch was seine technischen<br />

Spezifikationen betrifft, dürfte das<br />

M133WK-ME keine Wünsche offenlassen.<br />

Leistungsfähige Core-i5-<br />

Prozessoren von Intel, ein komfortables<br />

13,3-Zoll-LED-Display mit<br />

erweitertem Betrachtungswinkel<br />

und optimaler Ablesbarkeit unter<br />

wechselnden Lichtverhältnissen<br />

sowie die großzügige Ausstattung<br />

mit Schnittstellen (WLAN, Bluetooth,<br />

RJ45/LAN, 4x USB A, 1x USB C,<br />

SD-Karten-Slot, optional 4G/LTE<br />

und GPS) prädestinieren dieses<br />

Medical-Grade-Tablet zum absoluten<br />

Allrounder im medizinischen<br />

Umfeld. Seine Eignung für diesen<br />

sensiblen Sektor ist offiziell nach<br />

EN ISO 13485 (2012) zertifiziert.<br />

Wie bei allen Industrie-PCs im<br />

Programm von TL Electronic können<br />

auch die Medical-Grade-Tablets<br />

Soft- und Hardwareseitig individuell<br />

an Kundenwünsche angepasst werden<br />

und durchlaufen einen mindestens<br />

24-stündigen Burn-in-Dauerbelastungstest.<br />

Auf diese Weise<br />

steht dem unmittelbaren Einsatz<br />

im professionellen Umfeld garantiert<br />

nichts im Weg. ◄<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

55


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Gekapselter Panel-PC für Industrie und<br />

Medizin<br />

der MLC 8 umfangreiche I/O-Flexibilität, Funktionserweiterungen<br />

und eine Reihe von Konfigurationsoptionen,<br />

um die Anforderungen<br />

an Bild erfassung, Speicherung, Konnektivität<br />

und nicht zuletzt Budgetkontrolle zu erfüllen.<br />

Anwendung im medizinischen<br />

Bereich<br />

In klinischen Umgebungen eignet sich<br />

das Panel beispielsweise ideal für die<br />

Vitalparameterüber wachung von Patienten,<br />

die klinische Diagnose, die Darstellung von<br />

Patientendaten, die Anästhesieüberwachung,<br />

die OP-Dokumentation oder als PACS (Picture<br />

Archiving and Communication System).<br />

Im industriellen Einsatz oder bei der Interaktion<br />

mit Publikum führt die Verkürzung und<br />

Vereinfachung der Reinigung zu deutlich verkürzten<br />

Wartungszeiten und damit zu besserem<br />

Gesundheitsschutz und mehr Produktionssicherheit.<br />

Acceed GmbH<br />

www.acceed.com<br />

Die Zulassungsanforderungen an Medizingeräte sind<br />

bekanntermaßen hoch, besonders unter dem Gesichtpunkt<br />

der Hygiene. Aber auch in der Industrie und in<br />

öffentlichen Einrichtungen gehört Hygiene inzwischen<br />

zu den wichtigen Faktoren, wenn es um die Interaktion<br />

von Mensch und Computer geht. Hygienemaßnahmen<br />

verhindern die Verbreitung von Bakterien, Viren und<br />

anderen gesundheitsschädlichen Substanzen durch<br />

Oberflächenkontakte. Voraussetzung ist ein Gerätedesign,<br />

das die effektive Reinigung und Desinfektion<br />

zulässt, etwa durch spaltfreie Gehäuse und Bedienelemente<br />

und durch gegenüber Reinigungsmaßnahmen<br />

widerstands fähige Oberflächen. Mit dem neuen<br />

MLC 8 hat Acceed jetzt einen derart ausgerüsteten<br />

leistungsstarken All-in-One-PC im Panelformat mit<br />

Schutzklasse IP54 in sein Port folio aufgenommen.<br />

Der MLC 8 ist für den Medizinbereich zugelassen,<br />

empfiehlt sich aber ebenso für industrielle Einsätze in<br />

reinigungsinten siven Umgebungen.<br />

Voll ausgestattet<br />

MLC 8 ist eine neue Generation von voll ausgestatteten<br />

Panel-Computern. Die All-in-One-PCs sind in den<br />

drei Bildschirmgrößen 21,5“, 23,8“ und 27“ verfügbar.<br />

Das rundum abgedichtete schraubenlose Aluminiumgehäuse<br />

kombiniert Funktionalität, Zweck mäßigkeit und<br />

Ästhetik und ist bereits zum Patent angemeldet. Das mit<br />

dem robusten Aluminiumgehäuse verklebte voll flächige<br />

Frontglas des Bildschirms ermöglicht sehr kurze Reinigungszeiten<br />

und gleichzeitig die laufende Kontaminationskontrolle,<br />

wodurch die Effizienz im gesamten Einsatzumfeld<br />

deutlich gesteigert wird. Darüber hinaus bietet<br />

Gut geschützt<br />

Das fugenlose, kratzfeste Frontglas ist wasserund<br />

staubdicht verklebt, deckt die gesamte Fläche<br />

bis zu den abgerundeten Kanten ab und hat integrierte<br />

berührungssensitive, beleuchtete Bedientasten.<br />

Eine programmierbare breite LED-Leiste<br />

kann für die Fernanzeige von Zuständen oder Parametern<br />

genutzt werden. Der FHD/UHD-Bildschirm ist<br />

multi touchfähig und damit für die zeitgemäße App-<br />

Steuerung oder den Umgang mit anspruchsvollen<br />

grafischen Bedienoberflächen bestens geeignet.<br />

Die Blendschutzbeschichtung sorgt für verbesserte<br />

Ergonomie und einen großen Betrachtungswinkel<br />

gleichermaßen im Hoch- und im Querformat. Über<br />

zwei hochauflösende Display-Ports können weitere<br />

externe Monitore angeschlossen werden. Vier interne<br />

Steckplätze stehen für zusätzliche Speicher medien,<br />

Bilderfassungskarten (Frame Grabber), Wi-Fi/Bluetooth-<br />

und RFID-Module sowie PCIe-Erweiterungskarten<br />

zur Verfügung.<br />

Optionale Features<br />

Zu den optionalen Features gehören unter anderem<br />

ein WLAN/Blue tooth-Modul, ein RFID-Reader,<br />

galvanisch getrennte USB- und Seriell-Schnittstellen,<br />

mehrere Varianten für Arbeits- und Festplattenspeicher<br />

(SSD und HDD) sowie ein UPS-Backup-Akku<br />

zum Schutz vor Datenverlust. Mit einem Gewicht<br />

von knapp 10 kg (21“-Modell) ist der MLC 8 gleichermaßen<br />

stationär wie mobil einsetzbar, etwa für die<br />

mobile Datenerfassung oder Gerätesteuerung und<br />

Maschinen überwachung. ◄<br />

56 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Software<br />

Digitalisierungsangebote für die Medizintechnik verstärkt<br />

©everythingpossible - stock.adobe.com<br />

Die avasis AG und avasis GmbH,<br />

Smart Expert Partner von Siemens,<br />

erweitert mit der Gründung der avasis<br />

solutions GmbH seine Angebote<br />

für die Medizintechnikkunden.<br />

Auf Basis der etablierten Produkte<br />

von Siemens Digital Industry Software,<br />

wie Teamcenter und Polarion,<br />

bietet avasis branchenspezifische<br />

Lösungen an. Mission der neuen<br />

Firma ist es, die Digitalisierung in<br />

der Branche zu beschleunigen, um<br />

den Aufwand für steigende regulatorische<br />

Anforderungen für Medizinprodukte<br />

mit effizienten Software<br />

Lösungen abzufedern. Im Fokus<br />

steht die technische Dokumentation,<br />

deren Umfang und Komplexität<br />

mittlerweile nicht mehr manuell<br />

zu handhaben ist.<br />

Hierfür entwickelt und vertreibt<br />

die avasis solutions GmbH fachspezifische<br />

Konfigurationspakete<br />

für Polarion und ergänzt das Teamcenter<br />

Portfolio, im speziellen die<br />

Teamcenter Medical Device Solution<br />

aus dem Hause avasis. Damit<br />

bietet die avasis Gruppe digitale<br />

Lösungen für den gesamten<br />

Lebenszyklus und alle Elemente<br />

der technischen Dokumentation<br />

für Medizinprodukte an. Ergänzt<br />

wird das Portfolio von Software-<br />

Lösungen durch ein branchenerfahrenes<br />

Beraterteam der avasis solutions<br />

GmbH. Kunden werden bei<br />

der Digitalisierung ihrer Prozesse<br />

begleitet und Optimierungspotenzial<br />

für die Umsetzung von regulatorischen<br />

Anforderungen aufgezeigt.<br />

Training-on-the-Job unterstützt<br />

die effiziente Anwendung<br />

auch nach der Implementierung.<br />

Die Digitalisierung der technischen<br />

Dokumentation erhöht<br />

die Effizienz im Unternehmen und<br />

verbessert Qualität sowie Transparenz<br />

von Informationen. Die Marktzulassung<br />

von Neuprodukten als<br />

auch die Implementierung von<br />

Änderungen bei im Markt befindlichen<br />

Produkten wird beschleunigt.<br />

Dadurch können in der Branche<br />

wieder mehr Ressourcen für<br />

die Entwicklung von innovativen<br />

Produkten freigesetzt und so die<br />

Patientenversorgung verbessert<br />

werden.<br />

avasis solutions GmbH<br />

avasis GmbH<br />

www.avasis.biz<br />

Best of 2020<br />

Regularien und Prozesse mit weiterer Digitalisierung<br />

Hintergrund:<br />

Die inpac Medizintechnik<br />

GmbH entscheidet sich für die<br />

von oxaion angebotene CAQ-<br />

Lösung des Anbieters SYNCOS.<br />

Schwerpunkte der Einführung sind<br />

die Qualitätskontrolle im Bereich<br />

Wareneingang, die fertigungsbegleitende<br />

Prüfung und die Fertig -<br />

warenprüfung. Dazu gehören auch<br />

die Verwaltung und Analyse von<br />

Prüf- und Messmitteln. Ein weiterer<br />

Fokus liegt auf dem Qualitätsmanagement<br />

für die Abbildung<br />

der regulatorischen Vorgaben im<br />

Bereich Reklamationen, CAPA,<br />

und Maßnahmenmanagement.<br />

oxaion – Ein Unternehmen<br />

der Modula Gruppe<br />

Innerhalb der Modula Gruppe<br />

bietet oxaion mit SYNCOS eine<br />

integrierte CAQ-Lösung, die den<br />

beidseitigen Datenaustausch im<br />

Bereich Stamm- und Bewegungsdaten<br />

ermöglicht. Wareneingänge<br />

lösen z. B. automatisch Prüfaufträge<br />

aus und Qualitätsereignisse<br />

können direkt an SYNCOS<br />

zur Weiterbearbeitung übermittelt<br />

werden. Dabei erleichtert die<br />

Standardintegration auch die Validierung<br />

der Anwendung.<br />

Im Jahr 2003 wurde die inpac<br />

Medizintechnik GmbH als Dienstleistungsunternehmen<br />

zur Lohnverpackung<br />

von Medizinprodukten<br />

gegründet und wird noch heute<br />

von Gründungsmitglied Dr. Ralph<br />

Hermann geführt. Das Unternehmen<br />

ist als Full-Service-Verpackungsdienstleister<br />

seit seiner<br />

Gründung permanent gewachsen<br />

und zählt heute 200 Mitarbeiter.<br />

inpac ist ein Dienstleister für<br />

Reinigung, Montage, Verpackung<br />

und Sterilisation von Medizinprodukten.<br />

Das Unternehmen ist nach<br />

DIN EN 13485 zertifiziert, bei der<br />

FDA und für Japan registriert.<br />

© oxaion gmbh<br />

oxaion gmbh<br />

info@oxaion.de<br />

www.oxaion.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

57


Software<br />

Konstruktion beschleunigt:<br />

Mit virtueller Simulation neue Absaugsysteme<br />

auf den Markt gebracht<br />

Dassault Systèmes<br />

www.3ds.com/de<br />

© Atmos<br />

Dem Unternehmen Atmos<br />

Medizin Technik gelang es mit Solidworks,<br />

bestehende medizinische<br />

Notfallabsaugsysteme für den Atemwegsbereich<br />

schnell, wirksam und<br />

kostenschonend weiterzuentwickeln.<br />

Ziel war es, alle Bauteile und Komponenten<br />

virtuell zu simulieren, um das<br />

fertige Produkt besonders schnell<br />

auf den Markt bringen zu können.<br />

Produktentwicklungsprozesse in<br />

der Medizintechnik können oft langwierig<br />

sein. Passt das Produktdesign?<br />

Stimmen die Materialien? Ist<br />

das Produkt sicher? All diese Herausforderungen<br />

müssen bewältigt<br />

werden – und das heute oftmals in<br />

kürzester Zeit. Es spielt nicht nur<br />

ein sich stetig verändertes Marktgeschehen<br />

eine Rolle, auch aktuelle<br />

Herausforderungen wie die<br />

Corona-Pandemie greifen grundlegend<br />

in die Entwicklungsprozesse<br />

ein. Fortschrittliche Medizintechnikunternehmen<br />

begegnen diesen Herausforderungen<br />

heute immer häufiger<br />

damit, ihre Produkte vorab virtuell<br />

ausgiebig zu modellieren und<br />

zu simulieren – so auch Atmos<br />

Medizin Technik.<br />

Das Unternehmen hat sich auf<br />

die Herstellung von spezialisiertem<br />

Equipment zur Behandlung<br />

von Atemwegserkrankungen fokussiert.<br />

Diese kommen sowohl in der<br />

medizinischen Notfallversorgung in<br />

Krankenhäusern, als auch in den<br />

klassischen HNO-Arztpraxen zum<br />

Einsatz. Atemwegserkrankungen<br />

gehören zu den weltweit häufigsten<br />

Krankheitsbildern – entsprechend<br />

groß ist das Einsatzfeld von Atmos.<br />

Schnelle Entwicklung aus<br />

einer Hand<br />

Die Komplexität der medizinischen<br />

Produkte von Atmos erfordert in der<br />

Entwicklung und Produktion ein<br />

nahtloses Ineinandergreifen verschiedenster<br />

Projektbeteiligter –<br />

sowohl innerhalb als auch außerhalb<br />

des Unternehmens. Das Unternehmen<br />

arbeitet dabei regelmäßig<br />

mit externen Designern zusammen,<br />

die bei der Entwicklung neuer Produkte<br />

unterstützen. Damit Entwicklungsprozesse<br />

so reibungslos wie<br />

möglich verlaufen, ist eine einheitliche<br />

Datenbasis unumgänglich.<br />

Atmos setzt daher auf Solidworks<br />

von Dassault Systèmes, da von<br />

Partnern erarbeitete Grunddaten<br />

nahtlos übertragen und weiterverarbeitet<br />

werden können. Dies spart<br />

teure und wertvolle Entwicklungszeit<br />

und macht das Prototyping deutlich<br />

effizienter.<br />

Mobilitätsanforderungen<br />

© Dassault Systèmes<br />

In der Entwicklung der neuesten<br />

Atmos Produkte musste ein besonderes<br />

Augenmerk auf die Mobilitätsanforderungen<br />

gelegt werden.<br />

Dies hatte zur Konsequenz, dass<br />

das Gewicht und die Größe der<br />

Bauteile und des Gesamtprodukts<br />

neuralgische Stellen bildeten. Die<br />

58 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Software<br />

© Atmos<br />

Entwickler setzten daher frühzeitig<br />

virtuelle Simulationen ein und konnten<br />

in der virtuellen Umgebung von<br />

Solidworks spezifisch mit verschiedenen<br />

Materialien und Konstruktionsentwürfen<br />

erproben, ob Gewicht<br />

und Platz eingespart werden können,<br />

ohne dabei die Funktionalität<br />

des Produktes einzuschränken.<br />

Hierbei wurden unterschiedliche<br />

Bestandteile einzeln und im Verbund<br />

im digitalen Raum getestet,<br />

um die Produktion von physischen<br />

Prototypen auf ein Minimum zu<br />

reduzieren.<br />

3D-Modelle<br />

Ein weiterer Vorteil des virtuellen<br />

Prototypings: Virtuelle 3D-Modelle<br />

werden von den zuständigen Produktmanagern<br />

verwendet, um zu<br />

verstehen, wie Patienten, Ärzte und<br />

Pfleger mit den neuen Produkten<br />

© Dassault Systèmes<br />

umgehen. Da die einfache Handhabung<br />

einen kritischen Faktor im<br />

klinischen Alltag darstellt, konnte<br />

so sichergestellt werden, dass die<br />

Überlegungen auch den Praxistest<br />

bestehen. Dies hilft Entwicklern,<br />

noch während des Entstehungsprozesses<br />

erstes Feedback zu erhalten<br />

und wichtige Anpassungen direkt<br />

vernehmen zu können.<br />

Sicherheit in jedem Aspekt<br />

Bevor ein medizinisches Gerät<br />

zur Behandlung von Patienten eingesetzt<br />

werden kann, müssen eine<br />

Vielzahl an Tests durchgeführt werden,<br />

um sicherzustellen, dass das<br />

Endprodukt wie gewünscht funktioniert.<br />

Daher stellt die Prozessvalidierung<br />

einen wichtigen Punkt auf<br />

dem Weg zu einem finalen Produkt<br />

dar. Dank Solidworks konnte Atmos<br />

neuralgische Komponenten bereits<br />

virtuell auf Herz und Nieren prüfen.<br />

Einzelne Komponenten mussten<br />

auf Grund der kompakten<br />

Bauweise zusätzlich auf Stabilität<br />

und Wandstärke getestet werden.<br />

Belastungsszenarien halfen<br />

den Designern dabei, die richtige<br />

Balance zwischen Gewichtsreduktion<br />

und Funktionalität zu finden. Für<br />

die Entwicklung war es von entscheidender<br />

Bedeutung, dass die Materialdaten<br />

direkt in der Software integriert<br />

waren. Dadurch konnte die<br />

Prozessvalidierung letztlich stark<br />

vereinfacht werden, da Aussagen<br />

über die Stabilität direkt vorlagen.<br />

Fazit<br />

Medizintechnische Produkte von<br />

heute entstehen integriert und virtuell<br />

– besonders, wenn Unternehmen<br />

schnell und effektiv neue Lösungen<br />

entwickeln müssen. Das virtuelle<br />

Prototyping unterstützt Anbieter<br />

dabei, die Konstruktionsentwicklung<br />

zu vereinfachen und Kosten<br />

sowie Zeit zu sparen. ◄<br />

© Atmos<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Digitalisierung und Regularien in der Medizintechnik<br />

Aktuell befindet sich die Branche im Spannungsfeld zwischen verlangsamtem<br />

Wachstum und hohem Innovationsdruck auf der einen<br />

Seite und einem verschärften Regelwerk durch gesetzliche Veränderungen<br />

und dem politischen Druck auf der anderen Seite. Technologische<br />

Entwicklungen bieten hier Möglichkeiten zur weiteren Digitalisierung<br />

und die Hoffnung, damit auch regulatorische Themen besser<br />

abzudecken. Auch die MDR stellt neue Anforderungen, besonders<br />

bezüglich der Dokumentation. Diese lassen sich komfortabel durch<br />

den Einsatz von Software und Softwaresystemen lösen.<br />

Oxaion gmbh, meditronic-journal 5-2020, auf Seite 170<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

59


Software<br />

Ganzheitliche Prozessintegration steigert<br />

Prüfperformance in der automatisierten Fertigung<br />

Das Manufacturing Execution System (MES) ZEISS GUARDUS und die Messsoftware ZEISS CALYPSO heben<br />

jetzt Prüfdynamisierung auf die nächste Ebene.<br />

dynamisierte Messabläufe schaffen<br />

freie Kapazitäten auf den Messmaschinen.<br />

ZEISS<br />

Industrial Quality Solutions<br />

www.guardus-mes.de<br />

Die nahtlose Interaktion von<br />

ZEISS GUARDUS und ZEISS<br />

CALYPSO schöpft die betriebswirtschaftlichen<br />

Potenziale der Automatisierung<br />

sowohl in der Fertigung<br />

als auch in den zugrundeliegenden<br />

Qualitätsprozessen aus. Dank dieser<br />

ganzheitlichen Prozessintegration<br />

werden die vielerorts bestehenden<br />

Technologiebarrieren in der<br />

Produktion reduziert und die Prüfperformance<br />

in der automatisierten<br />

Fertigung gesteigert.<br />

Grundlage bildet zum einen die<br />

Vernetzung der steuernden Shopfloor-IT<br />

mit den beteiligten Messund<br />

Prüfsystemen – sowohl in-line<br />

als auch im Prüflabor. Zum anderen<br />

stehen die Dynamisierungskompetenzen<br />

beider Welten erstmals<br />

gebündelt zur Verfügung. „Somit<br />

sind ZEISS GUARDUS Anwender<br />

in der Lage, die vielfältigen Dynamisierungslogiken<br />

des MES mit<br />

den dynamischen Programmen<br />

der ZEISS Messtechnik zu verschränken“,<br />

sagt Simone Cronjäger,<br />

Geschäftsführerin der Carl ZEISS<br />

MES Solutions GmbH.<br />

Verfahren und Methodik<br />

Im ersten Schritt wurde hierbei<br />

das merkmalsbezogene Verfahren<br />

realisiert: Zum Start einer Laborprüfung<br />

übergibt ZEISS GUARDUS der<br />

Messmaschine sowohl die eindeutige<br />

Probennummer als auch Informationen<br />

darüber, welche Prüfmerkmale<br />

unter Berücksichtigung<br />

von Qualitätshistorie, Produktionssituation<br />

und Dynamisierungsregel<br />

überhaupt relevant sind. Diese Auswahl<br />

wird nun von ZEISS CALYPSO<br />

übernommen, wobei die Berechnungsmethodik<br />

der Messsoftware<br />

den idealen Fahrweg zwischen<br />

den dynamisierten Messelementen<br />

ad hoc berechnet – ohne jeglichen<br />

Programmieraufwand. Die Ergebnisse<br />

der Prüfung werden über den<br />

bidirektionalen Kommunikationsweg<br />

an das MES zurückgespielt<br />

und gehen dann in den nächsten<br />

Prüfzyklus wieder ein.<br />

Ganzheitliche Prozesssicht<br />

„Dank dieser ganzheitlichen Prozesssicht<br />

reduzieren sich nicht nur<br />

die Zeitaufwände in den Laborprüfungen,<br />

es beschleunigt sich der<br />

gesamte Qualitätsregelkreis“, sagt<br />

Cronjäger. Liegt ein Messergebnis<br />

außerhalb seiner Toleranz, erfolgt<br />

die prozessregulierende Rückmeldung<br />

in die Produktion deutlich<br />

schneller. Hinzu kommt ein positiver<br />

Effekt in Sachen Anlagenproduktivität<br />

und -investition, denn<br />

Zeit ist Geld<br />

Damit der nachhaltige Trend zur<br />

Automatisierung und Flexibilisierung<br />

von Produktionslinien nicht durch<br />

langatmige Qualitätsprüfungen<br />

ausgebremst wird, bietet ZEISS<br />

GUARDUS vielfältige Standardmethoden,<br />

deren Umfang und die Häufigkeit<br />

systematisch zu reduzieren.<br />

Dazu gehören Stichprobenmethoden<br />

oder merkmals-, los-, chargenoder<br />

lieferantenbezogene Dynamisierungsverfahren<br />

ebenso wie zeit-,<br />

mengen- oder maschinenabhängige<br />

Methoden. Das Ergebnis: Sinkende<br />

Prüfaufwände optimieren Effizienz<br />

und Produktivität im gesamten Wertschöpfungsprozess.<br />

Die Implementierung und Anwendung<br />

dieses dynamischen Gleichgewichts<br />

von Produktions-Performance<br />

und Prüfaufwänden gehört<br />

in vielen Fertigungsbetrieben bereits<br />

zum Alltag. Anders verhält es sich<br />

jedoch in automatisierten Umgebungen:<br />

Wenn Softwareanwendungen<br />

und Messsysteme interagieren,<br />

endet das Beschleunigungspotenzial<br />

oftmals an den Grenzen der<br />

Maschinensoftware. Denn die meisten<br />

am Markt verfügbaren Messprogramme<br />

sind nur mittels teurer<br />

Programmierarbeiten in der Lage,<br />

ihre Messreihenfolgen individuell an<br />

Dynamisierungsregeln anzupassen.<br />

Der Nachteil liegt hierbei nicht nur in<br />

zusätzlichen Investitionen, sondern<br />

auch im Zeitverlust. Hier setzt die<br />

Lösung von ZEISS GUARDUS und<br />

ZEISS CALYPSO an. Beide Systemwelten<br />

sind in der Lage, Dynamisierungskonzepte<br />

vernetzt abzubilden<br />

und umzusetzen. „Durch die Verbindung<br />

von hochintegriertem MES-<br />

Produktionskontext mit der Agilität<br />

innovativer Maschinensoftware<br />

erhalten ZEISS Kunden völlig neue<br />

Bordmittel, ihre Qualitätsregelkreise<br />

nach den Forderungen der Digitalisierung<br />

gezielt zu beschleunigen“,<br />

so Cronjäger. ◄<br />

60 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

4K-UHD Industriemonitore lösen Full-HD ab<br />

Spritzwasser-geschützte Ausführungen mit<br />

einer frontseitigen Glasscheibe. Optional können<br />

die Displays auch mit einem PCAP-Glastouch<br />

bzw. IR-Touch (bei 75 Zoll) bestückt werden.<br />

Applikationen hierfür finden sich in Fabriken<br />

für Automatisierungsaufgaben, auf Messen,<br />

im Transportwesen, in Museen, der Medizintechnik<br />

oder POS/POI.<br />

Hier die wichtigsten Eckdaten:<br />

• 4K UHD-Auflösung 3840 x 2160 bei 32“ bis 75“<br />

• robuste Ausführung im Metallgehäuse<br />

• brillante und 4-fach höhere detaillierte<br />

Visualisierung als Full HD<br />

• DisplayPort-, HDMI-, DVI- und VGA-Videoeingang<br />

• weiter Blickwinkel 89/89/89/89°<br />

• Optional 10-Finger MultiTouch (PCAP) oder<br />

IR-Touch<br />

• Optional Staub- und Spritzwasserschutz<br />

durch Glasscheibe<br />

Industriemonitore mit Diagonalen von 32 Zoll<br />

und größer lösen bisherige Großbildmonitore<br />

mit der Auflösung Full HD (1920 x 1080 Pixel)<br />

ab. Dieser Hersteller bietet dafür Industriemonitore<br />

mit 4k UHD (3840 x 2160 Pixel) an. Erhältlich<br />

sind Displaygrößen mit folgenden Diagonalen:<br />

32“, 43“, 49“, 55“, 65“ und 75“. Für raue<br />

Umgebungen gibt es Staub-, Schmutz- und<br />

SR SYSTEM-ELEKTRONIK GmbH<br />

info@sr-line.com<br />

www.sr-line.com<br />

6-Megapixel Farbdisplay mit neuen Spezifikationen aktualisiert<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

