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Kronenradgetriebe für die Medizintechnik

8. Dezember 2023, 10:22 Uhr | Ute Häußler
Der patentierte Trenneinsatz für das Gehäuse verbessert die Schmierung.
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Medizintechnik-Hersteller, die ein besonders effizientes und wirtschaftliches Winkelgetriebe suchen, sind mit Kronenradgetrieben oft gut beraten. Durch ihre hohen Wirkungsgrade erleben sie heute ein Comeback und setzen sich immer häufiger gegen Schnecken- oder Kegelradgetriebe durch.

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Angestoßen durch die steigende Nachfrage wurde die Auslegung der Verzahnungsteile der Kronenradgetriebe und deren Fertigungstechnik stetig weiter verbessert.

Einsatzfälle für Kronenradgetriebe in der Medizintechnik

  • Patientenliegen in bildgebenden Geräten, für die Höhenverstellung und Vertikalbewegung der Liege
  • Verfahren und Bewegen von C-Bögen im Röntgen
  • Elektromechanisches Schieben und Bewegen von OP-Tischen
  • Bewegen von Armen, Oberkörper und Beine in Rehabilitationstrainern
  • Patientenlift – Anheben/ Senken von Patienten
  • Antrieb bzw. Schiebehilfe in Rollatoren
  • Hohe Effizienz bei großer Untersetzung

Bei den Kronenradgetrieben EtaCrown und EtaCrownPlus von ebm‑papst baut das evolventische Antriebsritzel zylinderförmig. Der Kontakt zwischen Ritzel und Abtriebsrad ist ein Wälzkontakt und dadurch treten kaum Reibungsverluste auf. Der Wirkungsgrad liegt daher auch bei hohen Untersetzungen im Bereich von 90 %. Die Motorleistung steht so fast vollständig der Antriebsaufgabe zur Verfügung. 10 % Verlustleistung gegenüber bis zu 75 % bei herkömmlichen Schneckenradausführungen (abhängig von der gewählten Untersetzung) sind auch bei kleinen Antrieben ein enormes Sparpotential. Oft kann man den Antriebsmotor zudem kleiner dimensionieren und Bauraum sowie Kosten sparen.

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Das evolventische Antriebsritzel beim Kronenradgetriebe baut zylinderförmig und der Kontakt zwischen Ritzel und Abtriebsrad ist ein Wälzkontakt. Es treten kaum Reibungsverluste auf.
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Optimierte Verzahnungstechnik und Schmierung

Die Kronenradgetriebe decken in unterschiedlichen Baugrößen die Untersetzungen im einstufigen Bereich bis 10:1, zweistufig bis 113:1 und dreistufig bis 289:1 ab. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Maschinenelemente (FZG) der TU München im Rahmen eines Förderprojekts (Bayerische Forschungsstiftung: AZ-1379-19, Sachbearbeiter: J.-F. Hochrein) hat ebm-papst umfangreiche Forschungen rund um die Verzahnungstechnik betrieben. In diesem Zusammenhang wurde eine Software entwickelt, mit deren Hilfe sich erstmals für die Auslegung wichtige Parameter realistisch berechnen lassen, wie Geometriebestimmungen oder Zahnkontaktanalysen unter Last. Die Werte werden auf leistungsfähigen Prüfständen validiert und dienen schlussendlich auch der Fertigungsoptimierung. Um auch die Schmierung der Zahnräder zu verbessern und dadurch die Lebensdauer der Getriebe zu erhöhen wurde ein patentierter Trenneinsatz für das Gehäuse entwickelt. Dieser hält das Schmiermittel dort, wo es hingehört, nämlich an der Verzahnung der Zahnräder.

Modulares Antriebssystem für mehr Flexibilität

EtaCrown und EtaCrownPlus sind Teil des Modularen Antriebssystems von ebm-papst und können mit allen DC- und EC-Motoren sowie Bremsen und Gebern kombiniert werden. Individuelle Antriebskomplettlösungen aus einer Hand mit aufeinander abgestimmten Komponenten lassen sich im Online-Portal einfach zusammenstellen und sind innerhalb von 48 Stunden versandfertig. (uh)


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