Medizintechnik

Präzision, die Vertrauen schafft

Präzision, Sicherheit und Zuverlässigkeit – Antriebslösungen für die Medizintechnik

Höchste Präzision und Zuverlässigkeit in sensiblen Anwendungen

Medizintechnische Systeme arbeiten in besonders sensiblen Umgebungen. Ob chirurgische Assistenzsysteme, bildgebende Geräte oder Labortechnik: Bewegungen müssen präzise, ruhig und zuverlässig ablaufen. Für Spiel, unnötige Vibrationen oder unkontrollierte Bewegungen ist hier wenig Raum.

Gleichzeitig müssen die Komponenten kompakt und langlebig sein. Sie sollen sich in hygienische und funktionale Gerätekonzepte integrieren lassen, mit möglichst geringem Geräusch arbeiten und auch nach vielen Betriebszyklen zuverlässig funktionieren.

Mönninghoff entwickelt Kupplungs- und Bremssysteme für medizintechnische Anwendungen, in denen mechanische Präzision, sichere Haltefunktionen und feinfühlige Kraftübertragung zusammengehören. Dabei wird die Lösung auf die konkrete Gerätearchitektur, den Bewegungsablauf und die hygienischen Anforderungen abgestimmt.

Wenn Bewegung besonders kontrolliert sein muss

Mönninghoff-Komponenten können in unterschiedlichen medizintechnischen Anwendungen zum Einsatz kommen, zum Beispiel

  • in chirurgischen Assistenz- und Robotersystemen
  • in Positionier- und Verstelleinheiten
  • in bildgebenden Systemen
  • in Labor- und Analysegeräten
  • in Dosier- und Pipettiersystemen
  • in medizinischen Hub- und Schwenkachsen
  • in Therapie- und Diagnostikgeräten
  • in Prüf- und Kalibriersystemen für medizintechnische Komponenten
  • in kompakten Antrieben mit hohen Anforderungen an Geräusch und Vibration

Die Bewegungen können sehr klein und trotzdem technisch anspruchsvoll sein. Ein Positioniertisch muss exakt verfahren. Eine vertikale Achse muss eine Baugruppe sicher halten. Eine Dosiereinheit muss gleichmäßig arbeiten. Ein chirurgisches System muss feinfühlig reagieren und darf dabei keine unnötigen Schwingungen in die Anwendung eintragen.

Die Antriebstechnik muss daher nicht nur funktionieren. Sie muss sich in eine Umgebung einfügen, in der Präzision, Hygiene und Vertrauen zusammengehören.

Die Anforderungen an Kupplungen und Bremsen

Medizintechnische Systeme stellen an ihre Antriebskomponenten besondere Anforderungen

  • Hohe Präzision Bewegungen müssen exakt, kontrolliert und wiederholgenau ablaufen.
  • Geringes Verdrehspiel Bei Positionier-, Dosier- und Robotikaufgaben ist eine möglichst spielfreie Kraftübertragung wichtig.
  • Geräuscharmer Betrieb In medizinischen und diagnostischen Umgebungen sollen Antriebsgeräusche möglichst gering bleiben.
  • Vibrationsarme Bewegung Schwingungen können Messungen, Bilder, Dosierungen oder chirurgische Bewegungen beeinflussen.
  • Sichere Haltefunktion Vertikale Achsen und bewegte Baugruppen müssen zuverlässig in Position bleiben.
  • Sanftes Schalten Bewegungen sollen ohne Ruck und unnötige Lastspitzen beginnen oder enden.
  • Kompakte Bauweise Medizintechnische Geräte bieten häufig wenig Platz für zusätzliche Antriebselemente.
  • Hohe Leistungsdichte Auch kleine Komponenten müssen die geforderte Kraft und das notwendige Drehmoment übertragen.
  • Lange Lebensdauer Die Funktion muss über viele Betriebs- und Reinigungszyklen stabil bleiben.
  • Wartungsarme Konstruktion Geräteverfügbarkeit und planbare Wartung sind für Betreiber und Hersteller wichtig.
  • Hygienegerechte Integration Werkstoffe, Oberflächen und Einbau müssen zum jeweiligen Geräte- und Reinigungskonzept passen.
  • Zuverlässige Dokumentation Für die Entwicklung und Qualifizierung medizintechnischer Geräte sind nachvollziehbare technische Unterlagen entscheidend.

Die Lösung muss also gleichzeitig feinfühlig und robust, kompakt und leistungsfähig, leise und sicher sein. In der Medizintechnik ist das kein Widerspruch, sondern der Maßstab.

Feinfühlig schalten, sicher halten

Mönninghoff entwickelt Kupplungs- und Bremssysteme für medizintechnische Geräte, die auf Bewegungsprofil, Drehmoment, Drehzahl, Geräusch, Vibration, Bauraum und Hygieneanforderungen abgestimmt werden.