Mit dem CCL650 hat JVC seinerzeit ein<br />

6-Megapixel Farbdisplay auf den Markt gebracht.<br />

Mit einer Bildschirmdiagonale von 30 Zoll, einer<br />

Helligkeit von 800 cd/m² und einen Kontrast von<br />

1.000:1 ist der CCL650 ein vollständiger Arbeitsplatz<br />

für die Befundung von Thoraxaufnahmen<br />

sowie CT-, MR- und PET CT-Bildern. Nun wurden<br />

diese Spezifikationen deutlich aktualisiert.<br />

Mit einer deutlich gesteigerten Helligkeit von<br />

bis zu 1.050 cd/m². Dies ermöglicht jetzt noch<br />

mehr Lebensdauer verglichen zum Vorgänger.<br />

Trotz des hohen Kontrastes verspricht das<br />

neue Display eine lange Lebensdauer. Das<br />

liegt vorrangig an der LED-Hintergrundbeleuchtung.<br />

Im Vergleich zu CCFL-Monitoren sparen<br />

diese bis zu 20 Prozent Strom. Das spart Energie<br />

und reduziert den CO 2 -Ausstoß. Zudem<br />

enthalten LEDs kein Quecksilber oder andere<br />

schädliche Bestandteile, was die Entsorgung<br />

erleichtert. „Durch die höhere Lebensdauer<br />

der LEDs von 20 bis 25 Prozent verlängert sich<br />

auch die Nutzungsdauer drastisch. Das ermöglicht<br />

Betriebszeiten von bis zu 30.000 Stunden.<br />

Basierend auf acht Stunden täglicher Nutzung<br />

können die Monitore 3.750 Tage betrieben werden,<br />

was mehr als 10 Jahren entspricht“, erläutert<br />

Marcel Herrmann, Marketing Manager Medical<br />

Displays bei JVCKENWOOD, einen Vorteil<br />

des neuen Displays.<br />

Unterschiedliche Bilddaten erfordern unterschiedliche<br />

Arten der Darstellung. So erscheinen<br />

Graustufenbilder am besten mit einer DICOM-<br />

Kurve, farbige hingegen bei einem statischen<br />

Gamma von 2.2. Beim Wechsel zwischen diesen<br />

beiden Presets und der gleichzeitigen Darstellung<br />

von Farb- und Graustufenbildern werden<br />

aber beide nicht optimal dargestellt. „Bei multimodalen<br />

Untersuchungen ist der Kompromiss<br />

aber nicht akzeptabel, beide Bilder sollen in optimaler<br />

Qualität dargestellt werden“, so Herrmann.<br />

„Genau dafür sorgt Dynamic Gamma, das für<br />

jedes Pixel individuell ein Gamma festlegt – in<br />

Echtzeit und ohne Flimmern. Selbst Ultraschallaufnahmen<br />

werden so perfekt dargestellt.“<br />

Radiologen benötigen hochauflösende Monitore<br />

für eine sichere und hochwertige Befundung.<br />

Allerdings blenden auf diesen Displays Reportfelder<br />

oder Arbeitslisten aufgrund großer Weißflächen.<br />

Genau an denen reduziert der Auto Text<br />

Mode die Helligkeit, ohne den übrigen Bildbereich<br />

zu beeinträchtigen. Die Angleichung regelt<br />

das Display automatisch.<br />

„Eine besondere Herausforderung war es,<br />

diese beiden Funktion in das Display selbst zu<br />

implementieren. Keine dieser neuen Technologien<br />

erfordert eine Softwareinstallation oder<br />

eine Konfiguration seitens des Anwenders“,<br />

erklärt Herrmann.<br />

JVCKENWOOD Deutschland GmbH<br />

https://de.jvckenwood.com/<br />

61


Bedienen und Visualisieren<br />

Best of 2020<br />

Miniatur-Folientastaturen als Baugruppe<br />

stattungsmerkmal einer Folientastatur zurückgreifen<br />

und seinen Kunden maßgeschneiderte<br />

Lösungen für den jeweiligen Anwendungsfall<br />

anbieten. Zur Auswahl steht eine Vielzahl<br />

an Konstruktionen unterschiedlichster Taktilität<br />

und eine große Reihe von Sichtfenstern,<br />

Abschirmungen und Beleuchtungsoptionen.<br />

N&H Technology begleitet die Kunden<br />

bereits in der Konstruktionsphase der benötigten<br />

Tastatur. So können alle technischen<br />

Anforderungen vorab besprochen und auf<br />

deren Realisierbarkeit geprüft werden. Spezialisiert<br />

ist N&H dabei auf Sonderlösungen,<br />

wie z. B. sehr kleine Folientastaturen.<br />

Im gezeigten Beispiel wurde eine Folientastatur<br />

für eine medizinische Anwendung realisiert,<br />

die neben einer Schutzklasse von IP65,<br />

direkt auf einer Leiterplatte mit Anschlusskabeln<br />

als Baugruppe geliefert werden sollte.<br />

N&H Technology konnte diese Folientastatur<br />

für den Kunden konstruieren und fertigen. Trotz<br />

der kleinen Bauweise musste auf eine Tastenprägung<br />

und Metallschnappscheiben für eine<br />

taktile Rückmeldung nicht verzichtet werden.<br />

Die N&H Technology GmbH fertig seit Jahren<br />

Folientastaturen für alle Branchen. Dabei<br />

kann das Unternehmen auf alle bewährten Aus-<br />

N&H Technology GmbH<br />

www.nh-technology.de<br />

Kapazitive Taster und Slider für Bedienfelder in der Medizin<br />

Überall wo Hygiene, Robustheit<br />

und einfache Reinigungsmöglichkeiten<br />

hohe Priorität haben, kommen<br />

kapazitive Schieberegler und<br />

Schalter zum Einsatz. Für Eingabesysteme<br />

im medizinischen Umfeld<br />

realisiert EBE sensors + motion<br />

kapazitive Technologien, um diese<br />

noch sicherer und zuverlässiger zu<br />

gestalten. Die von EBE entwickelte<br />

Basistechnologie capaTEC ermöglicht<br />

eine einwandfreie Erkennung<br />

von Berührungen auf dem Eingabefeld,<br />

selbst unter schwersten<br />

Bedingungen. Fehlfunktionen aufgrund<br />

von Oberflächenverschmutzungen<br />

wie Wasser, Sekrete oder<br />

Fettrückstände werden durch die<br />

Sensoren auf das Minimalste<br />

reduziert. Über<br />

ein mehrkanaliges Messverfahren<br />

können Berührungen,<br />

per Finger oder<br />

Handschuh, sicher erkannt<br />

und ausgewertet werden.<br />

Die patentierte Technologie<br />

erlaubt es die Sensorik<br />

unter verschiedensten,<br />

nichtleitenden Materialien<br />

wie Glas, Acrylglas<br />

oder Kunststoff einzusetzen.<br />

Dadurch bleibt die<br />

Bedien oberfläche komplett<br />

geschlossen und kann optimal<br />

gereinigt beziehungsweise<br />

desinfiziert werden,<br />

ohne dass Elemente verblassen.<br />

Außerdem können kapazitive<br />

Schalter und Slider im Gegensatz<br />

zu mechanischen Schaltelementen<br />

mehrere Millionen Male ohne Ausfall<br />

betätigt werden.<br />

Mit kapazitiven Tasten und<br />

Schiebereglern können mehrere<br />

Funktionen eines Geräts mit ein<br />

und demselben Bedienelement<br />

dynamisch gesteuert werden. Die<br />

Bedienoberfläche ist dabei graphisch<br />

individuell gestaltbar, um<br />

dem Anwender alle Funktionen<br />

und deren Status direkt unter<br />

der Bedienoberfläche darzustellen.<br />

Außerdem kann bereits die<br />

Annäherung des Fingers durch<br />

die Sensoren erkannt werden.<br />

Vor der eigentlichen Berührung<br />

des Eingabefelds wird dadurch<br />

der aktuelle Zustand eines Reglers<br />

oder das aktuell zugeordnete<br />

Parameter-Fenster in den Vordergrund<br />

geholt. Dies ermöglicht ein<br />

schnelles Arbeiten in zeitkritischen<br />

Situationen.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 5-2020,<br />

Seite 166<br />

EBE Elektro-Bau-<br />

Elemente GmbH<br />

www.ebe.de<br />

62 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

Abwaschbare Tastatur für bessere Infektionskontrolle<br />

Die Very Cool ist eine wasserstrahlbeständige,<br />

hygienische Tastatur. Der Silikonbezug dient<br />

zur verbesserten Infektionskontrolle<br />

können. So hygienisch, erfüllt die spritzwasserbeständige<br />

Tastatur die medizinischen<br />

Standards und hält nicht nur klinischen Desinfektionsmittel<br />

stand, sondern auch Wasser<br />

und Reinigungslotionen, ohne dass sie<br />

Schaden nimmt.<br />

Die integrierte Tru-Lock Funktion sorgt für<br />

automatische Tastensperrung und verhindert<br />

Fehleingaben während der Desinfektion. Die<br />

nahezu geräuschlosen flachen Tasten lassen<br />

sich auch mit Verwendung des Silikonbezugs<br />

leicht bedienen und geben ein angenehmes<br />

taktiles Feedback. Dank der stabilen<br />

ausklappbaren Füße erleichtert die elegante<br />

Tastatur den Alltag der Praxis- und Labor-Mitarbeiter<br />

mit USB-Anschluss und verlängertem<br />

Schnelltrennkabel.<br />

Best of 2020<br />

Die Very Cool hygienische Tastatur ist<br />

durch den separaten Silikonbezug vollständig<br />

geschützt und mit IP65 insbesondere für<br />

medizinische Anwendungen geeignet. Mit der<br />

Very Cool bietet GeBE Computer & Peripherie<br />

eine hygienische Tastatur an, deren Oberfläche<br />

vollständig geschützt ist, sodass weder<br />

Schmutz noch Keime in das Gerät eindringen<br />

GeBE Computer & Peripherie GmbH<br />

sales@tastaturen.com<br />

www.tastaturen.com<br />

Folientastaturen für medizinische Anwendungen<br />

Die N&H Technology GmbH liefert kundenspezifische<br />

Folientastaturen für alle Anwendungsbereiche.<br />

Gerade im Medizinbereich kommt die<br />

Folientastatur aufgrund ihrer vielfältigen Gestaltungs-<br />

und Ausstattungsmöglichkeiten bevorzugt<br />

zum Einsatz. Vor allem in Geräten mit einer<br />

geringen Anzahl an Funktionen, die zugleich<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

eine gute Sichtbarkeit und intuitive Bedienoberfläche<br />

erfordern ist sie die bevorzugte Wahl. Im<br />

medizinischen Bereich sind dies zum Beispiel<br />

Schwester notrufsysteme, Steuerungen von Krankenbetten,<br />

Eingabetastaturen für Diagnosegeräte<br />

und Defibrillatoren, sowie weitere Schnittstellen<br />

zur Patientenversorgung.<br />

Durch den Einsatz von Werkzeugen kann<br />

sie nahezu jede beliebige Form annehmen.<br />

Eine taktile Rückmeldung ist durch die Folienprägung<br />

einzelner Tasten und den Einsatz von<br />

Schnappscheiben gewährleistet. Weitere Pluspunkte<br />

sind neben ihrem flachen Aufbau, eine<br />

geschlossenen Oberfläche, Resistenz gegen<br />

Chemikalien und ihre Dichtheit gegenüber<br />

Flüssigkeiten und Staub. Die Integration von<br />

LEDs für beleuchtete Tastenfelder ist ebenfalls<br />

problemlos möglich, was für die oft abgedunkelten<br />

Arbeitsumgebungen im Medizinbereich<br />

empfehlenswert ist. Durch die Integration einer<br />

EMV-Abschirmung in der Folientastatur werden<br />

Fehlfunktion des Gerätes durch das Eindringen<br />

unerwünschter Signale, sowie aber auch eine<br />

Störung in der eigenen elektro magnetischen<br />

Umgebung eliminiert. Eine zuverlässige und<br />

störungsfreie Funktion der Eingabe geräte ist<br />

somit garantiert.<br />

N&H berät ausführlich bei der Auswahl der<br />

passenden Eingabetastatur, bietet Unterstützung<br />

bei der Konstruktion und begleitet seine Kunden<br />

von der ersten Idee bis zur Serienproduktion.<br />

N&H Technology GmbH<br />

www.nh-technology.de<br />

63


Bedienen und Visualisieren<br />

3D-Stereo Monitore in der Medizintechnik<br />

Für jede der unterschiedlichen Anwendungsgebiete im Medizinbereich stehen bzgl. der Anforderungen an Auflösung<br />

und Platzbedarf in der 3D PluraView Produktfamilie vier verschiedene Modelle mit zwei unterschiedlichen Gehäusen<br />

zur Verfügung.<br />

Wer bislang in seinem beruflichen<br />

Umfeld in der Medizintechnik professionelle<br />

hochauflösende 3D-Stereo-<br />

Visualisierungen benötigte, kennt die<br />

Monitor-Serie mit der Beamsplitter-<br />

Technologie von Planar. Schneider<br />

Digital bringt nun mit dem weiterentwickelten<br />

3D PluraView einen passiven<br />

3D-Stereo-Monitor als Nachfolger<br />

der eingestellten Planar-Serie<br />

auf den Markt.<br />

Die passive Beamsplitter-Technologie<br />

des 3D PluraView ist im<br />

Gegensatz zu aktiven 3D-Monitoren<br />

völlig flimmerfrei und damit<br />

geeignet für den professionellen,<br />

augenschonenden Dauereinsatz<br />

über einen ganzen Arbeitstag hinweg.<br />

Die höchste Display-Helligkeit<br />

ermöglicht Arbeiten in Tageslicht-Umgebung,<br />

selbst bei unmittelbarer<br />

Sonneneinstrahlung – abgedunkelte<br />

Räume für 3D-Stereo-<br />

Arbeiten gehören somit der Vergangenheit<br />

an!<br />

3D-Stereo für jede<br />

Anforderung in der<br />

Medizintechnik<br />

So unterschiedlich die Anwendungen<br />

in der Medizintechnik, so<br />

passend die 3D-Monitor-Lösung:<br />

Die innovative, passive Stereo-<br />

Monitor-Produktfamilie von Schneider<br />

Digital bietet für jede Anforderung,<br />

wie z. B. in der OP-Planung,<br />

der 3D-Computertomographie,<br />

in der anatomischen Bildgebung,<br />

dem 3D-Druck oder der Auswertung<br />

visueller Medizindaten das<br />

richtige Maß. Der 3D PluraView ist<br />

geeignet für alle 3D-Stereo fähigen<br />

Software-Anwendungen im Medizinbereich,<br />

wie z. B. VSP, Stereostaxie,<br />

MOE, Forsina CT-VR, Versalius<br />

3D, Sybyl, VMD syngo.four-<br />

Sight oder syngo.Via.<br />

Für die unterschiedlichen Anforderungen<br />

an Auflösung und Platzbedarf<br />

stehen in der 3D PluraView<br />

Produktfamilie vier verschiedene<br />

Weitere Informationen unter: www.pluraview.com<br />

Modelle mit zwei unterschiedlichen<br />

Gehäusen zur Verfügung.<br />

Plug & Play Monitor mit bis<br />

zu 4K Auflösung<br />

Mit der derzeit höchsten<br />

3D- Stereo-Auflösung am Markt,<br />

mit bis zu 4K/UHD pro Auge, sorgt<br />

der 3D PluraView für gestochen<br />

scharfe Bildqualität und Darstellung<br />

selbst feinster Details – auf bis zu<br />

28“ Bilddiagonale. Als anwenderfreundliches<br />

Plug & Play System<br />

ist er verwendbar wie ein Standard-<br />

Monitor, ohne aufwändiges Verkabeln,<br />

Einrichten oder Konfigurieren.<br />

Als Top-Modell der 3D Plura-<br />

View Baureihe visualisiert der PluraView<br />

4K mit 10 bit Farbtiefe auf<br />

einer Bildschirmdiagonale von 28“<br />

3.840 x 2.160 Pixel Auflösung. Das<br />

3D PluraView 2,5K Modell bietet<br />

auf einer Bildschirm-Diagonale von<br />

27“ 2.560 x 1.440 Pixel Auflösung.<br />

Beide Modelle sind im Premium-<br />

Gehäuse mit integrierter Display-<br />

Port 1.2 Spiegel karte erhältlich.<br />

Für Arbeitsplätze mit wenig Platzangebot<br />

steht der 3D PluraView<br />

FHD mit 22“ bzw. 24“ und einer<br />

full HD Auflösung mit 1.920 x 1.080<br />

Pixeln zur Verfügung. Durch sein<br />

kompaktes Gehäuse mit geringer<br />

Bautiefe benötigt er äußerst wenig<br />

Platz auf dem Schreibtisch und ist<br />

ideal geeignet für Arbeitsplätze auf<br />

engem Raum.<br />

Schneider Digital<br />

info@schneider-digital.com<br />

www.schneider-digital.com<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Bitte nicht berühren<br />

Geräte und Maschinen berührungslos zu bedienen ist in Zeiten von<br />

Corona ein verlockender Gedanke. Diese Technologie gibt es bereits.<br />

Wie sie funktioniert wird im folgenden Beitrag vorgestellt. Das System<br />

besteht aus zwei Teilen: einem Infrarot-Touchscreen neuer Technologie,<br />

der mit einem unsichtbaren IR-Vorhang Touchereignisse und<br />

Gesten erfasst, und einem Bild, das holografisch in die Luft projiziert<br />

wird. Eine spezielle Materialeigenschaft bündelt die diffus ausgehenden<br />

Lichtstrahlen konvergent am Ort des virtuellen Bildes. So entsteht<br />

der Eindruck einer frei schwebenden Darstellung.<br />

HY-LINE Computer Components, meditronic-journal 5-2020, auf<br />

Seite 160<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

64 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

Robustes Grafikgenie<br />

Distec GmbH<br />

www.distec.de<br />

Perfekt geeignet für den Einsatz<br />

in herausfordernden visuellen<br />

Anwendungen ist der 3,5-Zoll<br />

Single-Board-Computer IB918 von<br />

iBASE. Der kompakte SBC hat den<br />

leistungsstarken AMD Ryzen V1000<br />

Embedded-Prozessor oder alternativ<br />

den kleinen Bruder R1000 integriert<br />

und steuert bis zu drei TFT-<br />

Displays an. Zusätzlich zu der hervorragenden<br />

Grafikleistung profitieren<br />

anspruchsvolle medizinische<br />

Applikationen von der Langzeitverfügbarkeit<br />

und dem robusten<br />

Design des SBC-Boards. So verfügt<br />

es über einen weiten DC-Eingangsbereich<br />

von 12 bis 24 Volt<br />

und eignet sich für den Betrieb bei<br />

Temperaturen von 0 bis +60 °C. Der<br />

IB918 passt somit ausgezeichnet in<br />

Anwendungen für medizinische Bildgebung<br />

oder Industrieautomatisierung<br />

und verarbeitet große Datenmengen,<br />

bespielweise von Kameras<br />

oder Messinstrumenten, schnell<br />

und sicher.<br />

Bis zu drei unabhängige Displays<br />

steuert der IB918 über unterschiedliche<br />

Anschlüsse an: einmal LVDS,<br />

einmal Embedded DisplayPort (eDP)<br />

und zweimal HDMI 2.0a mit hohen<br />

Auflösungen. Flexibel einsetzbar ist<br />

das Multi-Display-Board dank seiner<br />

zahlreichen weiteren Schnittstellen<br />

inklusive vier COM, vier USB 3.1,<br />

ein USB 2.0 und zwei M.2 Erweiterungssteckplätze<br />

für 2280 Key M<br />

und 2230 Key E. Außerdem bietet<br />

es zwei 260-pin SO-DIMM-Sockel<br />

für bis zu 32 Gigabit DDR4 Arbeitsspeicher<br />

und TPM 2.0 für sicherheitskritische<br />

Anwendungen.<br />

Schenken Sie sich Unendlichkeit.<br />

Mit einer Testamentsspende an EuroNatur<br />

helfen Sie, das europäische Naturerbe<br />

für kommende Generationen zu bewahren.<br />

Fertig vorkonfiguriert und<br />

sofort einsatzbereit<br />

liefert Distec den IB918 auch als<br />

Display-Kit Lösung mit verschiedenen<br />

TFT-Displays von AUO<br />

oder Tianma in Diagonalen von 7<br />

bis 24 Zoll. Alles nötige Zubehör<br />

für eine problemlose Inbetriebnahme<br />

ist dabei bereits im Kit enthalten.<br />

Optional ist der SBC auch<br />

als robuster, lüfterloser Embedded-Box-PC<br />

ASB200-918 im Slim-<br />

Design erhältlich. ◄<br />

Interessiert? Wir informieren Sie gerne. Bitte wenden Sie sich an:<br />

Sabine Günther • Telefon +49 (0)7732/9272-0 • testamentsspende@euronatur.org<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

