Antrieb für Bewegung

Spezial Medizintechnik

Planetengetriebe – Bei der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten zählt jede Minute. Eine wertvolle Unterstützung für den Heilungsprozess liefern auch zuverlässige Planetengetriebe.

02. November 2011

Eine Folge eines Schlaganfalls sind häufig schwere Lähmungen der Arme, die sich durch regelmäßige Übungen wieder teilweise rückgängig machen lassen. Da für die Wiederherstellung einzelner Funktionen des Bewegungsapparats jedoch nicht viel Zeit zur Verfügung steht, werden während der Therapie vermehrt computergestützte Geräte eingesetzt, die bei der Armrehabilitation unterstützend eingreifen. So ist beispielsweise der Armtrainer Bi-Manu-Track des Berliner Rehabilitationsgerätespezialisten Reha-Stim darauf ausgerichtet, die Arm-Hand-Funktion von Schlaganfallpatienten gezielt zu verbessern. Der Armtrainer kommt auf dem Gebiet der repetitiven Therapie bei Patienten zum Einsatz, deren motorische Hirnfunktionen wiederhergestellt werden sollen. Dabei werden durch vereinfachte Bewegungen selektierte Nervenreize aktiviert, die dem Gehirn die Zuordnung zu den geläufigen Funktionen ermöglichen – sozusagen aus der Zeit vor dem Schlaganfall. Er spricht dabei gezielt beide Seiten des menschlichen Bewegungsapparates an, sodass verloren gegangene Bewegungsabläufe mit Hilfe der gesunden Seite reanimiert werden. Die Betroffenen können durch vier computergestützte Behandlungsmodi den Verlauf und die Intensität der Therapie eigenständig entscheidend beeinflussen und eine schnelle Verbesserung der motorischen Funktionen erreichen.

Dabei lassen sich Einheiten zur Behandlung einer Pro- oder Supination des Unterarms genauso einfach umsetzen wie Übungen zur Beugung und Entspannung des Handgelenks. Dank der Möglichkeit, alle Übungen spiegelbildlich oder symmetrisch auszuführen, eröffnet der Armtrainer ein breites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten.

Die technisch hochwertigen Geräte können jedoch nur dann erfolgreich die Rehabilitationszeit verkürzen, wenn die darin verbauten Komponenten absolut sicher und zuverlässig funktionieren. Entscheidend für den erfolgreichen Einsatz des Armtrainers sind deshalb auch die maßgeschneiderten Präzisionsplanetengetriebe des Antriebstechnikspezialisten Zeitlauf aus Lauf an der Pegnitz, die die geforderten hohen Drehmomente geräusch- und verschleißarm übertragen.

Hohe Standards

Das Unternehmen richtet sich bei der Entwicklung streng nach den hohen Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen der Medizintechnik und bietet neben einem modular aufgebauten Standardproduktprogramm auch maßgeschneiderte, gemeinsam mit dem Kunden entwickelte Systemlösungen, die in einem Austausch zwischen den therapierenden Kliniken, den Patienten und den Gerätebauern entstehen. Dabei werden die Werkstoffe und Verfahren schon in der Konzeptionsphase auf größtmöglicheEnergiebilanz und Recyclingfähigkeit geprüft. In dem Armtrainer Bi-Manu-Track zum Beispiel kommt ein Planetengetriebe der Serie Performax 52.2 mit einem 95-Watt-DC-Motor mit Geber zum Einsatz, das konkret auf die motorische Unterstützung des schwächeren Armes ausgelegt ist. Dieser Antrieb bietet eine Nenn-Abgabeleistung von 76,7 Watt und erreicht eine Lebensdauer von rund 5.000 Stunden. Das Nennabtriebsdrehmoment beträgt 4,65 Newtonmeter.

Unbekannte Lastmomente

Die besondere Herausforderung bei der Entwicklung der Antriebstechnik in dem Armtrainer waren die unbekannten Momente, mit denen zu rechnen war. So mussten die Konstrukteure berücksichtigen, dass die Momente einer spastischen Hand ein Vielfaches dessen betragen können, was der Motor im Normalbetrieb zu leisten hat. Bei einer klassischen »Motion-Control-Aufgabe« im Maschinenbau geht es dagegen meist um die Ansteuerung eines auf die typische Last ausgelegten Motors, während die Lastumkehr durch die Einspeisung einer aktiven Kraft hier in der Praxis vernachlässigt werden kann.

Diese komplexe Anforderung eines hohen Drehmoments war nur mit dem Planetengetriebe Performax 52.2 umsetzbar. Dieses zweistufige Planetengetriebe bietet auf einem kompakten Bauraum eine Untersetzung von 1:21,25 und einen Wirkungsgrad von mehr als 81Prozent, der einen energiesparenden Betrieb ermöglicht. Zur Geräuschreduzierung sind die Planetenräder sowie das Hohlrad der ersten Stufe aus Kunststoff gefertigt und schräg verzahnt. Das Hohlrad wird von einem Zinkdruckgussgehäuse aufgenommen, dessen gute Dämpfungseigenschaften mögliche Geräusch erzeugende Schwingungen weiter minimieren.bt

Auf einen Blick

-Die Zeitlauf GmbH in Lauf an der Pegnitz ist spezialisiert auf Stirnrad-, Planeten- und Kronenrad-Winkelgetriebe sowie individuelle Sonderlösungen.

-Das Unternehmen beschäftigt heute ca. 250 Mitarbeiter.

Erschienen in Ausgabe: 08/2011