1-2021
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
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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 />
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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 />
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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>