65


BIldverarbeitung<br />

Edmund Optics gewinnt zum fünften Mal in Folge den inspect Award –<br />

dritter Platz für neue LT-Serie<br />

Edmund Optics (EO), einer der<br />

weltweit führenden Hersteller und<br />

Distributor von Präzisionsoptiken,<br />

optischen Baugruppen und Bildverarbeitungskomponenten,<br />

zählt<br />

erneut zu den Gewinnern des<br />

inspect Awards und erhält den Preis<br />

in Bronze in der Kategorie Vision.<br />

Diese Auszeichnung wird jährlich<br />

vom Magazin inspect aus dem<br />

Verlagshaus Wiley ausgelobt. Dabei<br />

liegt es an den Lesern, die innovativsten<br />

und zukunftsweisendsten<br />

Produkte aus einer vorangegangenen<br />

Auswahl zu selektieren.<br />

In diesem Jahr hat sich Edmund<br />

Optics mit den neuen TECHSPEC<br />

Objektiven mit Festbrennweite der<br />

LT-Serie beworben. Die Objektive<br />

bieten ein hochauflösendes<br />

optisches Design mit f/2,8 und einer<br />

integrierten Flüssiglinse von Optotune<br />

für einen schnellen elektronischen<br />

Fokus.<br />

Dr. Boris Lange, Manager Imaging<br />

für Europa, kommentiert:<br />

„Edmund Optics beobachtet stets<br />

die Marktrends, um das Produktangebot<br />

noch weiter auf die Bedürfnisse<br />

der Kunden auszurichten.<br />

Flüssiglinsen konnten bisher nicht<br />

in Kombination mit größeren Sensoren<br />

verwendet werden,<br />

da ihre geringe Größe zur<br />

Vignettierung führte. Somit<br />

war es nicht möglich, Licht<br />

in den Randbereichen dieser<br />

Sensoren abzubilden.<br />

Mit unseren neuen Objektiven<br />

möchten wir die Technologie<br />

in diesem Bereich<br />

einen guten Schritt voranbringen.“<br />

Diese innovative<br />

Produktserie<br />

überzeugte die Leser<br />

durch die hohe Auflösung<br />

von bis zu 12 Megapixeln.<br />

Die C-Mount Objektive sind<br />

für 1,1“ Sensoren optimiert<br />

und haben ein Filtergewinde für die<br />

Integration von Bildverarbeitungsfiltern,<br />

um bestimmte Anwendungsanforderungen<br />

zu erfüllen. TECH-<br />

SPEC Objektive mit Festbrennweite<br />

der LT-Serie sind ideal für Anwendungen<br />

in der Bildverarbeitung und<br />

Fertigungsautomatisierung geeignet,<br />

bei denen eine Fokussierung auf verschiedene<br />

Entfernungen notwendig<br />

ist, z. B. bei Qualitätsinspektionssystemen,<br />

der schnellen Automatisierung<br />

und der Paketsortierung.<br />

Die Markeinführung ist nach Finalisierung<br />

des Entwicklungsprozesses<br />

für <strong>2021</strong> geplant.<br />

Komplette<br />

Imaging-Lösungen<br />

EO bietet komplette Imaging-<br />

Lösungen vereint mit einem großen<br />

Produktangebot, Fertigungskapazitäten,<br />

technischem Support und<br />

unterstützt Kunden dabei, die Leistung<br />

ihres Imaging-Systems zu<br />

maximieren. Von lagernden Produkten,<br />

sofort verfügbar, bis hin<br />

zu kundenspezifischen Bildverarbeitungsobjektiven:<br />

EO – Ihr Partner<br />

für anspruchsvolle Bildverarbeitungskomponenten!<br />

Bereits 2017<br />

gewann EO das erste Mal einen<br />

inspect Award in Silber mit seiner<br />

Cx-Serie von kompakten und flexiblen<br />

Objektiven. Im Jahr 2018<br />

erhielt EO die Auszeichnung für<br />

die Ruggedized Cr-Objektivserie in<br />

Gold, gefolgt von weiteren Awards<br />

in Silber für die Liquid Lens M12<br />

Objektivserie 2019 sowie in Bronze<br />

für die CA Serie im Jahr 2020. EO<br />

ist stolz, erneut zu den Gewinnern<br />

des inspect Awards <strong>2021</strong> zu zählen<br />

und bedankt sich für das Engagement<br />

der Leser.<br />

Edmund Optics GmbH<br />

www.edmundoptics.de<br />

Medical & Life Science-Anwendungen mit besonderen Reinheitsansprüchen<br />

Basler ergänzt vier der MED ace-Kameras<br />

um das MED Feature Set Dust Protection. Die<br />

Kameras eignen sich für Medical & Life Science-Anwendungen<br />

mit besonderen Reinheitsansprüchen.<br />

Diese USB 3.0-Kameras mit 2,3<br />

und 5,1 Megapixel Auflösung sind in Serienproduktion.<br />

Basler vereint in Dust Protection<br />

vier Komponenten und erfüllt die besonderen<br />

Reinheitsansprüche wie die Verschließung des<br />

Sensorraums, Reinraumproduktion, strenge<br />

Prüfung auf Staub und andere Partikel sowie<br />

hohe Robustheit.<br />

Anwendungen in Medizin, Medizintechnik<br />

und Life Sciences wie in der Mikroskopie<br />

stellen besonders hohe Anforderungen an<br />

die Sauber keit der bildgebenden Komponenten.<br />

Dust Protection erweitert die Feature Sets<br />

aus Easy Compliance, Brilliant Image, Perfect<br />

Color, Low Light Imaging, Industrial Excellence<br />

und High Speed. Die speziell von Basler für<br />

die anspruchsvollen Anforderungen im Bereich<br />

Medical & Life Sciences ausgelegten Funktionen<br />

kombinieren Hardware-, Firmware- und<br />

Softwarefunktionen, die den Entwicklungsaufwand<br />

reduzieren. Sie ermöglichen Bilder<br />

höchster Qualität in kürzester Zeit, bieten<br />

aber gleichzeitig volle Flexibilität für individuelle<br />

Anforderungen.<br />

Basler MED ace Kameras zeichnen sich<br />

durch neueste CMOS-Sensoren der Sony Pregius<br />

oder der ON-Semiconductor PYTHON<br />

aus. Sie erreichen bis 164 Bilder/s und Auflösungen<br />

bis 20 Megapixel. Besonders wertvoll<br />

für den Einsatz der Kameras in Medical &<br />

Life Sciences-Anwendungen ist die Zertifizierung<br />

des Qualitätsmanagementsystems nach<br />

ISO 13485:2016.<br />

RAUSCHER<br />

info@rauscher.de<br />

www.rauscher.de<br />

66 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

Leistungsstarke Kühllösungen für die Medizintechnik<br />

fähigkeit und lange Lebensdauer der<br />

Elektronik. Direkt am Hotspot montiert,<br />

transportieren sie die Wärme<br />

zügig ab. Dabei sind Flüssigkeitskühlkörper<br />

bis zu 25 % effizienter<br />

als lüftergestützte Kühllösungen.<br />

Kühllösungen für die Medizintechnik<br />

müssen höchsten Ansprüchen<br />

genügen und absolut zuverlässig<br />

sein – schließlich hängen im Zweifelsfall<br />

Menschenleben davon ab.<br />

CTX ist Spezialist für solche anwendungsspezifischen<br />

Kühl lösungen<br />

zur effizienten Kühlung der Hochleistungselektronik<br />

in medizintechnischen<br />

Geräten. Die leistungsstarken<br />

Kühlkörper von CTX – insbesondere<br />

Flüssigkeitskühlkörper,<br />

Profilkühlkörper, LED-Kühlkörper<br />

und Leiterplattenkühlkörper – werden<br />

in vielen Beatmungsgeräten,<br />

Herz-Lungen-Maschinen, Blutund<br />

Infusionspumpen, Diagnosegeräten,<br />

Zentrifugen, MRT-Geräten,<br />

CT-Geräten, OP-Robotern, Sonographiegeräten<br />

und Nierensteinzertrümmerern<br />

namhafter Hersteller<br />

sowie in der Dentaltechnik und<br />

in der medizinischen LED-Beleuchtung<br />

eingesetzt.<br />

In medizintechnischen Geräten,<br />

die im Betrieb hohe Temperaturen<br />

entwickeln, kommen zur Kühlung<br />

der Leistungselektronik bevorzugt<br />

kompakte, leistungsstarke Flüssigkeitskühlkörper<br />

zum Einsatz. Sie bieten<br />

höchstmögliche Kühlleistung auf<br />

kleinstmöglichen Raum und gewährleisten<br />

die zuverlässige Funktions-<br />

Die Temperatur entscheidet<br />

Bei medizintechnischen Verfahren<br />

hängt die korrekte Funktion<br />

von einer genauen Temperierung<br />

ab. Sie bestimmt beispielsweise<br />

den Erfolg der gezielten Vervielfältigung<br />

von DNA-Abschnitten<br />

(Amplifikation) oder sichert die<br />

zuverlässige Funktionalität medizinischer<br />

Laser. Auch Reagenzien in<br />

der medizinischen Diagnostik und<br />

Verstärker von medizinischen Bildgebungsverfahren<br />

benötigen Kühlung,<br />

um die gewünschte Leistung<br />

zu erzielen. Kühlkörper von CTX<br />

sorgen hierbei verlässlich für die<br />

optimale Betriebs temperatur.<br />

CTX Thermal Solutions<br />

GmbH<br />

info@ctx.eu<br />

www.ctx.eu<br />

Neues Kabelteil in Größe zwei<br />

Das neue Kabelteil Größe 2 wurde für hochpolige<br />

Anwendungen entwickelt und erhöht die<br />

Flexibilität der ODU MEDI-SNAP Produktlinie.<br />

Diese ist so konzipiert, dass die Verlagerung<br />

von Anschlussschnittstellen außerhalb von<br />

Geräten möglich ist. Damit ist auch eine sehr<br />

kompakte Bauweise der Geräte möglich.<br />

Die neue Bauform kann auch einfach als<br />

Verlängerungskabel eingesetzt werden, um<br />

weitere Strecken außerhalb der Geräte zu<br />

überwinden. Die neue Kabel-zu-Kabel Verbindung<br />

bietet mehr Flexibilität und schafft<br />

5.000 Steckzyklen. Der Anwender wählt das<br />

auf seine Steckverbindung zugeschnittene<br />

Kabel für optimale Leistung.<br />

Das Anwendungsspektrum ist durchaus<br />

breit und reicht von der Medizin-, Industriebis<br />

hin zur Mess- und Prüftechnik.<br />

Die Vorteile auf einem Blick:<br />

• Flexibel kombinierbar mit allen ODU MEDI-<br />

SNAP Push-Pull sowie Break-Away Steckverbindern<br />

• Höchste Poldichte bis 26 Kontakte in platzsparender<br />

Ausführung<br />

• Hoher Anwender- sowie Patientenschutz<br />

durch IEC 60601-1 konforme Lösungen<br />

(2x MOOP / 1x MOPP)<br />

ODU GmbH & Co. KG<br />

www.odu.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

67


Komponenten<br />

Hervorragende EMI-Abschirmung<br />

Bisher unerreichte Performance und variable Design-Möglichkeit<br />

DICO Electronic GmbH<br />

www.dico-electronic.de<br />

www.xgrtec.com<br />

Die für die einfache Montage auf<br />

Leiterplatten konzipierte Abschirmung<br />

besteht aus einem leichten,<br />

metallisierten Kunststoffmaterial,<br />

das sich, durch thermisches Verformen<br />

an nahezu jedes Design<br />

anpassen lässt.<br />

Hervorragende technische<br />

Perfomance<br />

SnapShot bietet im Vergleich zu<br />

den bisher verwendeten rahmenbzw.<br />

deckelartigen metallischen<br />

Abschirmungen eine hervorragende<br />

technische Perfomance. Das Material<br />

wurde bereits 2002 durch W. L.<br />

Gore & Associates auf den Markt<br />

gebracht und hat seitdem Erfolg in<br />

zahlreichen Anwendungen in der<br />

Medizin-, in der Militär-, Luft- und<br />

Raumfahrttechnik sowie in der Industrie-<br />

und Computerelektronik.<br />

Es beruht also auf einer seit Jahren<br />

bewährten Technologie.<br />

William Candy, Präsident von<br />

XGR Technologies, ist einer der<br />

ursprünglichen Entwickler von Snap-<br />

Shot und ehemaliger W. L. Gore &<br />

Associates Ingenieur. Eine neue<br />

strategische Ausrichtung innerhalb<br />

der Fa. W.L.Gore ermöglichte es<br />

Mr. Candy, die Fa. XGR Technologies<br />

2018 mit der Mission, innovative<br />

Lösungen für die EMI-Abschirmung<br />

auf Leiterplatten zu liefern,<br />

zu gründen.<br />

Durch eine Partnerschaft mit<br />

einer Investorengruppe war es ihm<br />

möglich, die gesamte SnapShot-<br />

Produktion sowie die Rechte und<br />

Bestände von W. L. Gore & Associates<br />

zu übernehmen. SnapShot<br />

wird dadurch auch weiterhin mit<br />

denselben Geräten, Materialien<br />

und qualifizierten Bedienern nach<br />

denselben hohen Qualitätsstandards<br />

am selben Standort hergestellt.<br />

Ende 2019 wurde das Qualitätsmanagementsystem<br />

von XGR<br />

nach ISO 9001:2015 zertifiziert und<br />

XGR ist ITAR registriert.<br />

Merkmale und Montage<br />

SnapShot ist eine Abschirmung<br />

mit einer besonderen Konstruktion.<br />

Als Material dient der Thermoplast<br />

Polyetherimid (PEI), der<br />

zugleich extrem leicht und thermisch<br />

gut verformbar ist. Das PEI<br />

wird auf der Außenseite mit einer<br />

Zinnplattierung versehen, sodass<br />

diese leitfähig ist.<br />

Die Montage der Abschirmung<br />

auf die Leiterplatte erfolgt per „Einschnappen“,<br />

d.h., sie wird beim Aufsetzen<br />

auf die Leiterplatte durch<br />

Einrasten ihrer ovalen Löcher auf<br />

den vorher bestückten Lotkugeln<br />

bestückt, die entlang der Kanten<br />

bzw. um den Umfang der Kavitäten<br />

sitzen.<br />

Die Bestückung der Lotkugeln<br />

kann sowohl manuell als auch automatisch<br />

erfolgen, die Anlieferung<br />

68 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

erfolgt in Rollenware. So entsteht<br />

eine sehr starke elektromechanische<br />

Verbindung.<br />

Eigenschaften der Snap-<br />

Shot-EMI-Abschirmung<br />

Die Eigenschaften der SnapShot-<br />

EMI-Abschirmung sind:<br />

• Materialdicke: 0,125 mm<br />

• Metallisierungsschichtdicke:<br />

5 µ (SEM)<br />

• planare Abschirmung: 75 dB<br />

(ASTM D4935)<br />

• sehr geringer Oberflächenwiderstand<br />

(ASTM F390)<br />

• Haftfestigkeit der Metallisierung:<br />

5B (ASTM D3359)<br />

• Durchschlagsfestigkeit: 80 kV/mm<br />

(ASTM D149)<br />

• Erweichungstemperatur: 215 °C<br />

(ASTM D1525)<br />

• (Dauer-)Betriebstemperatur:<br />

170 °C<br />

Besonders erwähnenswert ist<br />

die Design-Flexibilität: Jede Kundenanwendung<br />

wird spezifisch<br />

entwickelt und an die individuellen<br />

Größen- und Formanforderungen<br />

des Leiterplatten-Layouts<br />

angepasst. Der Formgebung sind<br />

nahezu keine Grenzen gesetzt. Es<br />

können Single- oder Multi-Kavitäten,<br />

mit verschiedenen Höhen<br />

innerhalb einer Anwendung realisiert<br />

werden. Dabei kann die Profilhöhe<br />

bis hin zu „null“ mm Abstand<br />

zwischen Bauelementen und innerer<br />

Abschirmoberfläche reduziert<br />

werden. Auch die Integration von<br />

Leiterplattensteckern, sogenannter<br />

Dog Houses, und Kabeldurchführungen<br />

(rund und flach) sind ausführbar.<br />

Zudem sind SnapShot-EMI-<br />

Abschirmungen robust und langlebig.<br />

Sie sind nachweislich stoß-,<br />

vibrations-, feuchtigkeits- und alterungsbeständig<br />

und nahezu ideal<br />

für industrielle und militärische<br />

Mobilgeräte geeignet.<br />

Da die Montage der SnapShot-<br />

EMI-Abschirmung erst nach der<br />

Reflow-Lötung erfolgt, ist eine ungehinderte<br />

Inspektion und Nacharbeit<br />

der bestückten Leiterplatte möglich.<br />

Die Abschirmung ist zudem von<br />

Hand abnehmbar und austauschbar,<br />

ohne dass dabei eine Beschädigung<br />

der Leiterplatte erfolgt und ohne,<br />

dass nachge lötet werden muss.<br />

Vorteile der SnapShot-EMI-<br />

Abschirmungen:<br />

• ultraleicht, fast ideal bei gewichtssensitive<br />

Anwendungen<br />

• exzellente Abschirmeigenschaften<br />

(übertreffen vergleichbare<br />

Abschirmoptionen bei der Effektivität<br />

von unter 1 GHz bis 12 GHz,<br />

relative Abschirmungseffektivität,<br />

verglichen mit traditionellem<br />

Metallgehäuse: 10 dB pro Einheit)<br />

• nichtleitende innere Oberfläche<br />

reduziert die elektromagnetische<br />

Kopplung mit Leiterstrukturen,<br />

minimiert das Gesamtvolumen<br />

und eliminiert die Kurzschlussgefahr<br />

• Reparatur der Schirmung als auch<br />

der Bestückung innerhalb der<br />

Abschirmung ist jederzeit möglich<br />

• hohe Designfreiheit<br />

Um die Verwendung der Snap-<br />

Shot EMI-Abschirmung zu erleichtern,<br />

bietet XGR Lotkugeln in<br />

Tape&Reel-Verpackung für die Verarbeitung<br />

mit SMD-Bestückungsautomaten<br />

an.<br />

Weitere Informationen und/oder<br />

ein kostenloses Muster sind vom<br />

Vertriebspartner für die Regionen<br />

Deutschland, Österreich, Schweiz<br />

und Luxemburg DICO Electronic<br />

GmbH oder direkt von XGR Technologies<br />

erhältlich. ◄<br />

Widerstände für höchste Präzision<br />

Maximale Genauigkeit, geringste Temperaturdrift<br />

sowie Langzeitstabilität, das sind die Vorzüge<br />

von Susumus metallischer Dünnschichtwiderstands-Serie<br />

RG0603 (metric). Ob Automobil-,<br />

Industrie- oder Medizintechnik, wo es<br />

auf extreme Zuverlässigkeit ankommt, sind<br />

sie im Einsatz.<br />

Die metallischen Dünnfilmwiderstände der<br />

metrischen RG0603-Serie (0201 inch) des japanischen<br />

Herstellers Susumu zeichnen sich durch<br />

außerordentliche Exaktheit aus. Sie sind mit<br />

Werten von 100 Ohm bis 40 kOhm erhältlich.<br />

Ihre Toleranz liegt zwischen ±0,1 % (Code B)<br />

und ±0,5 % (Code D). Bei 85 °C sind sie mit<br />

bis zu 63 mW belastbar. Bei einer Betriebstemperatur<br />

zwischen 25 °C bis 125 °C beträgt ihr<br />

Temperaturkoeffizient lediglich ±25 ppm/°C.<br />

Der Dünnschichtaufbau macht diese Widerstände<br />

extrem rauscharm. Dank einer anorganischen<br />

Passivierung sind sie korrosionsbeständig<br />

und resistent gegenüber atmosphärischen<br />

Schwefelverbindungen. Eine schleichende<br />

Veränderung der Widerstandswerte<br />

durch Silbermigration und Bildung von Silbersulfid<br />

ist nahezu ausgeschlossen. Bei entsprechenden<br />

Tests zur Langzeitstabilität war ihre<br />

Drift nach 10.000 Stunden geringer als ±0,1 %.<br />

Die RG-Widerstände eignen sich hervorragend<br />

für den Einsatz in der Automobilelektronik, der<br />

industriellen Messtechnik sowie in medizintechnischen<br />

Geräten. Sie sind blei- und halogenfrei<br />

sowie RoHS-konform. Für die SMD-Montage<br />

im Reflow-Verfahren konzipiert, können<br />

sie mindestens 30 Sekunden lang einer Löttemperatur<br />

von 235 °C ausgesetzt werden.<br />

Sowohl in der Qualität wie auch im günstigen<br />

Preis spiegeln sich die mehr als 55 Jahre Erfahrung,<br />

die Susumu International in der Entwicklung<br />

von Präzisionswiderständen hat.<br />

Susumu Deutschland GmbH<br />

www.susumu.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

69


Komponenten<br />

Angebot mit den FCT D-Sub-Steckverbindern<br />

von Molex erweitert<br />

onen an. So zum Beispiel Gehäuse<br />

in nichtmagnetischer Ausführung<br />

aus Messing bzw. chemisch vernickelt.<br />

Das umfangreiche Angebot<br />

umfasst Backshells und Zubehöroptionen,<br />

um effektive Lösungen<br />

für eine Vielzahl von Anwendungen<br />

zu bieten. Sollten Kunden im speziellen<br />