Polreibungskupplungen

Polreibungskupplungen ermöglichen eine schlupfgeregelte, gleichmäßige Drehmomentübertragung. Sie können sich für Anwendungen eignen, bei denen Bewegungen sanft eingeleitet, Lasten feinfühlig übertragen oder Drehmomente kontrolliert angepasst werden sollen.

Mögliche Einsatzbeispiele sind

  • Dosier- und Positioniereinheiten
  • Labor- und Analysegeräte
  • Antriebe mit empfindlichen mechanischen Baugruppen
  • sanfte Start- und Stoppbewegungen
  • Anwendungen mit variablen Lasten und hohen Anforderungen an Laufruhe

Eine kontrollierte Kraftübertragung kann helfen, Rucke und Lastspitzen zu reduzieren. Das unterstützt nicht nur den Komfort, sondern auch die Reproduzierbarkeit der Bewegung.

Elektromagnetische Zahnkupplungen

Elektromagnetische Zahnkupplungen ermöglichen formschlüssige Schaltvorgänge mit hoher Präzision und geringem Verdrehspiel. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen eine definierte Kraftübertragung und eine reproduzierbare Position besonders wichtig sind.

Typische Einsatzaufgaben sind

  • präzise Bewegungssteuerung in chirurgischen oder robotischen Systemen
  • Positionierachsen in diagnostischen Geräten
  • definierte Verbindungen in Dosier- und Verstelleinheiten
  • schnelle Schaltvorgänge in kompakten Gerätearchitekturen
  • Anwendungen mit hohen Anforderungen an Wiederholgenauigkeit

Die formschlüssige Verbindung unterstützt einen klaren mechanischen Zustand. Das ist insbesondere bei Positionieraufgaben wichtig, bei denen ein kleiner Fehler bereits die nächste Messung oder den nächsten Prozessschritt beeinflussen kann.

Elektromagnetische Zahnhaltebremsen

Elektromagnetische Zahnhaltebremsen sichern Achsen und Baugruppen formschlüssig. Sie können sich für vertikale Achsen oder sicherheitskritische Anwendungen eignen, bei denen eine Position auch bei einem Spannungsausfall zuverlässig gehalten werden soll.

Mögliche Einsatzfelder sind

  • vertikale Positionier- und Hubachsen
  • chirurgische Assistenzsysteme
  • Verstelleinheiten in bildgebenden Geräten
  • Haltefunktionen in Labor- und Analysegeräten
  • Park-, Wartungs- und Sicherheitspositionen

Das bistabile Prinzip kann dabei eine energieeffiziente Haltefunktion unterstützen. Gerade in kompakten Geräten mit begrenzter Leistungsaufnahme ist das ein wichtiger Aspekt der Gesamtauslegung.

Magnetorheologische Fluidbremsen

Magnetorheologische Fluidbremsen ermöglichen ein stufenlos regelbares Bremsmoment und eine variable Dämpfung. Sie können für Anwendungen interessant sein, in denen Bewegungen besonders sanft und kontrolliert abgebremst werden müssen.

Mögliche Einsatzaufgaben sind

  • kontrollierte Verzögerung von Positionierachsen
  • Soft-Stop-Funktionen in medizinischen Geräten
  • Dämpfung empfindlicher Bewegungen
  • variable Bremsprofile bei unterschiedlichen Lasten
  • feinfühlige Bewegungsführung in Assistenz- und Robotiksystemen

So kann die Bremse dazu beitragen, dass das Gerät nicht nur genau positioniert, sondern auch ruhig und kontrolliert in dieser Position ankommt.

Tauchspulaktuatoren

Tauchspulaktuatoren eignen sich für schnelle und präzise lineare Bewegungen. Sie können kurze Hübe und Betätigungen übernehmen, wenn hohe Dynamik, geringe bewegte Masse und kompakte Integration gefragt sind.

Mögliche Einsatzfelder sind

  • schnelle Betätigungen in Labor- und Analysegeräten
  • kurze Hübe in Dosier- und Pipettiersystemen
  • lineare Bewegungen in Assistenz- und Positioniermodulen
  • präzise Stellbewegungen in Prüf- und Messsystemen
  • kompakte Schaltaufgaben mit kurzer Reaktionszeit

Die direkte lineare Bewegung kann dabei helfen, Mechanik zu vereinfachen und die erforderliche Präzision auf kleinem Bauraum umzusetzen.

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Präzision, die Vertrauen schafft

Ob chirurgische Assistenz, Bildgebung, Labor- und Analysegerät oder medizintechnische Positioniereinheit: Mönninghoff entwickelt Kupplungen, Bremsen und Aktuatoren für Anwendungen, in denen Präzision, Sicherheit, Laufruhe und Langlebigkeit zusammengehören.

Sie entwickeln ein medizintechnisches Gerät und suchen eine kompakte, leise und präzise Antriebslösung? Sprechen Sie mit unseren Experten über Drehmoment, Positioniergenauigkeit, Geräusch, Vibration, Hygiene, Haltekraft und Bauraum. Gemeinsam entwickeln wir Technik, die zuverlässig funktioniert und Vertrauen in jede Bewegung bringt.

