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Spaltlampen in der Augenheilkunde

Gleitlager aus iglidur J vereinbaren eine einfache Bewegung mit höchster Präzision

Eine Spaltlampe erlaubt dem Augenarzt einen Einblick in die verschiedenen Bereiche des Auges mit bis zu 40-facher Vergrößerung. Die technischen Anforderungen an das medizinische Gerät sind allerdings besonders hoch. Es muss sich nicht nur leicht bewegen lassen, sondern auch hochpräzise auszurichten sein. Diese "augenscheinlich" widersprüchlichen Forderungen werden heute mittels iglidur J-Gleitlagern gelöst, die auch in vielen anderen medizinischen Bereichen zur Anwendung kommen. Die selbstschmierenden Lager arbeiten im Mikroskoparm trotz ständiger Beanspruchung über lange Zeiträume zuverlässig.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: iglidur J-Gleitlager
  • Anforderungen: Höchste Präzision, individuelle Lagerform, Lager für leichten und leisen Lauf, hygienischer Einsatz ohne zusätzliche Schmiermittel, hohe Lebensdauer
  • Branche: Medizintechnik
  • Erfolg für den Kunden: Die mechanische Bearbeitung der Hülse, vor allem der Ausschnitt für die Leitungen, war als Messing-Teil sehr problematisch. Mit Kunststoff konnten wir dem Kunden eine kostengünstige Lösung bieten. Die Gleitlager vereinbaren Präzision mit einem leichten Lauf.

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Problem

Was für den Zahnarzt der Bohrer ist, ist für den Augenarzt die Spaltlampe. Diese erlaubt einen Einblick in die verschiedenen Bereiche des Auges mit bis zu 40-facher Vergrößerung und ermöglicht damit eine gesamtheitliche Diagnose sowie die Erkennung verschiedener Augenkrankheiten. Die technischen Anforderungen an die mechanische Konstruktion des medizinischen Gerätes sind hoch. Ein kritischer Punkt ist die Bewegung des Mikroskoparms. Die Lampe muss sich sehr leicht bewegen lassen, die Achsen müssen dabei hochpräzise geführt werden, denn jede Unregelmäßigkeit und jedes Spiel teilt sich dem Arzt über das Mikroskop in 40-facher Verstärkung mit. Minimale Stellwege sind aber unabdingbar, wenn der Augenarzt beispielsweise nach Blutungen auf der Netzhaut sucht. Zugleich muss er den Mikroskoparm aber auch sicher fixieren können.
Die vom Medizintechnikhersteller A.R.C. getesteten Spaltlampen legten den Schwerpunkt allerdings entweder auf die leichtgängige Bedienung oder auf die Präzision. Beide Aspekte zu bedienen war umso schwieriger zu erreichen, weil das Mikroskop rund 250 Millimeter von der Lagerung des beweglichen Arms entfernt ist und somit einen Hebel bildet, der eine präzise und spielfreie Lagerung erschwert.
Daneben war es auch wichtig, dass der Gleitlagerwerkstoff homogen ist, sodass die Gleiteigenschaften auch bei bearbeiteten Bauteilen immer gleich sind. Ebenfalls bedeutsam sind die geräuschfreie Bewegung und die Schmierstofffreiheit: Der Augenarzt möchte keinesfalls nachschmieren müssen. Last but not least ist die Lebensdauer ein zentrales Kriterium, denn Spaltlampen sind oft jahrzehntelang im täglichen Einsatz.

Lösung

Bei der Recherche nach einer optimalen Lagerlösung stießen die Konstrukteure von A.R.C. auf die iglidur-Gleitlager. Diese Lager bewähren sich auch bereits in anderen Bereichen der Medizintechnik. Wenn sie Zustellbewegungen ausführen, sind in der Regel Lager mit der Standardpassung E 10 ausreichend. Im Falle der A.R.C-Spaltlampe waren aber deutlich höhere Anforderungen zu erfüllen. Hier befindet man sich in Grenzbereichen dessen, was mechanisch zu fertigen ist. Deshalb wurde in enger Zusammenarbeit mit A.R.C. eine individuelle Lösung erarbeitet, die für eine optimale Passung mit kleinstmöglichem Spiel bei gleichzeitig extrem leichtem Lauf und der Möglichkeit der Fixierung sorgt. Auch die Werkstoffpaarung wurde auf diese Lagerlösung angepasst.
Bei den eingesetzten Gleitlagern handelt es sich um Komponenten aus iglidur J – die als Halbzeug gelieferten Lager werden in der Fertigung von A.R.C. bis in den μm-Bereich hochpräzise bearbeitet, um die gewünschte Passung zu erreichen. Bei der Konstruktion wurde auch auf eine möglichst dünne Wandstärke der Kunststoff-Gleitlager geachtet, um ein Höchstmaß an Dimensionsstabilität sicherzustellen. Erschwerend kommt noch hinzu, dass A.R.C. in die Lagerbuchsen Durchbrüche einbringt, um elektrische Leitungen durch die Spaltlampenarme führen zu können.
Auch an anderen Lagerstellen der Spaltlampe verwendet A.R.C. die Kunststoff-Gleitlager und ist damit sehr zufrieden. In Kombination mit den eingesetzten Werkstoffen Edelstahl und Messing werden dort perfekte Ergebnisse erreicht. Das Beispiel demonstriert eindrucksvoll, dass eventuelle Vorbehalte gegenüber dem Einsatz von Kunststofflagern in der Medizintechnik fehl am Platze sind. Vielmehr lässt sich mit diesen Lagern höchste Präzision erreichen, der Verzicht auf Schmierstoffe ist dabei aus Hygienegründen sehr vorteilhaft. Die intensiven Dauertests, die A.R.C. über Monate durchgeführt hat, beweisen auch die Langlebigkeit des Präzisionslagers am Mikroskoparm.


„In Kombination mit den eingesetzten Werkstoffen Edelstahl und Messing erreichen wir perfekte Ergebnisse. Wichtig ist uns auch, dass der Gleitlagerwerkstoff homogen ist, sodass die Gleiteigenschaften auch bei bearbeiteten Bauteilen immer gleich sind."

Thomas Herberger, Konstrukteur bei A.R.C.

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