Applikationsfall Standardkomponenten<br />

nicht einsetzen können,<br />

modifizieren Heilind und Molex die<br />

Produkte entsprechend.<br />

Heilind Electronics GmbH<br />

www.heilind.de<br />

Der Spezialdistributor Heilind setzt<br />

weiter auf die Qualitätsprodukte der<br />

Firma Molex, einem der führenden<br />

Produzenten von Elektronikkomponenten.<br />

Die FCT D-Sub-Steckverbinder<br />

sind mit der dazugehörigen<br />

Produktpalette vollständig bei Heilind<br />

erhältlich.<br />

Die FCT D-Sub-Steckverbinder<br />

von Molex decken Anwendungsbereiche<br />

in den unterschiedlichsten<br />

Branchen ab. Hierzu zählen<br />

Industrie, Transport, Luftfahrt<br />

und Medizin. Das Steckverbinder-<br />

System von Molex wird hauptsächlich<br />

in der Signal-Übertragung und<br />

bei Hochstrom-Anwendungen bis<br />

40 A eingesetzt. Es leistet auch in<br />

der Kommunikation, Stromverteilung,<br />

bei Schalttafeln und Testgeräten<br />

im Bereich Wire-to-Wire, Wireto-Board<br />

und Board-to-Board seinen<br />

Beitrag.<br />

Große Vielfalt<br />

Die FCT D-Sub-Produktfamilie<br />

umfasst Steckverbinder, die in Standard-,<br />

High-Density- und Mixed-<br />

Layout-Versionen erhältlich sind.<br />

Jede Serie bietet fünf verschiedene<br />

Gehäusegrößen. Molex bietet alle<br />

Produkte (inkl. THT, SMT und Crimp-<br />

Versionen) in verschiedenen Material-<br />

und Beschichtungskombinati-<br />

Gedrehte<br />

Standard-Kontakte<br />

sind mit höheren Strömen belastbar.<br />

Sie haben einen niedrigeren<br />

Übergangswiderstand und größere<br />

Haltbarkeit im Vergleich zu<br />

gestanzten Kontakten. Sie gewährleisten<br />

einen sicheren und zuverlässigen,<br />

semi-permanenten<br />

elektrischen Pfad zwischen zwei<br />

Geräten. Selbstverständlich sind<br />

auch D-Sub-Steckverbinder mit<br />

gestanzten Kontakten erhältlich.<br />

Sofort lieferbar<br />

Heilind hat für das FCT-Produktsortiment<br />

von Molex aus Hauben,<br />

Steckverbindern sowie Kontakten/<br />

Werkzeugen einen umfangreichen<br />

Lagerbestand aufgebaut und ist<br />

sofort lieferfähig. Heilind bietet auch<br />

für die FCT-Artikel eine technische<br />

Beratung und Design-In an. ◄<br />

HF-Abschlüsse für industrielle Mikrowellenanwendungen<br />

Hochfrequenz-Leistungshalbleiter ersetzen<br />

zunehmend die klassischen Magnetrons<br />

(Hohlkammerresonatoren) zur Energieerzeugung<br />

in industriellen Mikrowellenherden und<br />

Mikrowellenanwendungen.<br />

Sie lassen<br />

sich präzise steuern<br />

und haben keine<br />

alterungsbedingten<br />

Leistungsverluste.<br />

Telemeter Electronic<br />

vertreibt die benötigten<br />

Hochfrequenzabschlüsse<br />

mit einer<br />

stabilen Leistung von<br />

1 kW in dem typischen<br />

Frequenzbereich von<br />

2,4 bis 2,5 GHz. Sie haben eine kompakte,<br />

flansch lose Bauform mit den Abmessungen<br />

25,4 x 25,4 x 1,5 mm. Eine stabile Leistungsaufnahme<br />

von 1 kW ist bis zur maximalen Bauteiltemperatur<br />

von 80 °C möglich. Eine weitere<br />

Besonderheit ist das geringe Stehwellenverhältnis<br />

der HF-Abschlüsse. Neben den klassischen<br />

Anwendungen, wie in der Nahrungsmittelzubereitung,<br />

ermöglicht diese Technologie<br />

viele neue Ansätze z.B. im Bereich der<br />

Medizintechnik oder Plasmaerzeugung. Mit<br />

diesen HF-Abschlüssen von Telemeter Electronic<br />

ist es fast ein Kinderspiel, Energie unter<br />

Kontrolle zu bekommen.<br />

Telemeter Electronic GmbH<br />

www.telemeter.info<br />

70 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

Immer sicher klimatisieren<br />

Vindur Compact ist das Standard-Klimagerät für perfekte Klimabedingungen<br />

Vollklimagerät Vindur Compact<br />

Alle Bilder: © Weiss Klimatechnik<br />

GmbH<br />

Ganz gleich, ob im Krankenhaus,<br />

im Serverraum oder im Reinraum:<br />

Das Vollklimagerät Vindur Compact<br />

regelt die Raumtemperatur, sorgt<br />

für die gewünschte Luftfeuchtigkeit<br />

und sichert die geforderte Luftreinheit<br />

präzise und zuverlässig. Dank<br />

Weiss Klimatechnik GmbH<br />

www.weiss-technik.com<br />

Integrierte Regelungs- und Steuerungseinheit intelli.4<br />

der Schrankbauweise benötigt es<br />

dabei besonders wenig Platz. Es<br />

eignet sich für den Einsatz in Neubauten<br />

sowie für den Austausch<br />

von bestehenden Klimageräten bei<br />

Modernisierungen.<br />

Drei branchengerechte<br />

Ausführungen<br />

Mit drei Ausführungen eignet sich<br />

Vindur Compact für unterschiedlichste<br />

Branchen: Die Ausführung<br />

ICT ist besonders leistungsstark<br />

und robust, um hohe thermische<br />

Lasten etwa in Technik- und Maschinenräumen<br />

abzuführen. Die Version<br />

MediClean erfüllt zusätzlich<br />

die hohen Hygiene- und Klimaanforderungen<br />

in OPs und anderen<br />

medizinisch genutzten Räumen.<br />

In der Variante CleanRoom sichert<br />

Vindur Compact die präzisen Prozessbedingungen<br />

und die hohe Luftreinheit<br />

in Mess- und Reinräumen,<br />

etwa bei der Chip-Herstellung oder<br />

in der Pharma- und Food-Branche.<br />

Flexibler Aufbau,<br />

zukunftssichere Technik<br />

Technisch wurde das kompakte<br />

Klimagerät so flexibel wie möglich<br />

konzipiert. Es ist mit zwei Filterstufen,<br />

für hohe Pressungen sowie<br />

als Up- oder Downflow-Ausführung<br />

erhältlich. Die variable Stutzenanordnung<br />

bietet verschiedene<br />

Anschlussmöglichkeiten. Die integrierte<br />

Regelungs- und Steuerungseinheit<br />

intelli.4 mit Web-Visualisierung<br />

vereinfacht den Netzwerkaufbau<br />

und sichert die optimale Klimatisierung<br />

auch auf lange Sicht, denn<br />

die Klimageräte können jederzeit<br />

einfach erweitert und angepasst<br />

werden. ◄<br />

Das Vindur Compact<br />

Klimagerät ist ein<br />

zuverlässiger und<br />

leistungsstarker<br />

Allrounder und<br />

lässt sich an<br />

unterschiedlichste<br />

Anforderungen<br />

anpassen<br />

Oszillatoren mit variabler Eingangsspannung<br />

IQD Frequency Products präsentierte die<br />

Modellreihe IQXO-951. Diese Quarzoszillatoren<br />

im Standardgehäuse (SPXO) sind auf<br />

eine Versorgungsspannung im Bereich von<br />

1,6 bis 3,3 V ausgelegt.<br />

Hintergrund: Viele der heutigen Industrie- und<br />

Verbraucheranwendungen benötigen Batterien<br />

zur Spannungsversorgung. Deshalb müssen<br />

diese Produkte mit einer Spannungsänderung<br />

zurechtkommen, wenn sich die Batterien entladen.<br />

Beim Verwenden von Oszillatoren mit<br />

fester Versorgungsspannung kann dies allerdings<br />

zu Problemen führen. Eine sich entladende<br />

Batterie kann ein Absinken der Spannung<br />

verursachen, welche wiederum die Frequenz<br />

des Oszillators beeinflussen kann. Darunter<br />

kann entsprechend die Genauigkeit der<br />

Applikation leiden. Die IQXO-951-Modelle sind<br />

erhältlich in den Standardbauformen 3,2 × 2,5,<br />

2,5 × 2 und 2 × 1,6 mm. Sie bieten eine Standardstabilität<br />

von ±25 ppm über den industriellen<br />

Temperaturbereich von -40 bis +85 °C<br />

und sind zudem mit erweitertem Temperaturbereich<br />

von -40 bis +125 °C erhältlich.<br />

Die neuen Oszillatoren sind für die meisten<br />

batteriebetriebenen Anwendungen geeignet.<br />

Zusätzlich lassen sich damit Stücklisten reduzieren,<br />

da ein Bauteil mehrere Oszillatoren mit<br />

unterschiedlichen festen Versorgungsspannungen<br />

ersetzen kann. Märkte für diese Anwendungen<br />

sind unter anderem der Telekommunikationsmarkt,<br />

das Internet der Dinge (IoT)<br />

und die Medizintechnik.<br />

IQD Frequency Products Ltd<br />

www.we-online.de<br />

www.iqdfrequencyproducts.com<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

71


Komponenten<br />

Hi-Techno Dosierpumpen vereinen Präzision<br />

und Flexibilität<br />

Entgasungs fähigkeit. Zur Optimierung<br />

der Installations- und Einbaumöglichkeiten<br />

wurde eine handverstellbare<br />

Steuer einheit (patentiert)<br />

entwickelt, die keinerlei zusätzlichen<br />

Werkzeugaufwand erfordert, auch<br />

eine Wandmontage ist möglich. Variantenreich<br />

zeigt sich ebenfalls die<br />

Anschlussart, ob Schlauch-, Flanschoder<br />

Gewindeanschluss für Überwurfmutter<br />

etc., diese Baureihe bietet<br />

alle gängigen Anschlussvarianten.<br />

IWAKI Europe GmbH<br />

info@iwaki.de<br />

www.iwaki.de<br />

Höchste Präzision und einfache<br />

Bedienung als Lösung für die Dosierung<br />

von flüssigen Chemikalien, genau<br />

das zeichnet die digital gesteuerten<br />

Dosierpumpen mit bürstenlosem<br />

Gleichstrom motor der Baureihe IX<br />

von Iwaki aus. Die regelbare Saugund<br />

Druckgeschwindigkeit sorgt für<br />

eine pulsationsarme und präzise<br />

Dosierung (±1 %) über den gesamten<br />

Leistungsbereich (max. 300 l/h).<br />

Mit der Erweiterung der Baureihe<br />

um die IX-B, stehen nunmehr vier<br />

weitere Baugrößen zur Verfügung,<br />

die den unteren Fördermengenbereich<br />

von 0,0075 l/h bis 45 l/h<br />

ab decken. Die energiesparenden<br />

bürstenlosen Gleichstrommotoren<br />

(BLDC) verfügen über einen erweiterten<br />

Regelbereich von 1000:1.<br />

Diese Motorentechnologie hat den<br />

Vorteil einer höheren Leistungsabgabe<br />

gegenüber Schrittmotoren, die<br />

bei vergleichbaren Dosierpumpen<br />

häufig zum Einsatz kommen.<br />

Hohe chemische<br />

Beständigkeit<br />

Neu ist in dieser Baureihe auch<br />

eine nicht-elastomere robuste PTFE-<br />

Membran mit hervorragendem Permeationsverhalten,<br />

die zusammen<br />

mit dem Pumpenkopf aus PVDF<br />

beste chemische Beständigkeit<br />

auch bei korrosiven Medien bietet.<br />

Zudem sorgt die hochkomprimierende<br />

Pumpenkopfkonstruktion<br />

(patentiert) für eine ausgezeichnete<br />

Von Weitem sichtbar<br />

Eine große LED-Statusleiste bietet<br />

eine einfache visuelle Anzeige<br />

der Betriebsbedingungen auf einen<br />

Blick, der Pumpenstatus ist damit<br />

auch aus einiger Entfernung oder<br />

an dunklen Orten sichtbar. Bei allen<br />

IX Baureihen stehen verschiedene<br />

Betriebsarten bzw. Steuerungsmöglichkeiten<br />

wie Manuell, Puls-, Analog-<br />

und Chargendosierung sowie<br />

Profibus-DP zur Auswahl. Die<br />

gewünschten Einstellungen, erfolgen<br />

über ein mehrsprachiges, benutzerfreundliches<br />

LCD-Display. Alle<br />

wichtigen Betriebsdaten, wie Fördermenge,<br />

Laufzeit, Anzahl der Hübe<br />

etc. sind über das Bedienermenü<br />

jederzeit abrufbar. Für eine erhöhte<br />

Sicherheit im Betrieb sind alle Pumpen<br />

standardmäßig mit einem Membranbruch-<br />

und Überdrucksensor<br />

sowie einem Netzteil für den weltweiten<br />

Einsatz (100 - 240 V AC @<br />

50/60 Hz) ausgestattet. ◄<br />

Kundenindividuelle Faseroptiken und Sonden<br />

für die Lasermedizin<br />

Maßgeschneiderte Lösungen unterstützen alle medizinischen Lasertypen<br />

CeramOptec<br />

sales@ceramoptec.com<br />

www.ceramoptec.de<br />

CeramOptec erweitert sein Leistungsspektrum<br />

im Bereich Lasermedizin<br />

und bietet unter dem Label<br />

MED.OEM ab sofort kundenindividuelle<br />

Faseroptiken und Sonden für<br />

alle medizinischen Lasertypen an.<br />

Von der Preform über den Lichtleiter<br />

bis zur fertigen Sonde werden<br />

sämtliche Produktstufen im<br />

Weitere Informationen unter: www.ceramoptec.de/med-oem-produkte.html<br />

72 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

M-Steckverbinder erweitern das Portfolio<br />

Engelking Elektronik GmbH<br />

www.engelking.de<br />

Die Engelking Elektronik GmbH<br />

erweitert ihr Produkt-Portfolio mit<br />

M-Steckverbindern des Herstellers<br />

Shenzhen Signal Electronics Co.,<br />

Ltd. Vor kurzem wurde eine entsprechende<br />

Kooperationsvereinbarung<br />

für Deutschland und Österreich<br />

unterzeichnet. Engelking Elektronik<br />

ist ein aufstrebendes, europaweit<br />

agierendes Unternehmen im<br />

Bereich der Elektromechanik. Das<br />

Unternehmen ist spezialisiert auf<br />

wasserdichte Steckverbindungen<br />

und Schaltelemente.<br />

Umfassende Auswahl an<br />

Verbindungslösungen<br />

Das bisherige Steckverbinderprogramm<br />

umfasste die Hersteller<br />

Bulgin, Techno, Edac und Scolmore.<br />

Durch den Ausbau der Angebotspalette<br />

um M5, M8, M9, M12,<br />

M16, und M23 Steckverbinder von<br />

Signal Electronics, kann Engelking<br />

seinen Kunden nun eine noch<br />

breitere Auswahl an Verbindungslösungen<br />

anbieten.<br />

Zertifizierter Hersteller mit<br />

breitem Sortiment<br />

Signal Electronics wurde 2009<br />

gegründet. Der Schwerpunkt der<br />

Geschäftstätigkeit liegt auf der<br />

Entwicklung und Produktion von<br />

Rundsteckverbindern. Zum Sortiment<br />

zählen Steckverbinder der<br />

Größen M5, M8, M9, M12, M16 und<br />

M23. Diese sind, abhängig von der<br />

Serie, in bis zu acht Kodierungen<br />

erhältlich. Wasserdichte USB- und<br />

RJ45-Datensteckverbinder runden<br />

das Portfolio ab.<br />

Einsatzgebiete<br />

Einsatz finden die Produkte hauptsächlich<br />

in den Bereichen Sensorik,<br />

Bildverarbeitung, Lichttechnik,<br />

Robotik, Schifffahrt, Sicherheitstechnik<br />

und Medizintechnik,<br />

erfreuen sich sich jedoch auf Grund<br />

der standardisierten Steckgesichter<br />

auch in anderen Branchen wachsender<br />

Beliebtheit. Die Produktion<br />

ist UL und ISO9001 zertifiziert und<br />

die Produkte entsprechen den aktuellen<br />

Vorgaben bezüglich RoHS<br />

und REACH.<br />

Näher am Kunden – mehr<br />

Möglichkeiten<br />

Durch die neue Kooperation mit<br />

Signal kann Engelking noch besser<br />

auf die Anforderungen seiner<br />

Kunden eingehen. Neben der<br />

breiteren Auswahl an Steckverbindungslösungen<br />

sind jederzeit<br />

auch kundenspezifische Anpassungen<br />

oder Sonderentwicklungen<br />

möglich. ◄<br />

eigenen Haus entwickelt und dabei<br />

passgenau auf die Anforderungen<br />

der jeweiligen lasermedizinischen<br />

Anwendung zugeschnitten. Dreißig<br />

Jahre Erfahrung in der Entwicklung<br />

von Faseroptiken ermöglichen es<br />

CeramOptec zudem, auch außergewöhnliche<br />

Konfigurationen zügig<br />

und in hoher Qualität zu realisieren.<br />

Ärzten und Forschungslaboren stehen<br />

dadurch auch bei lasermedizinischen<br />

Spezialanwendungen<br />

stets bedarfsoptimierte Lösungen<br />

zur Verfügung.<br />

Die von CeramOptec gefertigten<br />

Lichtleiter und Sonden sind für den<br />

Einsatz im Kontakt- wie im Non-<br />

Kontakt-Modus geeignet. Sie sind<br />

gewebeschonend, verursachen so<br />

gut wie keine Blutungen und ermöglichen<br />

durch einfache Handhabung<br />

eine hochpräzise Laserführung.<br />

Die Anwendungsgebiete reichen<br />

von Augenheilkunde, HNO-Medizin<br />

und Pneumologie über Orthopädie,<br />

Gynäkologie und Urologie bis zu<br />

dermatologischer und ästhetischer<br />

Chirurgie. Klassische lasermedizinische<br />

Applikationen wie Netzhautund<br />

Augenlidoperationen oder Pigmententfernungen<br />

werden durch<br />

die maßgeschneiderten MED.OEM<br />

Lösungen ebenso optimal unterstützt<br />

wie Tumorresektionen oder chirurgische<br />

Eingriffe im Wirbelbereich.<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

73


Komponenten<br />

Best of 2020<br />

Faseroptische Lösungen für Industrie- und Medizinlaser<br />

CeramOptec zeigte auf der Photonics<br />

West hochwertige Faseroptiken<br />

für Industrie- und Medizinlaser.<br />

Im Zentrum des Messeauftritts<br />

standen dabei Spezialfasern<br />

für aktive Laserstrahlformung und<br />

langfristig stabile UV-Licht-Applikationen<br />

sowie faseroptische Sicherheitslösungen<br />

für Anwender fasergekoppelter<br />

Lasersysteme. Darüber<br />

hinaus stellte die biolitec-Tochter<br />

Fasern für medizinische CO 2 -Laser<br />

sowie verschiedenste Faseroptiken<br />

mit breitem Einsatzspektrum und<br />

Eignung für zahlreiche standardisierte<br />

Anwendungen vor.<br />

Im Bereich aktive Strahlformung<br />

präsentiert CeramOptec<br />

seine Optran NCC-Fasern, deren<br />

polygonale Kerngeometrie die<br />

Erzeugung von Top-Hat-Strahlprofilen<br />

unterstützt und so den<br />

Einsatz von teuren Homogenisatoren<br />

erübrigt. Für dauerhaft<br />

stabile UV-Licht-Anwendungen<br />

stehen die solarisationsarmen<br />

Optran UVNSS-Fasern, die<br />

selbst nach Langzeitbestrahlung<br />

mit UV-C-Licht noch immer eine<br />

Transmission von 85 Prozent des<br />

Ausgangswertes bieten. Beide<br />

Fasern wurden auf der Photonics<br />

West zudem gemeinsam<br />

mit anderen Faseroptiken auch<br />

in einer Safety-Fiber-Spezialausführung<br />

vorgestellt. Bei dieser<br />

sicherheitstechnischen Sonderkonfiguration<br />

wird durch dünne<br />

Kupferdraht leiter im Polyamidmantel<br />

eine permanente Detektion<br />

des Faser status samt automatischer<br />

Laser systemabschaltung<br />

bei Faserbruch oder Ablösung<br />

von der Strahlquelle ermöglicht.<br />

Als faseroptische Lösung für<br />

medizinische CO 2 -Laser hat CeramOptec<br />

in San Francisco die<br />

Optran MIR-Faser mit an Bord<br />

– eine polykristalline Faser aus<br />

Silber halogenid, die im für dermatologische<br />

Anwendungen typischen<br />

Wellenlängenbereich von 10,6 μm<br />

mit exzellenten Transmissionswerten<br />

überzeugt. Das Feld der<br />

faseroptischen Allrounder wird<br />

unter anderen durch die Optran<br />

UVWFS Breitband-Fasern repräsentiert,<br />

die Eigenschaften von UVund<br />

Infrarotfasern in sich vereinen<br />

und dadurch eine optimale Lösung<br />

für optische Anwendungen mit weitem<br />

Spektralbereich darstellen.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 1-2020,<br />