Präzision ohne unnötige Geräusche und Vibrationen

In der Medizintechnik kann das mechanische Verhalten der Antriebskomponenten einen direkten Einfluss auf die Anwendung haben. Vibrationen können Messergebnisse, Bildqualität oder Bewegungsgenauigkeit beeinflussen. Geräusche können den Komfort von Patienten, Anwendern und medizinischem Personal beeinträchtigen.

Bei der Auslegung können deshalb unter anderem folgende Punkte betrachtet werden

  • Drehmoment und Drehzahl
  • Beschleunigungs- und Verzögerungsprofil
  • bewegte Masse und Massenträgheit
  • Verdrehspiel und Torsionssteifigkeit
  • Schwingungen und Eigenfrequenzen
  • Geräuschentwicklung bei Schalt- und Bremsvorgängen
  • gewünschte Haltekraft und Positioniergenauigkeit
  • Wärmeentwicklung bei Dauer- oder intermittierendem Betrieb
  • verfügbare Baugröße und Einbauposition
  • Reinigung, Hygiene und Materialverträglichkeit
  • Schnittstellen zu Steuerung, Sensorik und Diagnose

Mönninghoff betrachtet dabei nicht nur den maximalen Kennwert, sondern das gesamte Bewegungsverhalten des Geräts. Gerade in der Medizintechnik liegt die Qualität oft in der kontrollierten, unspektakulären Bewegung.

Hygienisch und funktional integriert

Medizintechnische Geräte können sehr unterschiedliche hygienische Anforderungen haben. Ein Laborgerät, ein chirurgisches Assistenzsystem und ein bildgebendes System werden nicht zwingend gleich gereinigt oder betrieben. Deshalb muss die Integration der Kupplung oder Bremse zum konkreten Gerät und seinem vorgesehenen Einsatz passen.

Je nach Anwendung können folgende Punkte relevant sein

  • geeignete Werkstoffe und Oberflächen
  • geschützte Einbausituation
  • Vermeidung von Schmutz- und Flüssigkeitsansammlungen
  • Zugänglichkeit für Wartung und Reinigung
  • Beständigkeit gegenüber vorgesehenen Reinigungsmedien
  • geringe Partikel- und Verschleißneigung
  • kompakte Integration in Gehäuse und Schutzkonzepte
  • reproduzierbare Funktion nach wiederholten Reinigungszyklen
  • passende technische Dokumentation für die Geräteentwicklung

Die konkrete Eignung muss immer anhand der Anwendung, des Gerätekonzepts und der geltenden Anforderungen geprüft werden. Eine hygienegerechte Konstruktion beginnt bereits bei der frühen Entwicklung.

Maßgeschneiderte Lösungen für sensible Gerätearchitekturen

Ob chirurgisches System, bildgebendes Verfahren oder Laborausrüstung: Jede medizintechnische Anwendung hat eigene Anforderungen an Bewegung, Bauraum, Geräusch, Hygiene und Sicherheit.

Für die Auslegung können unter anderem berücksichtigt werden

  • Drehmoment, Drehzahl und Bewegungsrichtung
  • lineare Kraft und Hub
  • Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit
  • Lastprofil und Betriebsdauer
  • gewünschte Schalt- und Bremscharakteristik
  • Haltefunktion bei Stillstand und Energieausfall
  • Geräusch- und Schwingungsverhalten
  • verfügbare Baugröße und Anschlussgeometrie
  • Werkstoff-, Oberflächen- und Reinigungskonzept
  • Anforderungen an Steuerung, Sensorik und Diagnose
  • Lebensdauer und Wartungsintervalle
  • Integration in bestehende Geräte- und Sicherheitskonzepte

Mönninghoff entwickelt daraus eine kundenspezifische Lösung, die sich in die mechanische und funktionale Architektur des Geräts einfügt.

Von der frühen Idee zur sicheren Serienentwicklung

Prototypen und Funktionsmuster ermöglichen eine frühe Bewertung der Komponenten im Zusammenspiel mit dem Gerät. So lassen sich Bewegungsqualität, Geräusch, Vibration, Haltefunktion und Integration gezielt prüfen.

Mögliche Prüfpunkte sind

  • Positionier- und Wiederholgenauigkeit
  • Schaltzeit und Schaltkomfort
  • Haltekraft bei statischen und dynamischen Lasten
  • Brems- und Dämpfungsverhalten
  • Geräusch- und Schwingungsentwicklung
  • thermische Belastung und Dauerlauf
  • Funktion nach wiederholten Reinigungszyklen
  • Integration in Mechanik, Steuerung und Sensorik
  • Verhalten bei Energieausfall und Not-Stopp
  • Verschleiß und Lebensdauer unter dem vorgesehenen Einsatzprofil

Je früher die Antriebstechnik in die Entwicklung einbezogen wird, desto besser können Schnittstellen, Einbauraum und Funktionsanforderungen aufeinander abgestimmt werden. Das schafft eine gute Grundlage für eine sichere und effiziente Serienentwicklung.

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