Torsionsfeste Energieketten in kompaktem Röntgenroboter in der Strahlentherapie

Steckbrief

• Was wurde benötigt: E2/000 Energiekette und triflex Energiekette als fertig vorkonfektionierte ready chain Lösung
• Anforderungen: Eine eingeschränkte Deckenhöhe und kompakte Verkleidung verlangen nach einer platzsparsamen Leitungsführung. Sie muss außerdem torsionsfest und EMV-tauglich sein sowie kleinste Biegeradien erlauben. 
• Branche: Medizintechnik
• Erfolg für den Kunden: Die E2/000 e-kette konnte die Bauhöhe verringern, ohne die Funktionalität einzuschränken. Die triflex Kette erlaubt anspruchsvollste 3-dimensionale Bewegungen und die optimale Integration aller Leitungen bei drastisch reduzierter Montage- und Inbetriebnahmezeit.

Problem

Im strahlengeschützten Behandlungsraum muss eine große Anzahl an Leitungen für medizinische Anlagen eingebaut werden. Die eingeschränkte Deckenhöhe und die kompakten Verkleidungen des Patientenpositioniersystems erschweren hierbei die Kabelführung. Hauptgrund für die sehr große Anzahl an Leitungen ist, dass im Bestrahlungsraum keine elektronischen Bauteile verwendet werden dürfen. Diese könnten durch Strahlung beschädigt werden. Die Anschlüsse aller Sensoren, Motoren und elektrischen Bauteile müssen über eine lange Strecke zum einem strahlungsfreien Raum verlegt werden. Hierzu war es notwendig, möglichst effiziente Wege der Kabelverlegung zu realisieren, da der Bauraum im nächsten strahlungsfreien Bereich sehr beschränkt sein kann. Durch die komplexen Bewegungen, die das Patientenpositioniersystem durchführt, waren zudem Kabelführungen für Torsionsbeanspruchung notwendig. Schwierigster Teil war, EMV-taugliche Leitungen mit sehr kleinen Biegeradien und Torsionsfestigkeit zu finden. Diese sind nötig, um trotz der langen Leitungen den EMV-Grenzwerten für Medizingeräte gerecht zu werden.

Lösung

Geringes Platzangebot bei maximaler Bewegung und große Leitungsmenge stellen ein fast unlösbares Problem für die Kabelführung dar. Beim exacure System konnte diese Herausforderung durch den Einsatz zweier unserer Systeme sowie einer Vielfalt an Leitungen gemeistert werden. In der Linearachse ist eine E2/000 Kunststoff-Energiekette der Serie 3400 eingebaut. Hierdurch konnte die Bauhöhe verringert werden ohne die Funktionalität einzuschränken.
Beim Roboter muss die Patientenliege mit Bildgebungseinheit um bis zu ± 200 Grad drehbar sowie um ± 10 kippbar sein. Die Kabel müssen am Roboter unter der Verkleidung entlang geführt werden und bei den Drehbewegungen der Patientenliege mitgeführt sein. Die Gefahren von Torsion in den Kabelsträngen und Abriss des Kabelbaums müssen hierbei beachtet werden. Diese Anforderungen wurden mit einer triflex Energiekette bewältigt. Bisherige Lösungen bauten nach vorne in Richtung Therapiestrahl auf. Die neue optimierte Anordnung baut zur Seite auf und ermöglicht es mehr Leitungen z.B. für Röntgentechnik nahe an den Patienten zu bringen ohne das Behandlungsvolumen zu verkleinern. Die triflex Kette ermöglicht zudem die optimale Integration bei drastisch reduzierter Montage- und Inbetriebnahmezeit. Zudem wurde das komplette Paket inklusive aller Steckverbinder vorkonfektioniert als ready chain Lösung bezogen.