auf Seite 21<br />

CeramOptec<br />

www.ceramoptec.com<br />

Miniaturisierung für medizinische Analytik durch Multi-Wellenlängen SMDs<br />

bis zu sechs unterschiedliche LED-Chips<br />

zu integrieren.<br />

Die Auswahl der LED-Chips erfolgt kundenspezifisch<br />

unter Berücksichtigung der Anforderungen<br />

der Anwendung. Wellenlängen beginnend<br />

im UV-Bereich ab 355 nm, dem sichtbaren<br />

Bereich und bis hin zum nahen Infrarot<br />

(max. 1650 nm) sind verfügbar. Die LED-Chips<br />

werden mit optisch transparentem Vergussmaterial<br />

wie Silikon oder Epoxidharz geschützt.<br />

Durch den Aufbau im keramischen Gehäuse<br />

können thermische Einflüsse auf die Messgenauigkeit<br />

minimiert werden.<br />

Die Multi-Wellenlängen SMD haben eine lötfähige<br />

Rückseite und können damit unkompliziert<br />

verarbeitet werden. Sie bieten eine zuverlässige<br />

und flexible Plattform für unterschiedlichste<br />

analytische Messverfahren, wie zum<br />

Beispiel bei der Diagnostik von Vitalfunktionen<br />

oder der Lebensmittelüberwachung.<br />

EPIGAP Optronic hat die Produktpalette<br />

um Multi-Wellenlängen SMDs im Keramik-<br />

Gehäuse erweitert. Die kleine Bauform ist<br />

mit einer Kantenlänge von 3 x 3 mm und<br />

einer Höhe von 1,1 mm für den Aufbau mit<br />

bis zu 4 LED-Chips unterschiedlicher Wellenlängen<br />

geeignet. Die größere Bauform<br />

mit 5 x 5 x 1,1 mm bietet die Möglichkeit<br />

EPIGAP Optronic GmbH<br />

sales@epigap-optronic.de<br />

www.epigap-optronic.de<br />

74 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

Proprietäre Multilumen-Schläuche<br />

Freudenberg Medical präsentiert einen innovativen,<br />

gewundenen Multi-Lumen-Silikonschlauch<br />

namens HelixTwist. Die proprietäre<br />

Multi-Lumen-Technologie wurde entwickelt, um<br />

ein Knicken des Schlauches und Blockieren des<br />

Durchflusses zu verhindern. Ermöglicht wird<br />

dies durch die Sicherstellung eines konstanten<br />

Spannungsgleichgewichts zwischen den<br />

inneren und äußeren<br />

Lumen. Der<br />

HelixTwist-Schlauch<br />

eignet sich daher<br />

optimal für den<br />

Einsatz als Herzschrittmacherkatheterschlauch,<br />

Beatmungsschlauch,<br />

N eurost imulat i -<br />

onskatheter und<br />

andere Anwendungen,<br />

bei denen<br />

eine Navigation<br />

durch gewundene<br />

Pfade im menschlichen<br />

Körper erforderlich<br />

sind. „Unsere<br />

neue HelixTwist-Technologie macht mit ihren<br />

hervorragenden Windungseigenschaften buchstäblich<br />

den Weg frei für qualitativ hochwertige<br />

und sichere Anwendungen für eine Vielzahl<br />

von minimalinvasiven Eingriffen in der<br />

Chirurgie” sagt Rüdiger Gall, General Manager<br />

bei Freudenberg Medical. „Bei diesen Eingriffen<br />

muss ein Chirurg durch komplexe Pfade<br />

navigieren. Katheterschläuche mit einem geraden<br />

Lumen können dabei leicht abknicken und<br />

einzelne Lumen blockieren, da sich Pfade im<br />

menschlichen Körper, wie Arterien, in manchmal<br />

unvorhersehbaren Richtungen drehen und<br />

winden.” Mehrlumen-Schläuche fungieren unter<br />

anderem als Träger von Drähten und Kabel<br />

oder dienen zur Medikamentenabgabe zum<br />

Patienten hin. Als solches ist dieser Schlauch<br />

ein wesentlicher Bestandteil minimalinvasiver<br />

Medizinprodukte. Jeder Verschluss oder ein<br />

Knicken der Lumen kann den Erfolg und das<br />

Ergebnis medizinischer Eingriffe gefährden.<br />

HelixTwist ist ein weiteres Beispiel dafür, wie<br />

die Innovationen von Freudenberg Medical<br />

Leben retten, Lebensqualität verbessern und<br />

Kunden dabei helfen, sicherere Produkte zu<br />

entwickeln und gleichzeitig die Markteinführungszeit<br />

neuer Produkte zu verkürzen.<br />

Freudenberg Medical<br />

www.freudenbergmedical.de<br />

Best of 2020<br />

Robuste Konnektivität für medizinische Anwendungen<br />

Mit der Fischer Freedom Serie zeigt Fischer<br />

Connectors wie sich neue Maßstäbe in Sachen<br />

Usability, Integrationsfähigkeit und Vielseitigkeit<br />

rund um die Konnektivität von medizinischen<br />

Geräten setzen lassen. Die Serie bietet eine<br />

Steckfreiheit von 360° und verfügt über einen<br />

einzigartigen versiegelten, blind steckbaren,<br />

ohne Magnet schließenden Schnellverschluss.<br />

Durch qualitativ hochwertige Materialien und<br />

eine exzellente Verarbeitung sind die Steckverbinder<br />

robust und langlebig. Sie optimieren<br />

das Kabelmanagement. Zudem lassen sie<br />

sich einfach und komplett reinigen und sind<br />

nach den Schutzklassen IP68 bzw. IP67 für<br />

die Steckverbinder aus Kunststoff abgedichtet.<br />

Die Freedom Serie unterstützt Innovationen<br />

in der Konnektivität und im Anwendungsdesign<br />

von Wearables und IoT-Anwendungen,<br />

und macht Geräte und elektronische Systeme<br />

insgesamt kleiner, schneller und intelligenter.<br />

In der Medizin eignet sie sich zum Beispiel<br />

für die Roboterchirurgie und für Exoskelette,<br />

tragbare Geräte wie OP-Leuchten, Überachungs-<br />

und Messgeräte, bildgebende Diagnosegeräte,<br />

zum Beispiel MRT-, Ultraschall<br />

oder CT-Geräte. Herz-Lungen-Unterstützungssysteme,<br />

Hörgeräte und Dentalanwendungen<br />

sind weitere Nutzungsmöglichkeiten, sowie<br />

der Einsatz bei der Erfassung biometrischer<br />

Daten zur Unterstützung der Diagnose oder<br />

der Verwaltung von Medikamenten.<br />

Den vollständigen Artikel inklusive<br />

Bildbeschreibung finden Sie im<br />

meditronic-journal 1-2020, auf Seite 23<br />

Fischer Connectors GmbH<br />

www.fischerconnectors.com<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

75


Komponenten<br />

Best of 2020<br />

IR-Detektoren für die medizinische Atemgasanalyse<br />

Wegen der hohen Nachfrage für die Medizintechnik<br />

hat die Laser Components Detector<br />

Group die Fertigung von IR-Detektoren<br />

auf Mehrschichtbetrieb umgestellt. Die in Arizona<br />

hergestellten Komponenten sind wichtige<br />

Schlüsselelemente zur Kontrolle des CO 2 -Wertes<br />

bei der Atemgasanalyse. Wegen der aktuellen<br />

Lage müssen<br />

derzeit in der Medizintechnik<br />

die Produktionskapazitäten<br />

deutlich<br />

erhöht werden, um<br />

dringend benötigte<br />

Geräte bereitzustellen.<br />

Bei der spektroskopischen<br />

Atemgasanalyse<br />

können<br />

PbSe-Detektoren auch<br />

ohne zusätzliche Kühlung<br />

schnell kleinste<br />

Schwankungen in der<br />

CO 2 -Konzentration<br />

erkennen. Daher lassen<br />

sie sich platzsparend<br />

in medizinische<br />

Geräte integrieren. In<br />

Beatmungsgeräten wird der Kohlendioxidgehalt<br />

der ausgeatmeten Luft gemessen, um zu<br />

kontrollieren, ob der Patient den bereitgestellten<br />

Sauerstoff aufgenommen hat.<br />

Das Portfolio der Laser Components Detector<br />

Group umfasst alle gängigen IR Technologien.<br />

Das Werk im US-Bundesstaat Arizona fertigt<br />

in erster Linie (x-)InGaAs-PIN Photodioden,<br />

pyroelektrische DLaTGS- und LiTaO 3 -Detektoren<br />

sowie PbS- und PbSe-Detektoren. Mit<br />

langjähriger Erfahrung und Mitarbeitern, die<br />

in der Branche als ausgewiesene Experten<br />

bekannt sind, hat sich das Unternehmen nach<br />

eigenen Angaben als weltweiter Marktführer<br />

für die PbSe-Technologie etabliert. In der EU<br />

setzt sich Laser Components federführend<br />

für die Verlängerung der RoHS-Ausnahmegenehmigungen<br />

ein, damit die Technologie<br />

in wichtigen Branchen wie der Medizintechnik<br />

weiterhin genutzt werden kann.<br />

IR-Detektoren von Laser Components werden<br />

an namhafte Medizintechnik-Hersteller<br />

geliefert. Die Abstimmung mit diesen Kunden<br />

bestimmt momentan das internationale<br />

Tagesgeschäft, um eine zügige Lieferung der<br />

kritischen Komponenten sicherzustellen.<br />

LASER COMPONENTS GmbH<br />

www.lasercomponents.com/de<br />

Innovative Lösung schützt Menschen vor dem Corona-Virus<br />

Deep-UVC-LED-Arrays von<br />

Bolb, Inc. helfen in der chinesischen<br />

Metropole Wuhan beim<br />

Kampf gegen die Corona-Epidemie.<br />

Die Emitter-Arrays mit Leistungen<br />

zwischen 1,2 W und 2,5 W strahlen<br />

stark desinfizierendes UVC-<br />

Licht aus, das neben antibiotikaresistenten<br />

Keimen wie MRSA<br />

auch gefährlichen Viren wie dem<br />

Corona-Erreger SARS-CoV-2 den<br />

Garaus macht. Im neu errichteten<br />

Huoshenshan-Krankenhaus wird<br />

die Technologie bereits eingesetzt,<br />

um Ärzte und Pflegepersonal<br />

zu dekontaminieren,<br />

wenn sie in<br />

ihrer Seuchenschutzkleidung<br />

die Corona-<br />

Isolierstation betreten<br />

oder verlassen. Dazu<br />

müssen Mediziner und<br />

Pflegepersonal rund<br />

30 Sekunden lang von<br />

allen Seiten mit hocheffizientem<br />

UVC-Licht<br />

bestrahlt werden.<br />

Die Wellenlänge ist<br />

dabei so gewählt, dass<br />

sie in dieser kurzen Zeit<br />

die RNA der Viren so<br />

verändert, dass keine<br />

Gefahr mehr von ihnen<br />

ausgeht. Da der Seuchenanzug<br />

auch vor der UVC-<br />

Strahlung schützt, besteht für den<br />

Menschen keine Gefahr. Zusätzlich<br />

ist das Kopfteil der Schutzausrüstung<br />

mit einer Fluoreszenzfarbe<br />

beschichtet, die vor der unsichtbaren<br />

UVC-Strahlung warnt, indem<br />

sie leuchtet sobald die Strahler<br />

aktiviert sind.<br />

In Europa und den USA sind die<br />

Germicidal LEDs (G-LEDs) des US-<br />

Herstellers Bolb bei Laser Components<br />

erhältlich. Neben dem Einsatz<br />

in Krankenhäusern und biomedizinischen<br />

Anwendungen, ermöglichen<br />

UVC-Module zum Beispiel<br />

mobile und vor Ort einsetzbare<br />

Lösungen zur Trinkwasseraufbereitung.<br />

In Landwirtschaft und<br />

Gartenbau kann die Technologie<br />

chemische Pestizide ersetzen und<br />

so kosteneffiziente umweltfreundliche<br />

Anbauformen fördern. Auch<br />

in Kühlschränken lässt sich mit<br />

UVC-Emittern die Haltbarkeit von<br />

Lebensmitteln erhöhen.<br />

LASER COMPONENTS<br />

GmbH<br />

www.lasercomponents.<br />

com/de<br />

76 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

UV-C LEDs zur Desinfektion und Sterilisation<br />

Bei IMM Photonics sind ab<br />

sofort leistungsstarke UV-C LEDs<br />

des südkoreanischen Herstellers<br />

und IMM Photonics Partners Seoul<br />

Viosys erhältlich.<br />

Für die Wellenlänge 275 nm<br />

sind die 1 Chip oder 4 Chip<br />

SMT-Aufbauten CUD8AF1D und<br />

CUD8AF4D mit jeweils 19 mW und<br />

60 mW optischer Ausgangsleistung<br />

verfügbar. Der Abstrahlwinkel<br />

bei beiden LED-Typen beträgt<br />

120 Grad. Durch die Verwendung<br />

von Aluminiumgehäusen ist eine<br />

hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleistet.<br />

Die geringe Größe und<br />

der niedrige Energiebedarf der<br />

UV-C LEDs erlaubt eine schnelle<br />

und einfache Integration in bestehende<br />

Designkonzepte.<br />

Die Hauptanwendungen von<br />

UV-C LEDs liegen in der Desinfektion<br />

und Sterilisation von Oberflächen,<br />

Wasser und Luft. Einsatzmöglichkeiten<br />

finden sich in Haushaltsgeräten,<br />

im Sanitärbereich,<br />

in Analysegeräten sowie in der<br />

Spektroskopie und Medizintechnik.<br />

Bild: Seoul Viosys Co., Ltd<br />

IMM Photonics<br />

www.imm-photonics.de<br />

Best of 2020<br />

Gute Luftqualität mit Microlüftern<br />

SEPA EUROPE GmbH<br />

www.sepa-europe.com<br />

Zuhause und am Arbeitsplatz:<br />

Frische und reine Luft ist wichtig<br />

für das Wohlbefinden und<br />

die Gesundheit. Im<br />

Fokus steht hier derzeit<br />

das Corona virus.<br />

Die Gefahr einer<br />

Ansteckung ist dabei<br />

in Innenräumen am<br />

Größten. Abhilfe können<br />

hier Luftqualitätsmessgeräte<br />

schaffen.<br />

Denn Luftqualitätssensoren<br />

überwachen die<br />

CO 2 -Konzentration in<br />

der Umgebung und<br />

geben dadurch Rückschlüsse<br />

auf durch<br />

anwesende Menschen<br />

verursachte, Luftbeeinträchtigungen.<br />

Darunter auch die in<br />

letzter Zeit viel diskutierten Aerosole.<br />

Sepa Europe hat speziell für<br />

diesen Anwendungsfall das Programm<br />

der Microlüfter erweitert.<br />

Diese Microlüfter versorgen den<br />

im Gerät befindlichen Sensor mit<br />

der aktuellen Umgebungsluft und<br />

stellen somit die Messung in Echtzeit<br />

sicher. Die breite Palette an<br />

„Wohlfühllüftern“ ist in den Außenmaßen<br />

15 mm, 17 mm und 20 mm<br />

erhältlich.<br />

Alle Microlüfter sind mit dem<br />

zuverlässigen Magfix Gleit lager<br />

ausgestattet und haben eine<br />

Lebensdauererwartung von bis zu<br />

380.000 h. Dank des Tachoausgangs<br />

kann die Drehzahl ständig<br />

überwacht werden. Besonders wichtig<br />

bei Luftgütemessgeräten ist auch<br />

der Schalldruckpegel. Hier können<br />

die Microlüfter von Sepa Europe<br />

besonders überzeugen, denn sie<br />

sind langsam drehend und somit<br />

angenehm leise. ◄<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Die ungesicherte Netzwerkschnittstelle<br />

In Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen werden immer<br />

mehr medizinisch-elektrische Geräte und Geräte der Informationstechnik<br />

miteinander vernetzt. Laut der IEC60601-1 werden diese Netzwerkverbindungen<br />

zwischen dem Gerät und dem Ethernet-Netzwerk<br />

als potentielle Gefahrenquellen eingestuft. Es wird gefordert, dass<br />

keine Spannung über die Datenleitungen auf den Patienten übergehen<br />

darf. Um dies sicherzustellen werden Netzwerkisolatoren eingesetzt,<br />

die dafür sorgen, dass alle elektrisch leitenden Verbindungen<br />

zwischen der angeschlossenen Netzwerkperipherie und dem angeschlossenen<br />

Gerät unterbrochen werden.<br />

EMO Systems, meditronic-journal 1-2020, ab Seite16<br />

meditronic-journal Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

1/<strong>2021</strong><br />

77


Komponenten<br />

Verbesserter Support für Motorsteuerungen<br />

und erweitertes Entwicklungs-Ökosystem<br />

Vereinfachte Systementwicklung durch Produkte, Tools, einen Algorithmus für maximiertes Drehmoment und ein<br />

erweitertes Angebot an Referenzdesigns für Motorsteuerungen<br />

stützung für den PIC32MK umfasst<br />

Motorsteuerungssoftware für sensorgesteuerte<br />

und sensorlose Anwendungen<br />

über das MPLAB Harmony<br />

v3 Software-Framework.<br />

Microchip Technology Inc<br />

www.microchip.com<br />

Mit dem zunehmenden Einsatz<br />

von Elektromotoren in immer mehr<br />

Anwendungen, benötigen Entwickler<br />

Produkte und Tools, die sicherstellen,<br />

dass Systeme so effizient<br />

wie möglich laufen und sich gleichzeitig<br />

die Größe der Leiterplatte,<br />

die Anzahl der Bauelemente und<br />

der Energieverbrauch verringert.<br />

Microchip Technology Inc. erweitert<br />

daher sein Angebot für Motorsteuerungen,<br />

das digitale Signalcontroller<br />

(DSCs) und Mikrocontroller (MCUs)<br />

umfasst, die von Designtools, Entwicklungshardware,<br />

einem Algorithmus<br />

zur Maximierung des Drehmoments<br />

und einem Referenzdesign<br />

für Kühlschrankkompressoren unterstützt<br />

werden.<br />

„Neue Bausteine wie unsere<br />

dsPIC33C DSCs mit ihrer hohen<br />

analogen Integration zeigen, dass<br />

wir weiterhin in die einfachere Entwicklung<br />

von Motorsteuerungen<br />

investieren und gleichzeitig die<br />

Kosten für das Design und die<br />

Stückliste in den Bereichen Automotive,<br />

Industrie, Medizintechnik und<br />

Consumer senken wollen“, erklärte<br />

Joe Thomsen, Vice President der<br />

MCU16 Business Unit bei Microchip.<br />

„Unser nun verbessertes Support-<br />

Ökosystem hilft Entwicklern, ihre<br />

Designs mit der optimalen Kombination<br />

aus Leistungsfähigkeit, Effizienz<br />

und Zuverlässigkeit schneller<br />

fertig zu stellen.“<br />

Microchips Angebot für<br />

Motorsteuerungen wurde<br />

ergänzt um:<br />

• dsPIC DSCs:<br />

Die kostenoptimierten, für funktionale<br />

Sicherheit ausgelegten DSCs<br />

dsPIC33CK64MC10x für die feldorientierte<br />

Regelung (FOC) werden<br />

durch Motorsteuerungs-Plugin-Module<br />

(PIMs) für bestehende<br />

Motorsteuerungs-Entwicklungsboards<br />

und nun auch durch ein<br />

neues kostengünstiges Low-Voltage<br />

Motorsteuerungs-Entwicklungsboard<br />

unterstützt. Die integrierte<br />

Entwicklungsumgebung<br />

(IDE) MPLAB X und der MPLAB<br />

Code Configurator (MCC) unterstützen<br />

die schnelle Code-Entwicklung,<br />

während die motorBench-Entwicklungssuite<br />

eine für die FOC-Motorsteuerung<br />

optimierte Code-Generierung<br />

gewährleistet.<br />

• PIC32MK MCJ- und<br />

MCM-MCUs für FOC:<br />

Die 32-Bit-MCUs der zweiten<br />

Generation bieten 32-Bit-Fließkomma-<br />

und DSP-Leistung mit<br />

flexiblen Kommunikationsoptionen.<br />

Durch die gemeinsame Nutzung<br />

analoger Funktionen mit dem<br />

dsPIC33CK unterstützen sie die<br />

nahtlose Migration über Bauteilklassen<br />

hinweg. Diese Bausteine<br />

verfügen außerdem über mehrere<br />

CAN-FD- und USB-Anschlüsse. Die<br />

MCUs werden in der MPLAB X IDE<br />

mit drei Entwicklungshardware-Optionen<br />

unterstützt. Die Softwareunter-<br />

• motorBench-<br />

Entwicklungssuite:<br />

Version 2.35 des GUI-basierten<br />

Softwareentwicklungstools von<br />

Microchip verkürzt die Zeit, die zum<br />

Anlaufen eines FOC-geregelten<br />

Motors erforderlich ist und generiert<br />

optimierten Quellcode, der<br />

für einen bestimmten Motor angepasst<br />

ist. Diese Version erweitert<br />

die Unterstützung der dsPIC33CK<br />

DSCs und fügt einen neuen AT-<br />

PLL-Schätzer (Angle Track Phase<br />

Locked Loop), Feldschwächung<br />

(FW), maximales Drehmoment pro<br />

Ampere (MTPA), Totzeitkompensation<br />

(DTC) und viele andere neue<br />

Funktionen hinzu.<br />

• Zero Speed/Maximum<br />

Torque (ZS/MT)<br />

Algorithmus:<br />

Erübrigt Hallsensoren in Anwendungen,<br />

die ein hohes Drehmoment<br />

bei Stillstand oder niedrige Drehzahlen<br />

für Motoren mit niedriger<br />

Induktivität erfordern. Die dsPIC33<br />

DSCs, SAM- und PIC32MK-Motorsteuerungs-MCUs<br />

werden unterstützt.<br />

• dsPIC33CK Low-Voltage<br />

Motorsteuerungs-Entwicklungsboard:<br />

Bietet eine Plattform für die<br />

Anwendungsentwicklung und eine<br />

Referenz für das Kunden-Board-<br />

Design für dsPIC33CK DSCs.<br />

• Kostengünstiges,<br />

hocheffizientes<br />

Referenzdesign für Kühlschrankkompressoren:<br />

Schließt sich einer wachsenden<br />

Reihe sofort einsatzfähiger Designs<br />

an, die Best Practices für anwendungsspezifische<br />

Motorsteuerungsdesigns<br />

bieten, um die Markteinführung<br />

zu beschleunigen. ◄<br />

78 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten<br />

Minimierte Fehlanpassungen durch Signal Integrity Engineering beim<br />

„medical-grade“ USB-3.0-Kabel<br />

Die Vorteile der USB-3.0-Technologie<br />

gegenüber USB 2.0 hinsichtlich<br />

der Übertragungsraten von bis zu<br />

5 Gigabit/s führen zu einer deutlich<br />

höheren Nachfrage dieser Übertragungsart.<br />

Insbesondere im Bereich<br />

der medizinischen Echtzeit-Bildgebung<br />

lassen sich brilliante Darstellungen<br />

realisieren. Dazu kommt<br />

eine universell nutzbare Schnittstelle<br />

über USB-Stecker. Damit lassen<br />

sich Geräte und Anwendungen<br />

entwickeln, die aufgrund der hohen<br />

Verbreitung dieser Standardisierten<br />

Schnittstelle an nahezu allen<br />

Endgeräten angeschlossen werden<br />

können.<br />

SAB Bröckskes<br />

www.sab-kabel.de<br />

Materialien<br />

Kombiniert mit dem Streben nach<br />

leichten und damit schmiegsamen<br />

Verbindungskabel ohne „memoryeffect“,<br />

der zum unerwünschten<br />

Krangeln führen kann, stellen sich<br />

insbesondere an die Konstruktionsmerkmale<br />

der Leitung anspruchsvolle<br />

Anforderungen. Um im Einsatz<br />

darüber hinaus auch - zum Beispiel<br />

- eine Autoklavierbarkeit und handgeführte<br />

Bewegung zu gewährleisten,<br />

muss die Auswahl an Materialien<br />

und Fertigungsprozessen<br />

exakt aufeinander abgestimmt sein.<br />

Hochpräzise Fertigungsprozesse<br />

bei der Leitungsherstellung<br />

Auch Asymmetrien im Kabel führen<br />

schnell zu Störungen durch<br />

Laufzeitunterschiede und Signalabstrahlungen,<br />

große Prozesstoleranzen<br />

zu Fehlanpassungen und<br />

Reflexionen. Als Folge daraus kann<br />

es zu Übertragungsverlusten, Verzerrungen<br />

des Signals, Laufzeitund<br />

Datenfehlern und schlussendlich<br />

zu einer verminderten Bildqualität<br />

führen.<br />

„Einen erheblichen Einfluss auf<br />

die Übertragungseigenschaften<br />

haben die Präzision der Fertigungsprozesse<br />

und die Auswahl der Impedanz-relevanten<br />

Materialien“ so<br />

Marc Gerlatzek, Produktverantwortlich<br />

für den Bereich Medizintechnik<br />

bei SAB Bröckskes. „Durch<br />

gezieltes Signal Integrity Engineering<br />

und Abgleich mit unseren dokumentierten<br />

Erfahrungswerten aus<br />

einer Vielzahl von Messungen stellen<br />

wir homogene Übertragungswerte<br />

auf der gesamten Leitungslänge<br />

sicher“.<br />

Längenabhängige Faktoren wie<br />

„voltage drop“ oder Dämpfung<br />

sind dabei limitierend. Leitungsquerschnitte<br />

für eine erhöhte Leistungsübertragung<br />

kommen dabei<br />

fischerconnectors.com<br />

genauso in das Anforderungsprofil<br />

wie tolerierte Außendurchmesser.<br />

Um solche kundenspezifische<br />

Modifikation dennoch zu ermöglichen,<br />

setzt der Kabelspezialist<br />

auf engen Kundenkontakt. Da alle<br />

Leitungsfertigungen ausschließlich<br />

auf Serienanlagen erfolgen, ist<br />

jeder Prototyp zugleich ein Serienprodukt,<br />

das sich zur Vorstellung bei<br />

der benannten Stelle eignet.<br />

An diesen Leitungsfertigungen,<br />

die bereits ab 100 m möglich sind,<br />

lassen sich unter realen Bedingungen<br />

Messungen sowohl an der<br />

Meterware als auch an der Konfektion<br />

durchführen. Der anschließende<br />

Erkenntnisaustausch und -<br />

bei Bedarf - die anschließende praktische<br />

Umsetzung in Konstruktionsmerkmale<br />

sind elementar wichtig für<br />

einen kontinuierlich erfolgreichen<br />

Einsatz. ◄<br />

MEDICAL<br />

CONNECTIVITY<br />

SOLUTIONS<br />

■ STERILIZABLE & DISPOSABLE SOLUTIONS<br />

■ ASSEMBLED SOLUTIONS:<br />

SILICONE AND THERMOPLASTIC<br />

■ LIGHTWEIGHT AND EASY TO HANDLE,<br />

EVEN WITH GLOVES<br />

■ WATERTIGHT SEALING UP TO IP68<br />

FISCHER CORE SERIES<br />

DISPOSABLE<br />

■ Cost-effective single-use plugs<br />

FISCHER MINIMAX SERIES<br />

■ Signal & power<br />

FISCHER FREEDOM<br />

SERIES<br />

Low profile, easy integration<br />

■ Modular or turnkey solution<br />

■ USB 3.0, Ethernet & HDMI 360° mating & fully cleanable<br />

■<br />

■<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

FC_DE_Medical_Meditronic_Jan21_108x151.indd 1 15.01.21 11:25<br />

79


Komponenten<br />

Schock- und Vibrationssicheheit EN 61373,<br />

Kategorie 2 mit Korrosionsschutz<br />

Provertha bietet zertifizierte High-Performance in kompaktester Bauform mit M12 Mini A- und B- sowie D-Code-<br />

Kabelsteckern mit Kabelverschraubung<br />

Die Leistungsfähigkeit der Kabelstecker-Baureihe<br />

M12-Mini in der<br />

vibrationssicheren zuverlässigen<br />

Anschlusstechnik Crimp von Provertha<br />

in A-Codierungen (5- und<br />

8-polig) sowie B- und D-Codierung<br />

(Ethernet) wurde anhand von Zertifizierungen<br />

nach einschlägigen Normen<br />

offiziell dokumentiert. Die kompakte<br />

M12-Steckverbinder-Baureihe<br />

mit Kabelverschraubung zeichnet<br />

sich trotz ihrer kleinen Baugröße<br />

durch extreme Schock- und Vibrationssicherheit<br />

aus. Beispielsweise<br />

haben die Steckverbinder erfolgreich<br />

die Prüfungen nach EN 61373<br />

(Kategorie 2) „Betriebsmittel von<br />

Bahnfahrzeugen – Prüfungen für<br />

Schwingen und Schocken“ zuerst<br />

in Kategorie 1, Klasse B und dann<br />

in der höheren Anforderungsklasse<br />

Kategorie 2 bestanden. Zudem<br />

weist der M12-Mini den einzigartigen<br />

500h-Korrosionsschutz auf,<br />

der durch den erfolgreich bestandenen<br />

Salzsprühnebeltest gemäß<br />

EN 60512-11-6 nachgewiesen ist.<br />

Prüfprogramm erfolgreich<br />

absolviert<br />

Weiterhin wurde in einem zertifizierten<br />

Prüflabor das komplette Prüfprogramm<br />

gemäß der M12-Steckverbindernorm<br />

IEC 61076-2-101<br />

erfolgreich absolviert. Dieses enthält<br />

Regelungen für A-, B-, C- und<br />

D-kodierte Steckverbinder. Für die<br />

Ethernet-Versionen in D-Codierung<br />

wiederum wurde die wichtige Prüfgruppe<br />

FP der DIN EN 61076-2-113,<br />

die die elektrischen Übertragungsparameter<br />

festlegt, mit Erfolg bestanden.<br />

Somit sind die kompakten Provertha<br />

M12-Mini Kabelstecker nachweislich<br />

für Anwendungen in der<br />

Bahntechnik sowie für extrem raue<br />

Industrieumgebungen mit Schock<br />

und Vibration, z. B. für Pressen in<br />

der Automobilfertigung, bestens<br />

geeignet. Ebenso sorgen die Provertha<br />

M12-Mini Rundsteckverbinder<br />

in anspruchsvollen Anwendungen<br />

der Video- und Medizintechnik für<br />

eine sichere Signalübertragung in<br />

engsten Bauräumen.<br />

Der M12-Mini ist der industrieweit<br />

kompakteste M12-Kabelstecker für<br />

den platzsparenden Ethernet- oder<br />

Feldbus-Anschluss. Die M12-Kabelverschraubung<br />

hat eine Länge von<br />

nur 44 mm bei einem Außendurchmesser<br />

von 16/14 mm. Trotzdem bietet<br />

der Stecker einen großen Kabelklemmbereich<br />

von 4 bis 9 mm. Sein<br />

Vollmetall-Gehäuse sorgt für eine<br />

effektive Schirmung mit hoher EMV.<br />

Gleichzeitig ist eine massive vollgeschirmte<br />

Zugentlastung gegeben.<br />

Kompakt, sicher und<br />

zuverlässig<br />

Mit dem neuen M12-Mini wird<br />

eine kompakte, sichere und zuverlässige<br />

Daten-/Signalübertragung<br />

gewährleistet. Die M12-Verriegelungsmutter<br />

mit einer 6-Kant-Rändel-Kombination<br />

ermöglicht ein<br />

einfaches Anziehen der Schraubverbindung<br />

mit definiertem Drehmoment.<br />

Die Strombelastbarkeit ist<br />

mit 4 A (2 A bei A-8) gemäß Norm<br />

spezifiziert und der Durchgangswiderstand<br />

mit < 5 mOhm. Die<br />

gedrehten Crimpkontakte verfügen<br />

für den Einsatz bei Sonderanwendungen<br />

über eine deutlich höhere<br />

Strombelastbarkeit. Die Schutzart<br />

ist IP67 (schraubverriegelt). Der<br />

M12-Mini kann im Temperaturbereich<br />

von -40 °C bis +85 °C eingesetzt<br />

werden und ermöglicht mehr<br />

als 250 Steckzyklen.<br />

PROVERTHA Connectors,<br />

Cables & Solutions GmbH<br />

www.provertha.com<br />

WERDEN SIE SINNSTIFTER!<br />

Nichts verändert die Zukunft eines Kindes nachhaltiger<br />

als frühe Förderung und Bildung. Unterstützen Sie junge<br />

Menschen und werden Sie Teil der SOS-Stiftungsfamilie!<br />

Mehr Infos unter www.sos-kinderdorf-stiftung.de<br />

80 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Komponenten/Reinigung<br />

Industrieller Flash-Speicher für das Gesundheitswesen<br />

Medizinische Anwendungen erfordern sehr<br />

hohe Standards für Sicherheit und Zuverlässigkeit.<br />

Sie müssen sich mit Fragen wie<br />

der Privat sphäre der Patienten und strengen<br />

gesetzlichen Bestimmungen befassen. Technologien<br />

im medizinischen Bereich müssen<br />

schnell, genau, zuverlässig und mit angeschlossenen<br />

Geräten kompatibel sein, um die<br />

Qualität der Patientenversorgung zu verbessern<br />

und medizinische Fehler zu vermeiden<br />

oder zu minimieren.<br />

Cervoz, Vertrieb Karl Kruse, verfügt über verschiedene<br />

Formfaktor-Flash-Module, die überlegene<br />

Flash-ICs wie Ausdauer-MLC, zuverlässigkeitsoptimierte<br />

MLC und Powerguard-<br />

Funktionsprodukte verwenden, um sicherzustellen,<br />

dass die Daten in Echtzeit korrekt verarbeitet<br />

werden können, um Lebensgefahren<br />

zu vermeiden. Der Zweck des Entwurfs eines<br />

zusätzlichen DRAM-Chips im Flash-Modul<br />

besteht darin, sowohl die Leistung als auch<br />

die Lebensdauer zu erhöhen. Die zuverlässigkeitsoptimierte<br />

MLC erhöht die Datenaufbewahrung<br />

und das Fünffache. Außerdem liefert<br />

die Powerguard-Funktion während eines<br />

unerwarteten Stromausfalls zusätzlichen Strom,<br />

um den aktuellen Flash-Schreibvorgang abzuschließen<br />

und die Firmware zu schützen und<br />

die Tabellenintegrität abzubilden.<br />

Auf Basis seiner Kernkompetenz bietet Karl<br />

Kruse im Bereich der elektronischen Komponenten<br />

seinen Kunden ein weltweit einzigartiges<br />

Produkt- und Lösungsportfolio von elektronischen<br />

Komponenten und Dienstleistungen.<br />

Durch seinen Zugang zu Technik, Entwicklung<br />

und Wissen kann das Unternehmen auch<br />

Unterstützung bei jedem der Entwicklungsschritte<br />

und somit einen direkten Innovationsvorsprung<br />

anbieten. Dazu zählen Beleuchtung,<br />

Medizintechnik & Life Science, Automatisierung,<br />

Luft- & Raumfahrt, Militär, Automotive,<br />

Schiff- & Bahntechnik, Sicherheit & Überwachung,<br />

Kommunikation & IT, Consumer &<br />

Haushaltsgeräte, Messtechnik und viele weitere.<br />

Den vollständigen Artikel finden Sie im<br />

meditronic-journal 2-2020, ab Seite 62<br />

Karl Kruse<br />

info@kruse.de<br />

www.kruse.de<br />

www.kruse24.com<br />

Best of 2020<br />

Punktuelle und superfeine Ultraschallreinigung für die Medizintechnik<br />

Bauteile glatter Oberflächen und<br />

einfacher Struktur aus robusten<br />

Materialien lassen sich in industrieüblichen,<br />

niederfrequenten Ultraschallbädern<br />

meist problemlos reinigen.<br />

Nicht so einfach ist dagegen<br />

die Feinreinigung von Medizinprodukten<br />

oder feinmechanischer<br />

Komponenten mit porösen Oberflächen<br />

oder dreidimensionalen<br />

Bauformen. Die per Ultraschall<br />

generierte Energie kann in Tauchbädern<br />

nicht immer in die Materialund<br />

Strukturtiefen der Bauteile dringen<br />

und befriedigende Reinigungsergebnisse<br />

erzielen.<br />

Kaijo Japan stellt nun eine Lösung<br />

für die tiefenwirkende Endreinigung<br />

derartiger Produkte vor. Das neu entwickelte<br />

Ultraschallsystem „Quava<br />

Spot Shower“ (Dusche) wurde dazu<br />

ent wickelt, die hochfrequente akustische<br />

Energie punktgenau an<br />

die zu reinigende Tiefenstelle der<br />

Werkteile zu leiten. Konfigurationsabhängig<br />

kann die Ultraschallenergie<br />

auch als „Dusche“ über<br />

flächigere Applikationen geleitet<br />

werden. Kaijo Quava Spot Shower<br />

besteht aus einem Hochleistungs-<br />

Ultraschallgenerator und einem<br />

robusten Schwingkopf, der direkt<br />

über dem zu reinigenden Objekt<br />

angebracht wird. Das erzeugte<br />

energetische Wasser kann punktgenau<br />

in die zu reinigenden Tiefen<br />

geleitet werden.<br />

Hauptmerkmale<br />

• Punktgenaue und kraftvolle<br />

Ultraschallreinigung von<br />

200 kHz bis zu 2 MHz.<br />

• Wählbare Modulationsmodi<br />

• Leistungskontrolle in 0,1-Watt-<br />

Schritten<br />

• Einfache Installation und Bedienung<br />

dank integriertem Display<br />

• Industrie 4.0 Ready<br />

Kaijo Shibuya Europe<br />

GmbH<br />

www.kaijo-shibuya.de<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

81


Antriebe<br />

Best of 2020<br />

Viel Leistung auf kleinstem Raum – Antriebssysteme weitergedacht<br />

Die meisten Anwender brauchen<br />

keine einzelnen Motoren,<br />

um ihre Antriebslösungen zu realisieren.<br />

Besser beraten sind sie<br />

mit kompletten Antriebssystemen,<br />

deren einzelne Komponenten perfekt<br />

aufeinander abgestimmt sind.<br />

Auch wenn der Einbauplatz knapp<br />

bemessen ist und drehmomentstarke<br />

Antriebe gefordert sind,<br />

die aufgrund der Einbausituation<br />

in axialer Richtung möglichst<br />

kurz bauen, gibt es jetzt eine solche<br />

Lösung.<br />

Faulhaber hat seine langjährige<br />

Erfahrung als Systemanbieter<br />

genutzt und nun<br />

auch die BXT-Flachmotorenbaureihe<br />

um<br />

darauf abgestimmte<br />

Getriebe sowie integrierte<br />

Encoder und<br />

Speed Controller<br />

erweitert, die ebenfalls<br />

in axialer Richtung<br />

ungewöhnlich<br />

kurz sind. Typische<br />

Anwendungen für die<br />

kompakten Antriebssysteme<br />

gibt es beispielsweise<br />

in der<br />

Robotik, bei Gelenken<br />

von Prothesen,<br />

in der Laborautomation,<br />

bei Pumpen, in<br />

der Medizintechnik oder bei der<br />

Ausstattung von Flugzeugkabinen.<br />

Dank innovativer Wickeltechnik<br />

und optimierter Auslegung<br />

sind die Motoren selbst nur 14,<br />

16 und 21 mm lang, liefern aber<br />

Drehmomente bis 134 mNm bei<br />

einem Durchmesser von 22 mm,<br />

32 mm bzw. 42 mm. Zur exakten<br />

Drehzahlregelung oder bei hohen<br />

Anforderungen an die Positioniergenauigkeit<br />

werden jetzt durchmesserkonforme<br />

magnetische Encoder<br />

oder Speed Controller vollständig<br />

in die gehäusten Motorvarianten<br />

integriert, wodurch sich der<br />

Antrieb lediglich um 6,2 mm verlängert.<br />

Die passenden Metall-Planetengetriebe<br />

der Baureihe GPT<br />

zeichnen sich ebenfalls durch<br />

kurze Bauweise, hohes Drehmoment<br />

und feinste Abstufungen der<br />

zahlreichen Untersetzungsverhältnisse<br />

aus.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 5-2020,<br />

ab Seite 115<br />

Dr. Fritz Faulhaber<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.faulhaber.com<br />

82 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Antriebe<br />

Was ist ein Bausatzmotor?<br />

Es handelt sich um einen bürstenlosen DC-<br />

Servomotor ohne Gehäuse, Welle und Kugellager.<br />

Ein Bausatzmotor besteht „nur“ aus einem<br />

Stator und einem Rotor. Daraus lässt sich<br />

ein hochintegrierter und optimal angepasster<br />

Antrieb oder sogar eine vollständig austauschbare<br />

und somit servicefreundliche Antriebseinheit<br />

entwickeln. Sind alle<br />

Vorgaben und Umweltbedingungen<br />

bekannt, dann scheitern<br />

oft die Standardmotoren<br />

mit Gehäuse von „der Stange“<br />

um besondere Anwendungsfälle<br />

in der Medizintechnik zu<br />

bedienen. Gründe hierfür sind<br />

vielfältig. Im Gegensatz dazu<br />

spart ein Bausatzmotor sehr<br />

viel Raum und Gewicht. Da<br />

der Bausatzmotor aus Stator<br />

und Rotor speziell an die<br />

jeweilige Anwendung angepasst<br />

werden kann, wird<br />

zusätzlich Energie gespart<br />

und das Laufverhalten ist<br />

besser als bei einem überdimensionierten<br />

Gehäusemotor<br />

oder gar einer Antriebseinheit<br />

mit Getriebe. Dies reduziert als weiteren<br />

Nebeneffekt die Verlustwärme. Erzielt<br />

wird diese hervorragende Anpassung mitunter<br />

durch die Wahl der Kupferdrahtdicke und<br />

des Magnetmaterials.<br />

Konkret besteht ein Stator aus isolierten Kupferwicklungen<br />

und einem Blechpaket. Je nach<br />

Entwurf oder Kundenwunsch sind zusätzlich<br />

Hallsensoren und Sensoren für die Temperaturüberwachung<br />

eingebaut. Ein Rotor ist ein<br />

Gefüge aus einer oder mehreren Rotornaben,<br />

je nach Baugröße des Bausatzmotors. Auf die<br />

Nabe sind die Magnete aufgeklebt. Die Rotornaben<br />

sind vom Anwender auf eine selbstgefertigte<br />

Welle aufzuziehen und mittels Passung oder<br />

Kleber zu fixieren. Zur Absicherung gegen den<br />

Verlust eines Magneten ist der Rotor auch mit<br />

einer Hülse erhältlich. Bei hohen Drehzahlen<br />

oder starken Erschütterungen kann dies notwendig<br />

sein, um dauerhafte Funktionsfähigkeit<br />

zu garantieren.<br />

Der höhere Aufwand in der Entwicklungsphase<br />

zahlt sich gerade bei langlebigen Produkten,<br />

wie die der Medizintechnik, besonders<br />

aus. Greift man auf einen erfahrenen langjährigen<br />

Hersteller in diesem Bereich zurück, dann<br />

hält sich der Aufwand in der Regel im überschaubaren<br />

Rahmen.<br />

ACHSTRON Motion Control GmbH<br />

mail@achstron.de<br />

www www.achstron.de<br />

Best of 2020<br />

Präzision-Kugelgewindetriebe<br />

Eine lineare Positioniervorrichtung<br />

verwendet entweder eine<br />

Spindel oder ein Kugelgewinde.<br />

Eine Spindel ist eine Gewindewelle,<br />

auf der eine einfache Gewindemutter<br />

fährt. Kugelgewinde hingegen<br />

verwenden den Spiralwinkel<br />

des Gewindes, um Drehbewegung<br />

in lineare Bewegung umzuwandeln.<br />

Die Mutter wird an einer<br />

Last (einem beweglichen Tisch oder<br />

Wagen) befestigt, so dass bei drehender<br />

Welle, sich die Mutter und<br />

die Last in die eine oder andere<br />

Richtung bewegen. Die Welle<br />

kann von einem Motor angetrieben<br />

werden.<br />

Kugelgewindetriebe (= Kugelumlaufspindeln)<br />

sind die meist eingesetzten<br />

Gewindespindeln in Industrie-<br />

und Präzisionsmaschinen. Sie<br />

sind mechanische Linearantriebe,<br />

die die Drehbewegung mit einem<br />

hohen Wirkungsgrad in eine lineare<br />

Bewegung mit wenig Reibung<br />

umgewandeln. Sie bestehen aus<br />

einer Kugelgewindespindel, einer<br />

Kugelgewinde-Mutter, in der die<br />

Kugeln integriert sind, sowie einer<br />

Kugel-Rückführung. In den meisten<br />

Fällen wird die Spindel angetrieben<br />

und die Mutter ist mit dem<br />

zu bewegenden Teil verbunden. In<br />

einigen Fällen wird auch die Mutter<br />

angetrieben und die Spindel führt<br />

die Linearbewegung aus.<br />

Linearkugelgewindetriebe werden<br />

in einer Vielzahl von Anwendungen<br />

eingesetzt. Die anspruchsvollsten<br />

Einsatzgebiete liegen in<br />

den extremen Bereichen des Leistungsspektrums<br />

– einerseits bei<br />

Linearkugelgewinden mit sehr<br />

großen Durchmessern, anderseits<br />

bei Linearkugelgewinden mit sehr<br />

kleinen Durchmessern und sehr<br />

fein skalierbaren Leistungen für<br />

optische und medizinische Anwendungen.<br />

Für sehr kleine, hochpräzise<br />

Bewegungen setzten Entwickler<br />

oft Miniaturkugelgewindetriebe<br />

ein. Sie sind also effiziente<br />

Linear komponenten im kleinen<br />

Format und somit ideal für<br />

Kleinst-Anwendungen, in denen<br />

eine präzise Bewegung kleiner<br />

Lasten gefordert wird.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 3/2020,<br />

ab Seite 54<br />

Dynetics GmbH<br />

Info@dynetics.eu<br />

www.dynetics.eu<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

83


Antriebe<br />

Rastmomentfreie Miniatur-Torquemotoren<br />

• Rastmomentfrei<br />

• Nennmomente von 16 - 66 mNm<br />

• Nenndrehzahl bis 8400 U/min<br />

• Bausatz<br />

• geringes Gewicht<br />

Anwendungen<br />

im Überblick:<br />

Maccon lanciert rastmomentfreie<br />

Miniatur-Torquemotoren der<br />

LSI-25-Serie für Anwendungen, die<br />

eine hohe Drehzahlkonstanz bzw.<br />

einen Gleichlauf ohne Momentenwelligkeit<br />

auf kleinstem Bauraum<br />

verlangen. Die Serie wird als Bausatz<br />

geliefert. Die Motoren sind bürstenlose<br />

Permanentmagnet-Synchronmotoren<br />

(PMSM). Da das<br />

Statorblechpaket nutenlos ist, entsteht<br />

somit zwischen Rotor und Stator<br />

kein Rastmoment (engl. „Cogging“).<br />

Die Rastmomentfreiheit ermöglicht<br />

eine hohe Positioniergenauigkeit<br />

und Drehzahlkonstanz ohne<br />

Momenten welligkeit.<br />

Die LSI-25-Serie ist nach der<br />

Bausatz-Philosophie konzipiert.<br />

Es wird ein Rotor und ein Stator<br />

geliefert d. h. die Aktivteile eines<br />

Motors. Der Rotor und der Stator<br />

werden vom Konstrukteur direkt in<br />

seine eigene mechatronische Baugruppe<br />

integriert. Unnötige Lagerungen,<br />

Wellen und Gehäuse entfallen<br />

somit und sparen Gewicht,<br />

Platz und Kosten.<br />

Merkmale im Überblick:<br />

• Motoraußendurchmesser nur<br />

25 mm<br />

• Medizintechnik z. B. portabler<br />

Sauerstoffkonzentrator<br />

• Optomechanische Systeme<br />

• Halbleiterherstellung und -inspektion<br />

• Robotik, integriert mit Getrieben<br />

Der Hersteller der Motoren ist die<br />

Fa. ThinGap aus USA. MACCON<br />

ist Vertriebspartner für den deutschsprachigen<br />

Raum.<br />

MACCON GmbH<br />

www.maccon.de<br />

Miniatur-Lineareinheiten lanciert<br />

Die Maccon GmbH lanciert eine Miniatur-<br />

Lineareinheit für Anwendungen in der Laborautomation,<br />

Inspektion oder für optische<br />

Systeme. Konstrukteure von Geräten für die<br />

Laborautomation, Inspektion oder für optische<br />

Systeme müssen heute mehr denn je anspruchsvolle<br />

Antriebslösungen auf kleinstem Raum<br />

unterbringen. Diese Gerätehersteller benötigen<br />

Lösungen, die für ihre Anwendung technisch<br />

geeignet sind und gleichzeitig preisgünstig sind.<br />

Die Miniatur-Lineareinheiten<br />

der MiniSlide Familie vom Hersteller Haydon<br />

Kerk kann diese anspruchsvollen Aufgaben<br />

lösen und gleichzeitig den Konstruktionsaufwand<br />

reduzieren, der mit der Entwicklung<br />

von geführten Linearbaugruppen<br />

aus Einzelkomponenten verbunden ist. Die<br />

Miniatur-Lineareinheiten sind für unterschiedliche<br />

Hübe und Kräfte konfigurierbar, einfach<br />

zu integrieren und bieten ein kompaktes niedriges<br />

Profil. Sie bestehen aus einem Schrittmotor,<br />

einer Laufgewindespindel, einer Spindelmutter,<br />

einem Schlitten (mit der Spindelmutter<br />

integriert) und Linearführungen.<br />

Die MiniSlide-Familie bietet enorme Designflexibilität<br />

mit zwei Motoroptionen: einen 21 mm<br />

Hybrid-Linearaktuator der Größe 8 und einen<br />

20 mm Can-Stack-Aktuator. Darüber hinaus<br />

gibt es neun verschiedene Spindelsteigungen<br />

von 0,3 bis 8 mm - mit einer Auflösung von bis<br />

zu 0,0015 mm pro Schritt, Axialkräften von bis<br />

zu 45 N und Hublängen von bis zu 150 mm.<br />

Schließlich sind vier verschiedene Schmierungsoptionen,<br />

eine Drehgeber-Rückführungs-<br />

Option sowie englische oder metrische Hardware-Standards<br />

für die Montage verfügbar.<br />

Einsatz in der Laborautomation<br />

Die Miniatur-Lineareinheiten sind ideal<br />

für den Einsatz in Laborautomationsanwendungen<br />

wie Probenhandhabung, Spektrometer<br />

und Chromatographen, Molekularanalysatoren,<br />

optische Mikroskope und andere<br />

Prüfgeräte. Der Vertrieb von den Miniatur-<br />

Lineareinheiten im deutschsprachigen Raum<br />

erfolgt über Firma Maccon.<br />

MACCON GmbH<br />

www.maccon.de<br />

84 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Stromversorgung<br />

Hochwertige für die Medizintechnik entwickelte Stromversorgungen<br />

Die bei HY-LINE Power<br />

Components erhältlichen<br />

ACuQor-Netzteile sind speziell<br />

für die Medizintechnik entwickelt<br />

und nach den zugehörigen<br />

Normen wie der IEC 60601<br />

zertifiziert.<br />

Die AC/DC-Netzteile mit<br />

einem durchgehenden Eingangsspannungsbereich<br />

von<br />

85 bis 264 V AC sowie Ausgangsspannungen<br />

von 12, 15,<br />

14, 28, 36 und 48 V plus einem<br />

5-V-DC-Standby-Ausgang<br />

decken ein breites Spektrum<br />

medizinischer Anwendungen<br />

ab und sind für die Spezifikationen<br />

B, BF, CF sowie CFD<br />

(Defibrillator) verfügbar. Die<br />

E-Serie bietet 300 bis 500 W<br />

nutzbare Leistung mit Spitzenleistungen<br />

bis zu 700 W auf nur<br />

8,89 x 13,34 x 4,14 mm. Die<br />

G-Serie liefert 800 bis 1400 W<br />

bei bis zu 1800 W Spitzenleistung<br />

in einem Gehäuse von<br />

12,07 x 17,78 x 4,14 mm. Alle<br />

Modelle entsprechen den medizinischen<br />

Sicherheitsspezifikationen<br />

UL60601-1 für Herzkontakt,<br />

ohne dass ein externer Isolationstransformator<br />

erforderlich ist. Der<br />

Arbeitstemperaturbereich reicht<br />

von 0 bis 70 °C, Überspannungs-,<br />

Übertemperatur- und Überstromschutz<br />

sind ebenso vorhanden wie<br />

Power-Good-Signale für AC und<br />

DC sowie Remote Ein/Aus. Es werden<br />

bis zu 93 % Wirkungsgrad bei<br />

Volllast erreicht. DC/DC-Wandler<br />

sind ebenfalls verfügbar.<br />

Weitere Informationen stehen<br />

unter:<br />

hy-line.de/acuqor zur Verfügung.<br />

HY-LINE Power<br />

Components<br />

power@hy-line.de<br />

www.hy-line.de/power<br />

Best of 2020<br />

Maßgeschneiderte medizinische Stromversorgungen<br />

Eine zuverlässige Stromversorgung<br />

bildet das Rückgrat eines<br />

jeden medizinischen Gerätes. Insbesondere<br />

Systemhersteller wollen<br />

sich hier nicht auf ein Standardnetzteil<br />

verlassen müssen.<br />

Sie setzen deshalb auf die von<br />

den erfahrenen Spezialisten entwickelten<br />

Netzteile.<br />

Etwa auf die eigens für die Notfallmedizin<br />

und die Patientenbeobachtung<br />

konstruierten Stromversorgungen,<br />

die besonders<br />

robusten Ladegeräte für medizinische<br />

Geräte<br />

oder die OP-LED-<br />

Beleuchtung mit<br />

einem Wirkungsgrad<br />

von 94 Prozent.<br />

Auch in diesem<br />

Bereich hat<br />

sich die inpotron<br />

Schaltnetzteile<br />

GmbH als Spezialist<br />

für kundenspezifische<br />

Stromversorgungen<br />

einen<br />

Namen gemacht.<br />

Das Unternehmen<br />

berät seine Kunden<br />

individuell für medizinische<br />

Stromversorgungen.<br />

Höchste Flexibilität<br />

Der optimalen Realisierung eines<br />

Systemdesigns gehen umfangreiche<br />

Beratungen in Bezug auf<br />

Bauvolumen, Kosten, etc. voraus.<br />

Die Experten erarbeiten dabei<br />

erfolgreich spezifische Systemkonzepte<br />

- gemeinsam mit dem<br />

Kunden. Zudem werden Parameter<br />

wie Nennleistung, Spitzen leistung,<br />

Wirkungsgrad, Temperaturderating<br />

und Einbaulage berücksichtigt.<br />

inpotron entwickelt indessen<br />

nicht nur ideale Lösungen unter<br />

Einsatz aller gängigen Grundtopologien<br />

und Wandlerkonzepte, sondern<br />

garantiert zudem eine langjährige<br />

Verfügbarkeit. Dabei spielt<br />

es keine Rolle, wie ausgefallen die<br />

individuellen Konzepte auch sind.<br />

inpotron erarbeitet und konstruiert<br />

immer das passende Design.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 3/2020,<br />

ab Seite 56<br />

inpotron Schaltnetzteile<br />

GmbH<br />

info@inpotron.com<br />

www.inpotron.com<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

85


Stromversorgung<br />

Unterbrechungsfreie DC-Stromversorgung schützt vor Anlagenstillstand<br />

unter vergleichbaren Einsatzbedingungen. Durch die<br />

Optimierung der Leistungs elektronik lassen sich mit<br />

der UPSI-2406DP1 DC-Lasten von bis zu 100 Watt<br />

sicher schützen: Industrielle und medizinische PCs,<br />

Steuerungen, Motorantriebe, Sensoren, Messgeräte,<br />

Sicherheitstechnik u.v.m.<br />

Die UPSI-2406DP1<br />

ist mit zahlreichen intelligenten Zusatzfunktionen<br />

ausgestattet: ‚PowerSharing‘ sorgt durch eine optimale<br />

Verteilung der Ladeströme dafür, dass das vorgeschaltete<br />

AC/DC-Netzteil nicht über dimensioniert<br />

werden muss, sondern die Eingangs leistung konstant<br />

gehalten und entsprechend angepasst auf Last und<br />

Li-Ion-Batterielader verteilt wird.<br />

‚Smart Battery Lock‘<br />

Bicker Elektronik GmbH<br />

info@bicker.de<br />

www.bicker.de<br />

Die neue Bicker UPSI-2406DP1 mit integrierter<br />

Lithium-Ionen-Batterie überbrückt auch längere<br />

Stromausfälle, Spannungseinbrüche und Flicker in<br />

der 24-VDC-Stromversorgung. Die DC-USV-Module<br />

sind geprüft nach IEC/UL/CSA 61010-1 / -2-201 und<br />

ideal geeignet für den langjährigen 24/7-Dauerbetrieb<br />

in Schaltschrankanwendungen und dezentralen autarken<br />

Lösungen. Li-Ion-Zellen sind, im Vergleich zu<br />

herkömmlichen Blei-Säure- Batterien, besonders platzund<br />

gewichtssparend. Vielfach größer ist zudem die<br />

Anzahl der Lade zyklen, die realisierbare Entladetiefe<br />

DoD sowie eine bis zu fünfmal längere Lebensdauer<br />

verhindert durch eine entsprechende Deaktivierung<br />

der Batterie die schleichende Entladung<br />

des integrierten Batteriepacks bei ausgeschalteter<br />

UPSI-2406DP1. Der Lastsensor am 24-VDC-Ausgang<br />

schaltet bei Unterschreitung des Schwellenwertes<br />

(keine Last) die DC-USV aus. Mit der ‚Shutdown &<br />

Reboot-Funktion‘ kann bei Stromausfall ein IPC kontrolliert<br />

heruntergefahren und wertvolle Daten gesichert<br />

werden. Nach wiederkehrender Versorgungsspannung<br />

leitet die DC-USV selbstständig den Neustart<br />

des versorgten Computers ein. Zur Einstellung<br />

und Vorprogrammierung diverser Parameter des<br />

DC-USV- Systems sowie dem Echtzeit-Monitoring<br />

steht die Management-Software HID Control Center<br />

zum kostenlosen Download bereit. ◄<br />

Stromversorgungen für Industrie- und Medizintechnik<br />

TRS-STAR bietet Stromversorgungen<br />

des Herstellers<br />

Magic Power Technology an.<br />

Magic Power wurde 1998 in Taipeh<br />

als Hersteller von hocheffizienten<br />

AC-DC- und DC-DC-Konvertern<br />

mit dem Schwerpunkt auf Industrie-<br />

und Medizinapplikationen<br />

gegründet. Zur Unterstützung des<br />

europäischen Marktes eröffnete<br />

Magic Power 2004 eine Niederlassung<br />

in Dahn bei Pirmasens.<br />

„Make it possible“.<br />

TRS-STAR und Magic Power<br />

erarbeiten gemeinsam mit den<br />

Kunden Lösungen gemäß dem<br />

Grundsatz „Make it possible“.<br />

Dadurch ist man in der Lage entweder<br />

Standardlösungen oder<br />

halb- bzw. vollspezifische Entwicklungen<br />

als Single- oder Bundlesystem<br />

aus Stromversorgung,<br />

Motherboard und Speicher lösung<br />

anzubieten. Durch eigene Elektroniklabors<br />

und Entwicklungsressourcen<br />

ist man zusätzlich<br />

in der Lage, die Lösungen in der<br />

jeweiligen Applikation unter den<br />

gewünschten Umgebungsbedingungen<br />

zu testen.<br />

Neben der hardwareseitigen<br />

Unterstützung, die bis auf die Lieferung<br />

der passenden Kabelsätze<br />

heruntergebrochen werden kann,<br />

sind auch kundenspezifische Software-<br />

und BIOS Anpassungen<br />

möglich.<br />

TRS-STAR<br />

www.trs-star.com<br />

86 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Stromversorgung<br />

Speziell für die Medizintechnik entwickelte DC/DC-Wandler<br />

Die bei HY-LINE Power Components erhältlichen<br />

CFQor-DC/DC-Wandlermodule sind<br />

speziell für die Medizintechnik entwickelt und<br />

nach den zugehörigen Normen wie der IEC<br />

60601 zertifiziert.<br />

Die Module erfüllen UL/EN/IEC 60101-1, sind<br />

für Patientenkontakt zugelassen und Defibrillator-sicher.<br />

Sie nutzen das 1/4-Brick-Industrie-Standardformat<br />

(60,6 x 39,0 mm) bei<br />

12,7 mm Höhe und erreichen bis zu 93 % Wirkungsgrad<br />

bei Volllast. Die Eingangsspannungen<br />

sind 12 (9…22), 24 (18…36) oder<br />

48 (34…75) V DC, die Ausgangsspannungen<br />

5, 12, 15 oder 24 V DC. Es können Leistungen<br />

von bis zu 150 W übertragen werden. Die verstärkte<br />

Isolation zwischen Ein- und Ausgang<br />

erreicht bis zu 4250 V DC und über 100 MOhm.<br />

Der Arbeitstemperaturbereich reicht von -40<br />

bis 100 °C an der Baseplate; Unter- und Überspannungs-,<br />

Übertemperatur- und Überstromschutz<br />

sind ebenso vorhanden wie Remote Ein/<br />

Aus, bezogen auf die Eingangsspannung und<br />

Remote Sense für die Ausgangsspannung. Die<br />

Ausgangsspannung kann um +10 und -20 %<br />

justiert werden. Weitere Informationen stehen<br />

unter hy-line.de/cfqor zur Verfügung.<br />

HY-LINE Power Components<br />

www.hy-line.de/power<br />

www.hy-line.de<br />

30 W DC-DC-Wandler für Medizin und Industrie<br />

Die TDK Corporation hat ihre<br />

Palette an DC-DC-Wandlern mit<br />

verstärkter Isolation von 5.000 Vac<br />

zwischen Eingang und Ausgang um<br />

den neuen Typ PXD-M30 mit 30 W<br />

Ausgangsleistung ergänzt. Die<br />

Module zur Leiterplattenbestückung<br />

mit weitem Eingangsspannungsbereich<br />

sind ideal für den Einsatz in<br />

batteriebetriebenen Geräten sowohl<br />

in der Medizintechnik als auch im<br />

Industriebereich.<br />

Die Serie PXD-M30 kann, wie<br />

die anderen 3- bis 20-W-Modelle<br />

der PX-M-Reihe, mit einem Eingangsspannungsbereich<br />

von 9 bis<br />

36 Vdc oder 18 bis 75 Vdc betrieben<br />

werden. Das Angebot an Ausgangsspannungen<br />

umfasst 5, 12, 15,<br />

24, ±5, ±12 und ±15 Vdc. Dank der<br />

4:1 Eingangsbereiche deckt jeder<br />

Wandler immer zwei typische Batteriespannungen<br />

ab und reduziert<br />

damit die Notwendigkeit verschiedener<br />

Varianten der Endgeräte.<br />

Das PXD-M30 ist im 2x1“ Standardformat<br />

aufgebaut und misst<br />

damit 50,8 x 25,4 x 10,2 mm. Der<br />

Betriebstemperaturbereich erstreckt<br />

sich von -40 °C bis +105 °C. Bei<br />

Konvektionskühlung wird ab 40 °C<br />

ein Leistungsderating erforderlich;<br />

bei forcierter Kühlung mit Luftstrom<br />

ab 73 °C. Alle Modelle verfügen<br />

über einen Überstrom-, Überspannungs-<br />

und Übertemperaturschutz.<br />

Eine Remote ON/OFF Funktion mit<br />

wahlweise positiver oder negativer<br />

Logik gibt es optional. Die Stromaufnahme<br />

im Leerlauf liegt unter 10 mA,<br />

so dass batteriebetriebene Endgeräte<br />

im Standby-Modus länger funktionsfähig<br />

bleiben. Die Serie PXD-<br />

M30 hat eine Eingangs-Ausgangs-<br />

Isolation von 5.000 Vac (2x MOPPs)<br />

und weniger als 2,5 μA Berührungsstrom.<br />

Die Sicherheitszertifizierung<br />

umfasst sowohl die IEC/EN 60601-1<br />

und ANSI/AAMI ES60601-1 als auch<br />

die IEC/EN/UL/CSA 62368-1 mit<br />

CE-Kennzeichnung für die Niederspannungs-<br />

und RoHS-Richtlinien.<br />

Die EMV Anforderungen der Normen<br />

EN55011-A oder EN55032-A<br />

können ohne zusätzliche externe<br />

Komponenten erfüllt werden.<br />

TDK-Lambda Germany<br />

GmbH<br />

www.emea.lambda.tdk.<br />

com/de<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Ein glückliches Paar<br />

Jeder PC braucht eine Stromversorgung. Nur leider passt nicht<br />

jede Stromversorgung zu jedem Rechner. Um die höchste Effizienz<br />

zu erzielen, sollten PC, Stromversorgung, Motherboard und Speicherlösung<br />

zusammenpassen. In der Medizintechnik müssen dann auch<br />

noch alle Anforderungen erfüllt sein beispielsweise stbiler, zuverlässiger<br />

Betrieb, auch 24/7, Patientensicherheit, desinfizierbare, geschlossene<br />

Gehäuse, elektromagnetische Verträglichkeit etc.. Der Artikel<br />

beschreibt die Komponenten und worauf man achten sollte und gibt<br />

Handlungsempfehlungen.<br />

Magic Power, meditronic-journal 1-2020, ab Seite 66<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

87


Verpacken/Kennzeichnen/Identifizieren<br />

Best of 2020<br />

Identifikation, Markenschutz und<br />

kundenspezifische Lösungen mittels<br />

passiver RFID Technologie<br />

© AdobeStock, Micro-Sensys GmbH<br />

Micro-Sensys GmbH<br />

info@microsensys.de<br />

https://microsensys.de/<br />

Der Einsatz von RFID-Technologien<br />

ermöglicht innovative<br />

Lösungen sowohl in die Medizin-<br />

Technik als auch in anderen Branchen.<br />

Diese Technologie trägt<br />

dazu bei, Ersatzteile und Zubehör<br />

für hochwertige Geräte und Spezial-Anwendungen<br />

in der Chirurgie,<br />

in der Beatmungstechnik und<br />

in der therapeutischen Behandlung<br />

eindeutig zu erkennen und<br />

deren Einsatz nachzuverfolgen.<br />

Dabei ermöglichen die automatische<br />

Aufzeichnung und Speicherung<br />

der Historie am Objekt<br />

selbst gleichzeitig einen effizienten<br />

Betrieb.<br />

Mit einer breiten Palette an miniaturisierten<br />

passiven Transpondern<br />

und Sensor-Transpondern bietet<br />

microsensys eine vielseitige Basis<br />

für differenzierte Anwendungen<br />

der RFID-Technologie.<br />

Die Vorteile passiver Sensortransponder<br />

gegenüber konventioneller<br />

kabelgebundener Technik<br />

oder aktiven, batteriegestützten<br />

Funksendern liegen vor allem<br />

in der geringen Masse und dem<br />

energiesparenden Betrieb, was<br />

die Anwendungsdauer solcher<br />

Systeme über mehrere Jahre wartungsfrei<br />

garantiert.<br />

Jedes RFID-System besteht<br />

grundsätzlich aus den Datenträgern,<br />

welche auch als Transponder<br />

oder Tag bezeichnet werden,<br />

sowie dem Lesegerät mit der<br />

Antenne für die kontaktlose Kommunikation<br />

mit dem Transponder.<br />

Hierbei müssen das Lesegerät und<br />

der Transponder, welche in einer<br />

Anwendung zum Einsatz kommen<br />

sollen, kompatibel sein. Dies<br />

betrifft insbesondere die Trägerfrequenz<br />

der kontaktlosen Übertragung,<br />

aber auch die angewandten<br />

Modulationsverfahren, die Größe<br />

der Antennen und die Datenstrukturen.<br />

Die Festlegung von internationalen<br />

RFID-Standards, z. B.<br />

der ISO15693, hat die Anwendung<br />

der RFID-Technik deshalb<br />

sehr befördert.<br />

Wesentlich für die Anwendung<br />

der RFID-Technologie ist, dass<br />

der Transponder selbst über keine<br />

eigene Energiequelle wie eine Batterie<br />

verfügt, sondern über das<br />

von der Antenne des Lesegerätes<br />

abgestrahlte Feld mit Energie versorgt<br />

wird. Eine dauerhafte Kennzeichnung<br />

von Bauteilen<br />

mit einem Transponder<br />

kann somit baulich relativ<br />

einfach vorgenommen<br />

werden.<br />

Lesegerät für die RFID-<br />

Transponder werden in<br />

verschiedensten Ausführungen<br />

für stationäre<br />

und mobile Anwendungen,<br />

aber auch in<br />

Modul-Bauformen für<br />

eine platzsparende Integration<br />

in Geräte angeboten.<br />

Diverse Standard-Schnittstellen<br />

mit<br />

den diese Lesegeräte<br />

angeboten werden, z. B.<br />

RS232, USB, CAN, I 2 C<br />

und SPI, vereinfachen<br />

die elektrische Integration<br />

in das jeweilige Medizingerät.<br />

Für eine einfache<br />

softwaretechnische Einbindung<br />

werden abhängig von der<br />

Schnittstelle üblicherweise auch<br />

die zugehörigen Treiber bzw. Sample-Codes<br />

bereitgestellt.<br />

Anwendung der<br />

RFID-Technologie<br />

Um die Vorteile einer Kennzeichnung<br />

von relevanten Zubehör-Teilen<br />

eines Medizingerätes mit RFID-<br />

Transpondern optimal nutzen zu<br />

können, sollten die Vorteile dieser<br />

Technologie und der mögliche<br />

Nutzen ihrer Anwendung schon<br />

zu Beginn der Geräte-Entwicklung<br />

betrachtet werden.<br />

Die Integration der RFID-Technologie<br />

in ein Medizingerät führt<br />

aufgrund von Anforderungen aus<br />

Sicht des Gerätedesigns, des<br />

Risiko managements, der angewandten<br />

Fertigungstechnologien<br />

und den technischen Möglichkeiten<br />

der RFID-Technik oft zu Anpassungen<br />

am Transponder bzw. am<br />

Lesegerät. Basierend auf bestehenden<br />

Standard-produkten führen<br />

Modifikationen jedoch meist<br />

schnell zu einer optimierten Lösung,<br />

welche die zulassungs- und kundenseitigen<br />

Anforderungen erfüllt.<br />

88 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Materialien<br />

Additive Manufacturing in Platin Iridium<br />

Der Prozess der Additiven Fertigung: Von der CAD-Zeichnung über den<br />

3-D-Druck zur Weiterverarbeitung<br />

C.HAFNER<br />

www.c-hafner.de<br />

In Zeiten, in welchen der verantwortungsbewusste<br />

Umgang mit Ressourcen<br />

unseren Alltag bestimmt,<br />

werden neue Technologien zur effizienteren<br />

Bearbeitung und Herstellung<br />

verschiedener Komponenten<br />

unverzichtbar. Additive Fertigungsverfahren<br />

bieten eine Vielzahl<br />

an Applikationsmöglichkeiten,<br />

bei denen die Vorteile der Technologie<br />

optimal zum Tragen kommen.<br />

Einer der Hauptvorteile der Technologie<br />

liegt in der Designfreiheit.<br />

Da man nicht länger bereits bei der<br />

Konstruktion Einschränkungen durch<br />

die Herstellbarkeit mittels „konventioneller<br />

Herstellverfahren“ hinnehmen<br />

muss, bieten sich vielerlei Potentiale.<br />

Die Gewichtsreduzierung von<br />

Bauteilen oder zuvor nicht herstellbare<br />

Geometrien aber auch Materialien<br />

und Legierungen, welche<br />

durch herkömmliche Verfahren wie<br />

z. B. Guss nur sehr aufwendig und<br />

kostenintensiv herstellbar sind, können<br />

durch AM wirtschaftlich realisiert<br />

werden.<br />

Komponenten aus Platin<br />

und Platin-Legierungen<br />

Die Verwendung von Platin für<br />

verschiedene Anwendung ist meist<br />

unverzichtbar. In der Medizintechnik<br />

werden u. a. Elektroden zur Stromabgabe<br />

an umliegendes Gewebe<br />

aus Platin hergestellt. Die Durchflussmesstechnik<br />

greift immer dann<br />

auf Platin zurück, wenn zu messende<br />

Medien eine hohe chemische<br />

Aggressivität aufweisen. Auch der<br />

Wärmeausdehnungskoeffizient<br />

kann bei verschiedenen Materialpaarungen<br />

einer Baugruppe den<br />

Einsatz von Platin erfordern. Immer<br />

dann, wenn gleichzeitig eine höhere<br />

Festigkeit gewünscht ist, wird Iridium<br />

hinzugefügt, um diese zu erhöhen.<br />

Auszug aus dem Pulver-Portfolio<br />

Potentiale bei der<br />

Verarbeitung von<br />

Platin-Iridium<br />

Betrachtet man die zuvor genannten<br />

Vorteile der Technologie<br />

• Materialeffizienz<br />

• Designfreiheit<br />

• Herstellung komplexer Werkstoffe<br />

erkennt man sehr schnell, dass<br />

diese natürlich im Bereich der Edelmetalle<br />

und im Speziellen im Bereich<br />

der Platingruppenmetalle (PGM)<br />

besonders zum Tragen kommen.<br />

Aufwendige Gießprozesse mit hohen<br />

Einsatzmengen zur Herstellung der<br />

Halbzeuge sind in Verbindung mit<br />

hohen Kosten für die Wiederaufarbeitung<br />

der Abfälle ineffizient.<br />

Durch die additive Herstellung von<br />

Komponenten aus Platin-Iridium können<br />

die Materialeinsatzmengen bei<br />

der Herstellung um ein Vielfaches<br />

minimiert werden. Bei der Weiterbearbeitung<br />

können, sofern diese<br />

überhaupt notwendig ist, durch endformnahe<br />

Gestaltung der Halbzeuge<br />

die Abfallmengen reduziert und die<br />

Bearbeitungszeiten reduziert werden.<br />

Die prozessbedingt sehr feinkörnigen<br />

Gefüge sind häufig ein weiterer<br />

Vorteil bei Kleinstbauteilen für<br />

z. B. die Medizintechnik. Die Mikrobearbeitung<br />

kann hierdurch positiv<br />

beeinflusst werden.<br />

Entwicklung<br />

Häufig bieten die zuvor beschriebenen<br />

Punkte bei bereits bestehenden<br />

Komponenten verschiedene<br />

Optimierungsansätze. Durch<br />

Berücksichtigung der Technologie<br />

bereits bei der Produktentwicklung<br />

und Konstruktion kommen<br />

die Potentiale der Technologie zur<br />

Gänze zum Tragen.<br />

Als Spezialist für Edelmetall-Technologie<br />

werden bei C.HAFNER seit<br />

vielen Jahren die Möglichkeiten der<br />

additiven Fertigung durch Laserschmelzen<br />

auch in Kombination mit<br />

der konventionellen zerspanenden<br />

Fertigung untersucht und eingesetzt.<br />

Die für das pulverbettbasierte<br />

Laserschmelzen verwendeten Edelmetallpulver<br />

müssen verschiedene<br />

Anforderungen erfüllen, um Qualitätsziele<br />

wie z. B. eine Dichte von<br />

>99,7% zu ermöglichen. Aus diesem<br />

Grund ist bei C.Hafner die Entwicklung<br />

der Pulver und additiven<br />

Prozesse sowie deren Anwendung<br />

für die Produktion unter einem Dach<br />

vereint. ◄<br />

Best of 2020<br />

Diesen Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Bis auf den letzten Keim –<br />

Dem unsichtbaren Feind auf der Spur<br />

Multiresistente Keime sind ein ernst zu nehmendes Problem. Neben<br />

einer Vielzahl an neuen Viren sind es vor allem Bakterien, gegen die<br />

kein Antibiotikum mehr wirkt. Es wird fieberhaft nach neuen Antibiotika<br />

geforscht, mit mäßigem Ergebnis. Allerdings gibt es noch einen anderen<br />

Ansatz. . Univ. Prof. Dr. med. J. Peter Guggenbichler, Geschäftsführer<br />

der AMiSTec, hat basierend auf dem Modell des natürlichen<br />

Säureschutzmantels der menschlichen Haut eine neuartige Technologie<br />

zur antimikrobiellen Ausstattung von Kunststoffen, Farben und<br />

Lacken, Keramik, Metallen, Textilien, Papier etc. entwickelt und patentiert.<br />

Damit ließe sich in Krankenhäusern und Pflegeheimen das Risiko<br />

von nosokomialen Infektionen bzw. an multiresistenten Keimen, Viren<br />

oder Pilzen schwer zu erkranken erfolgreich eindämmen.<br />

AMiSTec GmbH, meditronic-journal 4-2020, auf Seite 13<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

89


Dienstleistung<br />

Durchbruch bei Keramikbearbeitung<br />

Kern vervielfacht die Abtragraten – prozessstabil<br />

Die Aufnahme im Rasterelektronenmikroskop beweist: Dank des neuen<br />

Schnittmodus entsteht beim Bearbeiten von Keramik ein fließender Span<br />

Kern Microtechnik gelingt mit einem neu entwickelten Schnittmodus ein<br />

Durchbruch in der Keramikbearbeitung<br />

KERN Microtechnik GmbH<br />

kern@microtechnic.com<br />

www.kern-microtechnik.com<br />

Auf Basis intensiver Grundlagenforschung<br />

ist es der Kern Microtechnik<br />

GmbH gelungen, die hochgenaue<br />

Bearbeitung von technischer<br />

Keramik auf ein neues Level zu<br />

heben. Basis dafür sind ein neuer<br />

Schnittmodus, höchstpräzise Kern-<br />

Bearbeitungszentren und Spezialwerkzeuge<br />

von 6C Tools. Ab März<br />

<strong>2021</strong> wird der neue Bearbeitungsprozess<br />

in der betriebseigenen Auftragsfertigung<br />

eingesetzt.<br />

Technische Keramik<br />

Die Vorteile von technischer Keramik<br />

wie Siliziumcarbid, Aluminiumoxiden<br />

etc. sind vielfältig. Die Werkstoffe<br />

sind extrem hart, hochsteif,<br />

chemie- und wärmebeständig sowie<br />

temperaturleitfähig. Demgegenüber<br />

steht als technischer Nachteil lediglich<br />

eine Sprödigkeit, die manche<br />

Anwendung ausschließt. Hauptgrund,<br />

warum das Material nicht<br />

häufiger eingesetzt wird, ist laut<br />

Kern-Projektleiter Marvin Gröb die<br />

teure mechanische Endbearbeitung,<br />

die bis zu 80 Prozent der gesamten<br />

Bauteilkosten ausmacht.<br />

Kosten senken<br />

Diesen Kostenanteil prozessstabil<br />

zu senken, haben sich<br />

Marvin Gröb und sein Team zum Ziel<br />

gesetzt. Heute steht für den Ingenieur<br />

fest: „Unsere intensive Grundlagenforschung<br />

hat sich gelohnt.<br />

Gemeinsam mit Werkzeugexperten<br />

von 6C Tools ist es uns gelungen,<br />

einen duktilen Schnittmodus zu entwickeln,<br />

der beim Fräsen die Keramik<br />

nicht brechen, sondern einen<br />

Span fließen lässt.“<br />

Umfangreiche Tests<br />

bestätigen bereits, dass es in<br />

dieser Kombination möglich ist, im<br />

Vergleich zum aktuellen Benchmark<br />

vielfache Materialabtrag raten<br />

in Keramik zu erzielen. Gleichzeitig<br />

gelingt es, die oft problematische<br />

Kantenbrüchigkeit zuverlässig zu<br />

vermeiden und den Werkzeugverschleiß<br />

zu senken. „Wir können darüber<br />

hinaus auch deutlich tiefere Bohrungen<br />

als bislang realisieren und<br />

erzielen mit unserer Kern-Micro-<br />

Baureihe µm-genau höchste Oberflächengüten“,<br />

erklärt Gröb weiter.<br />

Diese Entwicklung hat eine hohe<br />

Relevanz für den praktischen Einsatz.<br />

Der Projektleiter arbeitet<br />

gemeinsam mit Kern daran, den<br />

neuen Schnittmodus in aktuelle<br />

Projekte der Prototypen-, Einzelteilund<br />

Serienfertigung von Keramikbauteilen<br />

zu implementieren. Gröb<br />

ist sich sicher, bereits gegen Ende<br />

des ersten Quartals <strong>2021</strong> über erste<br />

Erfolge berichten zu können.<br />

Marvin Gröb, Projektleiter bei Kern,<br />

weiß um die Leistungsfähigkeit des<br />

neuen Keramik-Schnittmodus: „In<br />

Kombination mit höchstpräzisen<br />

Kern-Bearbeitungszentren<br />

und Spezialwerkzeugen<br />

von 6C Tools lassen sich<br />

Materialabtragraten vervielfachen<br />

und Kantenbrüchigkeit zuverlässig<br />

vermeiden.“<br />

90 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Dienstleistung<br />

Anspruchsvolle fotochemisch geätzte Teile für die Medizintechnik<br />

Bild: © Precision Micro<br />

Als einer der führenden Spezialisten für<br />

fotochemisches Ätzen in Europa präsentierte<br />

Precision Micro seine Ätztechnologie auf<br />

der Medtec LIVE. Gezeigt wurden das Ätzen<br />

komplexer medizinischer Teile, insbesondere<br />

von Komponenten aus Titan. Precision Micro<br />

ist einer der wenigen Anbieter, die nach ISO<br />

13485:2016 (BSI) zertifiziert sind.<br />

Mit der Zertifizierung nach dem internationalen<br />

Qualitätsmanagementstandard ISO<br />

13485:2016 für die Herstellung von Medizinprodukten<br />

unterstreicht Precision Micro seinen<br />

hohen Anspruch bei der Fertigung komplexer<br />

medizinischer Metallteile. Die Anforderungen<br />

an medizinische Komponenten – insbesondere<br />

solche, die in direktem Kontakt zum Körpergewebe<br />

stehen – sind hoch. Das fotochemische<br />

Ätzen ist eine subtraktive Metallbearbeitungstechnik<br />

und aufgrund seiner inhärenten Eigenschaften<br />

prädestiniert für medizintechnische<br />

Produkte. Es lassen sich absolut präzise, gratund<br />

spannungsfreie Teile mit anspruchsvollen<br />

Geometrien aus einer großen Bandbreite an<br />

Metallen herstellen, wie Implantate, Teile für<br />

Herzschrittmacher, Mikroteile (Steckverbinder,<br />

Kontakte, Federn, Netze für Hörgeräte) oder<br />

Knochensägen für Knie- und Hüftimplantate.<br />

In der Implantologie ist insbesondere Titan<br />

ein gefragtes Material, da es biokompatibel<br />

und korrosionsfest ist und ein sehr gutes Verhältnis<br />

von Gewicht zu Festigkeit aufweist. Precision<br />

Micro verfügt über das Know-how zur<br />

Verarbeitung und kann eine skalierbare Produktion<br />

von sehr präzisen Titanteilen gewährleisten.<br />

Dazu zählen beispielsweise kraniale<br />

und dentale Implantate mit absolut gratfreien<br />

Öffnungen zum Einsatz im Schädelbereich.<br />

Die Einsparungen von Entwicklungskosten<br />

dank digitaler Werkzeuge sind ein willkommener<br />

Nebeneffekt. Die ersten Teile überzeugen<br />

nicht nur durch Maßhaltigkeit und Qualität,<br />

sondern tatsächlich auch durch die Haptik und<br />

die absolut saubere und homogene Oberfläche.<br />

Den vollständigen Artikel finden Sie im<br />

meditronic-journal 2/2020, auf Seite 23<br />

Precision Micro<br />

www.precisionmicro.com<br />

Best of 2020<br />

Desinfektion neu denken<br />

Bild: © Andre / Adobe Stock<br />

Licht tötet Bakterien, Keime und<br />

Viren - und zwar äußerst effizient.<br />

Herkömmlicherweise werden auf<br />

Oberflächen Desinfektionsmittel<br />

eingesetzt. Jedoch können<br />

Bereiche des öffentlichen Lebens<br />

wie z. B. öffentliche Verkehrsmittel,<br />

Lebensmittelgeschäfte oder Toiletten<br />

nicht permanent mit Desinfektionsmitteln<br />

gereinigt werden. Eine<br />

einfache und effiziente Alternative<br />

dazu ist die Desinfektion mittels<br />

UV-Licht. In der Lebensmittelproduktion,<br />

der Trinkwasseraufbereitung<br />

und der Entkeimung von Belüftungsanlagen<br />

wird diese Methode<br />

bereits seit Jahren erfolgreich angewendet.<br />

Warum diese Technik mit<br />

einem Schlag auf ein derartiges<br />

Interesse stößt, ist leicht erklärt:<br />

sie ist schnell, kostengünstig und<br />

bekämpft zuverlässig Keime, Bakterien<br />

und Viren.<br />

„Damit Oberflächen effizient mittels<br />

UV-Licht desinfiziert werden<br />

können, muss das Objekt mit einer<br />

ausreichenden Dosis gleichmäßig<br />

bestrahlt werden. Die Photonic ist<br />

durch ihr Know-how im Bereich<br />

Lichttechnik optimal gerüstet, um<br />

solche applikationsspezifischen<br />

Lösungen schnell und effizient<br />

umzusetzen“, erklärt Stefan Zotter,<br />

Photonic Entwicklungsleiter. Das<br />

Unternehmen unterstützt ihre Kunden<br />

in allen Schritten der Produktentwicklung.<br />

Von den ersten<br />

Konzepten bis hin zur Serienfertigung<br />

bringen die Licht-Experten<br />

ihre langjährige Erfahrung in den<br />

Bereichen Optik, Mechanik, Elektronik<br />

und Software in das Projekt<br />

ein und tragen damit zum Erfolg<br />

der Kundenprodukte bei.<br />

Stößt die Desinfektion mit UV-<br />

Licht an ihre Grenzen, kann die<br />

photodynamische Desinfektion<br />

zum Einsatz kommen. Hier arbeitet<br />

man mit einer harmlosen Flüssigkeit,<br />

Photosenitizer genannt, in<br />

Kombination mit ungefährlichem,<br />

sichtbarem Licht. Die lichtaktive<br />

Substanz wird auf das Objekt aufgebracht<br />

und erzeugt durch Reaktion<br />

mit Licht und Luft, reaktiven<br />

Sauerstoff, der Keime, Viren und<br />

Bakterien sehr effizient abtötet.<br />

Dieses Verfahren wird bereits in<br />

der Behandlung von schlecht heilenden<br />

Wunden und in der Zahnmedizin<br />

oder Dermatologie sehr<br />

erfolgreich eingesetzt.<br />

Den vollständigen Artikel finden<br />

Sie im meditronic-journal 3/2020,<br />

ab Seite 74<br />

Wild<br />

www.wild.at<br />

meditronic-journal 1/<strong>2021</strong><br />

91


Dienstleistung<br />

Qualitätssicherung optischer Bauteile in der<br />

Medizintechnik<br />

Bestromung von LEDs zur Voralterung in Klimakammer<br />

Die LED absolvierte einen beispiellosen<br />

Siegeszug in nahezu allen<br />

Bereichen der Lichttechnik. Auch in<br />

der Medizintechnik werden LEDs<br />

für verschiedenste Applikationen<br />

eingesetzt. Von weniger präsenten<br />

Einsatzgebieten wie beispielsweise<br />

in der Hintergrundbeleuchtung von<br />

Bildschirmen, über den Einsatz in<br />

OP- und Behandlungsleuchten, in<br />

denen früher Halogen- oder Xenon-<br />

Autor:<br />

M. Sc. Gunter Mößinger,<br />

Analytik/Forschung und<br />

Entwicklung<br />

HTV Halbleiter-Test &<br />

Vertriebs-GmbH<br />

info@HTV-GmbH.de<br />

www.HTV-GmbH.de<br />

Leuchtmittel eingesetzt wurden, bis<br />

hin zur automatisierten Auswertung<br />

von Teststreifen - LEDs sind heutzutage<br />

aus dem medizinischen Alltag<br />

nicht wegzudenken. Doch insbesondere<br />

wenn es um den Einsatz von<br />

LEDs in medizinischer Messtechnik<br />

geht, ist eine genaue Prüfung der<br />

eingesetzten LEDs unabdingbar.<br />

LEDs frühzeitig testen<br />

So sollten die LEDs bereits vor<br />

dem Einsatz im Messgerät einem<br />

Burn-In-Prozess oder einer Bestromung<br />

unterzogen werden, um einen<br />

späteren Drift der optischen und<br />

elektrischen Parameter zu reduzieren<br />

und Frühausfälle herauszufiltern.<br />

Neben der Intensität ist<br />

vor allem die Farbigkeit der LED<br />

ein wichtiger Kennwert, der oft in<br />

engen Grenzen liegen muss, damit<br />

die Applikations- bzw. Messschaltung<br />

fehlerfrei funktioniert. Insbesondere<br />

dominante Wellenlänge<br />

bzw. Peak-Wellenlänge der Emitter<br />

zeigen sich häufig als problematische<br />

Kenngrößen. Für den<br />

Hersteller ist die genaue Selektion<br />

in kleine Farb-Klassen sehr kostspielig<br />

und kann dazu führen, dass<br />

die „Ausbeute“ für einzelne Selektionsklassen<br />

in der Produktion stark<br />

schwankt. Daher ist es von essentieller<br />

Bedeutung, diese Parameter<br />

im Lichtlabor durch eine Serienprüfung<br />

zu überwachen, um die Messgenauigkeit<br />

der produzierten Messsysteme<br />

über den Produktionsprozess<br />

hinweg konstant zu halten.<br />

Farbwiedergabe<br />

Abseits der Messtechnik ist beim<br />

Einsatz von LEDs in medizinischer<br />

Beleuchtungstechnik eine gute Farbwiedergabe<br />

oder definierte Farbtemperatur<br />

von großer Wichtigkeit.<br />

Doch auch der Lichtstrom, welcher<br />

in Lumen gemessen wird, ist entscheidend,<br />

wenn mehrere LEDs in<br />

Clustern oder als Chip-Array eingesetzt<br />

werden. So sollten die Helligkeitsunterschiede<br />

nicht zu stark sein,<br />

da sonst einzelne Bereiche überstrahlt<br />

werden und Anforderungen<br />

an die Homogenität der Lichtverteilung<br />

nicht eingehalten werden können.<br />

Auch hier ist eine Selektion<br />

ein wichtiges Instrument, um Ausreißer<br />

beim Lichtstrom oder Farbtemperatur<br />

bereits vor der Produktion<br />

zu verhindern.<br />

Richtlinien<br />

Die internationale Beleuchtungskommission<br />

(CIE - Commission<br />

Ulbricht-Kugel mit 1 m Durchmesser zur Vermessung des Lichtstroms<br />

92 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>


Internationale de l‘Éclairage) gibt<br />

zur Vergleichbarkeit Richtlinien zur<br />

Vermessung von LEDs vor, nach<br />

deren Aufbau die Messung erfolgen<br />

soll. So werden gängige, bedrahtete<br />

3 mm und 5 mm LEDs im Aufbau<br />

nach CIE127 cond. B vermessen,<br />

bei dem die LED exakt 100 mm<br />

von einer aktiven Detektorfläche mit<br />

der Größe von 1 cm 2 entfernt positioniert<br />

wird. Dabei eignet sich der<br />

Aufbau für die Messung der photometrischen<br />

Lichtstärke (Angegeben<br />

in Cd bzw. mcd) bzw. der radiometrischen<br />

Strahlstärke (z. B. bei IRoder<br />

UV-LEDs).<br />

Der wohl bekannteste Aufbau<br />

kommt bei der Messung des Lichtstroms<br />

zum Einsatz. Hier werden<br />

die LEDs, abhängig von ihrer Strahlungscharakteristik,<br />

in oder seitlich<br />

an eine Ulbricht-Kugel, wie sie<br />

auch im HTV-Lichtlabor verfügbar<br />

ist, angebracht, so dass sie das<br />

Innere der Kugel erleuchten. In<br />

diesem speziell kalibrierten Aufbau<br />

wird das emittierte Licht mehrfach<br />

in der speziell beschichteten<br />

Kugel reflektiert und anschließend<br />

in eine Glasfaser gekoppelt, welche<br />

in einem Spektroradiometer<br />

für die Erfassung des Lichtspektrums<br />

endet. Darauf basierend wird<br />

per Software darüber entschieden,<br />

ob die LED als PASS oder FAIL zu<br />

beurteilen ist.<br />

Optische und elektrische<br />

Parameter<br />

Die HTV GmbH erarbeitet in<br />

Zusammenarbeit mit den Kunden<br />

Teststrategien, um möglichst alle<br />

potentiellen Fehlerquellen, die durch<br />

schlechte LEDs auftreten können,<br />

zu eliminieren. Neben den bereits<br />

erwähnten optischen Parametern<br />

wie dominanter Wellenlänge, Peak-<br />

Wellenlänge, Farbtemperatur, Lichtstrom<br />

und Lichtstärke lassen sich<br />

im neuen HTV-Lichtlabor viele weitere<br />

optische Parameter messen.<br />

Darüber hinaus ist auch eine Selektion<br />

der elektrischen Parameter, wie<br />

beispielsweise Durchlassspannung<br />

oder Sperrstrom, möglich. Neben<br />

der Fehleranalyse an einzelnen<br />

LEDs oder Kontrollmessungen an<br />

einigen Mustern kann auch die Prüfung<br />

von Serienstückzahlen durchgeführt<br />

werden. Ergänzende Untersuchungen<br />

im HTV-Institut für Materialanalyse<br />

ermöglichen Aussagen<br />

über Ausfallmechanismen aufgrund<br />

von Herstellungsfehlern oder Überbelastungen.<br />

Mittels Bauteilöffnung<br />

und z. B. Rasterelektronenmikroskopie<br />

oder auch 3D-Röntgen-Tomographie<br />

können auch versteckte<br />

Schwachstellen aufgedeckt und die<br />

vielfältigen Produkte zuverlässiger<br />

gemacht werden. ◄<br />

Diese Fachartikel aus 2020 sollten Sie gelesen haben:<br />

Mehr Funktionsintegration in der Medizintechnik wagen<br />

Medizintechnik-Experten stehen vor großen Herausforderungen:<br />

immer größere Datenmengen von immer mehr und leistungsfähigeren<br />

Sensoren in immer kleineren Geräten müssen anhand immer komplexerer<br />

Algorithmen und in Echtzeit verarbeitet werden. Eine Lösung versprechen<br />

auf Hardware-Ebene programmierbare Bausteine, wie FPGAs,<br />

SoCs und SoMs. Die Erfahrung zeigt, dass durch eine gezielte Funktionsintegration<br />

in diese Bausteine Lösungen in der Bild- und Sensordatenverarbeitung<br />

entstehen, die die Herausforderungen, wie „Virtualisierung“<br />

und „(Big) Data Analytics“ meistern können.<br />

Solectrix, meditronic-journal 2-2020, ab Seite 12<br />

Gemeinsam Leben retten<br />

Die Covid-19-Pandemie brachte so manches schwelende Problem<br />

schmerzlich an die Oberfläche - so auch im Medizinbereich. Wichtige<br />

Teile für die Beatmungsmasken der Patienten fehlten und waren auch<br />

so einfach nicht zu beschaffen. Eine Vor-Ort-Produktion wäre eine<br />

Lösung, die durch eine umfassende Zusammenarbeit unterschiedlichster<br />

Experten realisiert werden konnte. Durch eine erfolgreiche<br />

Kooperation konnte schnell ein innovativer Prototyp kreiert werden,<br />

der dann im 3D-Druck die schnelle Fertigung der dringend benötigten<br />

Ventile für die Beatmungsmasken ermöglichte.<br />

Protolabs, meditronic-journal 2-2020, ab Seite 14<br />

Entwicklungsbeschleunigung durch modulare<br />

Medizinelektronik<br />

Die Marktanforderungen an medizinische Systeme steigen ständig.<br />

Miniaturisierung, Usability, Vernetzung, Konnektivität, Langzeitverfügbarkeit<br />

sind nur einige Stichpunkte, die es zu erfüllen gilt. Dabei soll<br />

die Software flexibel sein und die Time-to-Market kurz. Um die normativen<br />

Anforderungen der MDR zu erfüllen wird u. A. die Software<br />

modularisiert (Segregation). Dadurch bleibt die Übersicht gewahrt und<br />

das gesamte System ist besser wartbar. Aber auch die Modularisierung<br />

der Hardware bringt Vorteile.<br />

ITK Engineering, meditronic-journal 2-2020, ab Seite 20<br />

Wie die Miniaturisierung und die Informationstechnologie<br />

die Medizintechnik revolutionieren<br />

Noch nie war die Medizintechnik so leistungsfähig und dabei gleichzeitig<br />

so klein und „intelligent“ wie heute. Und der Trend zur weiteren<br />

Miniaturisierung hält an. Als Innovationstreiber ist vor allem die rapide<br />

Verkleinerung von Halbleitern anzusehen. Computerisierte Vorgänge<br />

nutzen Energie außerdem immer effizienter. Die zunehmende Digitalisierung,<br />

der Einsatz von Sensoren und die immer stärkere Vernetzung<br />

schließlich machen die Medizintechnik „intelligent“. Das Zusammenwachsen<br />

der Medizintechnik mit der Informationstechnologie begründet<br />

eine smarte Medizintechnik oder das Internet of Medical Things (IoMT).<br />

Turck duotec GmbH, meditronic-journal 2-2020 ab Seite 24<br />

Von der Baugruppenentwicklung zur Serienreife in<br />

kürzester Zeit<br />

Die Entwicklung elektronischer Baugruppen ist eine feste Größe<br />

im Projektablauf zur Fabrikation neuer Produkte: Um die anfallenden<br />

Kosten in der Produktentwicklung deutlich zu senken und damit<br />

wettbewerbsfähig zu bleiben, kann der zeitliche Aufwand durch verschiedene<br />

Maßnahmen signifikant verkürzt werden. Die wichtigsten<br />

Punkte bei der Produktentwicklung und der sogenannten NPI (Neuprodukteinführung)<br />

sind Time-to-Market, Kosten, Qualität, Herstellbarkeit<br />

und Langzeitverfügbarkeit. Aufgrund der steigenden Anforderungen,<br />

der gigantischen technischen Möglichkeiten und der unüberschaubaren<br />

Auswahl an Komponenten ist es ratsam sich auf seine<br />

Kernkompetenzen zu konzentrieren und eng mit einem Dienstleister<br />

zusammenzuarbeiten.<br />

Katek Memmingen GmbH, meditronic-journal 3-2020 ab Seite 76<br />

Langzeitlagerung elektronischer Komponenten<br />

Die mangelnde Verfügbarkeit elektronischer aber auch mechanischer<br />

Komponenten durch Abkündigungen und Produktionsstopp seitens<br />

der Hersteller ist für Produzenten medizintechnischer Geräte eine<br />

enorme Herausforderung. Dies bedeutet, dass sicherheitsrelevante<br />

oder für den Hersteller essentielle Produkte nicht mehr gefertigt oder<br />

repariert werden können. Lange Entwicklungszeiten und aufwändige<br />

Zulassungsverfahren sorgen außerdem dafür, dass Komponenten<br />

bereits bei der Serienfertigung veraltet sind. Da ein Redesign extrem<br />

teuer ist, gilt es die Komponenten gezielt auszuwählen, genügend zu<br />

beschaffen und diese profesionell Einlagern zu lassen.<br />

HTV, meditronic-journal 5-2020, auf Seite 96<br />

Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2020/


Dienstleistung<br />

Immer ein zuverlässiger Lieferant von<br />

Medizin-Hardware<br />

duagon Germany GmbH<br />

In der COVID-19-Krise konnte sich<br />

die duagon AG erneut als höchst<br />

zuverlässiger Entwickler und Lieferant<br />

von Medizin-Hardware beweisen.<br />

Auf kurzfristige Anfrage produzierte<br />

das Unternehmen für den Kunden<br />

Hamilton Medical, einen führenden<br />

Hersteller von Beatmungslösungen<br />

für die Intensivversorgung, innerhalb<br />

weniger Wochen rund 40.000 elektronische<br />

Steuerungen.<br />

Kundenspezifisches Board<br />

Bereits seit Jahren sind zuverlässige<br />

Computerkomponenten der<br />

duagon AG, die nach medizinischen<br />

Standards entwickelt und hergestellt<br />

werden, in der Medizinbranche im<br />

Einsatz. Für den Hersteller Hamilton<br />

Medical entwarf das Unternehmen<br />

vor einigen Jahren bereits ein<br />

kundenspezifisches Board, das zur<br />

Steuerung von Beatmungsgeräten<br />

mit Patientenüberwachung für invasive<br />

und nicht-invasive Therapien bei<br />

Erwachsenen, Kindern und Kleinkindern<br />

eingesetzt wird.<br />

Die spezifisch für das Unternehmen<br />

realisierte ESM COM-Lösung,<br />

basierend auf COTS-Produkten,<br />

hat unter anderem eine anwendungsspezifische<br />

I/O vollständig<br />

in FPGA-Grafik, binäre I/Os, Pulsbreitenmessung,<br />

Quadraturdecoder,<br />

Frequenzzähler und eine<br />

von Hamilton Medical entwickelte<br />

kundenspezifische Trägerplatte.<br />

Zudem verfügt das Board über ein<br />

sehr robustes Design, welches aufgrund<br />

der mobilen Ausrüstung und<br />

der Belastungsfähigkeit im Einsatz<br />

notwendig ist. Ebenfalls weist das<br />

Design eine langfristige Verfügbarkeit<br />

auf. Hierfür übernimmt die duagon<br />

AG das komplette Life-Cycle-<br />

Management für den Kunden. Die<br />

eingesetzten COM-Module basieren<br />

auf Power-PC- und ARM-Architekturen,<br />

welche mittels FPGA und<br />

PCI die Anbindung an die Host-CPU<br />

realisieren, um den harten Echtzeit-Anforderungen<br />

standzuhalten.<br />

Mehrere 10.000 gefertigte<br />

Boards in wenigen Wochen<br />

Infolge der COVID-19-Pandemie<br />

stieg die Nachfrage nach Beatmungsgeräten<br />

weltweit stark an und<br />

Hamilton Medical beauftragte die<br />

duagon AG ohne Vorlauf mit rund<br />

40.000 Boards bei einem Lieferbedarf<br />

von nur wenigen Wochen. Einen<br />

Auftrag in diesem Umfang produziert<br />

die duagon AG am Standort<br />

Nürnberg für gewöhnlich in einem<br />

Zeitraum von über einem Jahr. Trotz<br />

des schwierigen Marktumfelds aufgrund<br />

der Pandemie, insbesondere<br />

der erschwerten Beschaffung der<br />

Bauteile, konnte das Unternehmen<br />

Weitere Informationen: https://www.duagon.com/industries/medical/<br />

die gesamte Supply-Chain, auch<br />

durch die Unterstützung der Lieferanten,<br />

aufrechterhalten und die<br />

bestellten Boards fristgerecht, teils<br />

sogar frühzeitig liefern.<br />

„Durch ihre sehr kurzfristige und<br />

flexible Unterstützung hat die duagon<br />

AG maßgeblich zu unserem<br />

Projekterfolg in der nach wie vor<br />

herausfordernden COVID-19-Pandemie<br />

beigetragen und unsere<br />

Erwartungen bei weitem übertroffen.<br />

Vor dem Hintergrund unserer<br />

langjährigen Partnerschaft kannte<br />

die duagon AG unsere Produkte und<br />

Anforderungen genau und hat uns<br />

dank ihrer lokalen Fertigung in Europa<br />

fristgerecht beliefert“, berichtet<br />

Marco Guarino, Team Leader<br />

Procurement bei Hamilton Medical.<br />

Moderner Maschinenpark<br />

Möglich war die Bewältigung<br />

dieses zeitkritischen Zusatzauftrags<br />

neben der Leistung der Mitarbeiter<br />

auch aufgrund des hochmodernen<br />

Maschinenparks. Hier zeichneten<br />

sich die stetigen Investitionen des<br />

Unternehmens in die Produktion in<br />

Nürnberg aus. Gleichzeitig ermöglichte<br />

der unternehmensinterne<br />

Fokus auf Operational Excellence<br />

sowie ein intelligentes Projekt- und<br />

Supply-Chain-Management, eine reibungslose<br />

Bewältigung der Beauftragung.<br />

Mithilfe einer gegründeten<br />

Task Force wurden Kapazitäten<br />

und Prozesse detailliert geplant und<br />

beobachtet, um den Zusatzauftrag<br />

ohne Verzögerungen und Vernachlässigung<br />

des laufenden Geschäfts<br />

zu bewältigen. Flexible Schicht-<br />

Modelle und Arbeitszeiten sowie die<br />

variable Personalplanung bildeten<br />

die Grundlage für die Umsetzung.<br />

„Als konzernübergreifendes<br />

Gemeinschaftsprojekt haben wir<br />

durch diesen umfangreichen Auftrag<br />

wertvolle Erkenntnisse gesammelt, die<br />

auch in unsere zukünftige Arbeit einfließen<br />

werden und unseren Kunden<br />

im Bereich Medical zugutekommen.<br />

Wir danken Hamilton Medical für die<br />

hervorragende Zusammenarbeit und<br />

das Vertrauen, und freuen uns, dass<br />

wir unseren langjährigen Partner bei<br />

seinen Herausforderungen unterstützen<br />

konnten“, resümiert Dr. Michael<br />

Goldbach, Chief Sales & Marketing<br />

Officer der duagon AG. ◄<br />

94 meditronic-journal 1/<strong>2021</strong>

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!