Motoren zur Optimierung von Heim- und Ambulanzpumpen

Entwicklung von Mini-Motoren für die häusliche Umgebung

Um die Gesamtkosten für die Pflege zu senken, setzen Gesundheitsdienstleister zunehmend auf Infusionspumpen für zu Hause und ambulante Behandlungen, um die Patienten aus dem Krankenhaus zu entlassen. Diese kleinen, batteriebetriebenen Pumpen sparen Tausende von Dollar an Kosten für Krankenhauszimmer und Pflege. Außerdem ermöglichen sie es dem Patienten, die Therapie fortzusetzen und gleichzeitig ein normales Leben zu führen, sei es zu Hause oder unterwegs. Selbst im Krankenhaus profitieren Patienten und Pflegepersonal von der Mobilität, die diese kleineren Pumpen bieten.

Die Herausforderung für Entwickler von Infusionspumpen für den Heim- und ambulanten Bereich besteht darin, Pumpen zu entwickeln, die Mobilität und Patientenkomfort bieten, ohne dass die Qualität der Versorgung darunter leidet. Darüber hinaus steht die Branche unter starkem Kostendruck, vor allem im Heimbereich aufgrund geringerer oder nicht vorhandener Kostenerstattung durch die Krankenkassen.

Design-Herausforderungen

MOBILITÄT

Herkömmliche bettseitige Krankenhauspumpen sind stationär und verwenden oft große und ineffiziente Hybrid-Schrittmotoren. Hybridschrittmotoren sind für diese Anwendung ausreichend, da sie eine kostengünstige Option zur Erreichung des erforderlichen hohen Drehmoments bieten und ihre Größe und ihr Energiebedarf nicht prohibitiv sind, da sich die Pumpen nicht bewegen und in erster Linie an das Stromnetz angeschlossen bleiben. Im Gegensatz dazu werden Infusionspumpen für den häuslichen und ambulanten Gebrauch am Patienten oder auf einer rollenden Stange getragen und verwenden daher oft eine höhere Leistungsdichte und effizientere bürstenlose Gleichstrommotoren. Dies ermöglicht einen kleineren Motor und eine kleinere Batterie, so dass die Pumpe viel leichter und kompakter ist und zwischen den Aufladungen länger läuft. Beides ist entscheidend für die Freiheit der Patienten, die ihre normalen Aktivitäten wieder aufnehmen wollen.

Durch die individuelle Integration des Motors in das Pumpengehäuse kann die Größe der Pumpe ebenfalls erheblich reduziert werden. Wenn der Motor beispielsweise in die Pumpenachse integriert ist, kann die Motorwelle lang genug sein, um als Pumpenachse zu fungieren, wodurch der Preis und die Komplexität mehrerer mechanischer Komponenten entfallen. Kundenspezifische Anschlüsse und Befestigungen können ebenfalls dazu beitragen, dass sich der Motor nahtlos in das Pumpendesign einfügt und wertvollen Platz spart.

PATIENTENKOMFORT

Die Möglichkeit, eine Therapie zu Hause und nicht in einem Krankenhaus oder einer Klinik durchzuführen, verbessert die Lebensqualität erheblich. Die wesentlich ruhigere häusliche Umgebung stellt jedoch eine zusätzliche Herausforderung für Pumpenentwickler dar, um den Patientenkomfort zu erhalten. Ein sanftes Surren, das in einem Krankenhaus unter dem Geplapper und den Alarmen vielleicht unbemerkt geblieben wäre, kann in der Stille zu Hause ziemlich störend sein, besonders wenn der Patient schläft. Auch bei der Verabreichung von Medikamenten in der Öffentlichkeit ist es wichtig, dass die Geräuschentwicklung im Interesse der Diskretion gering ist. Die Auswahl der richtigen Motor- und Getriebetechnologie ist der erste Schritt zur Gewährleistung einer leisen Pumpe. Stirnradgetriebe sind naturgemäß leiser als Planetengetriebe, da es weniger Berührungspunkte zwischen den Zähnen gibt. Wenn eine weitere Geräuschreduzierung erforderlich ist, kann das Zahnradmaterial aus Kunststoff oder Keramik bestehen, oder es können schrägverzahnte Zahnräder verwendet werden. Schließlich wird durch eine sorgfältige Dimensionierung des Motors und des Übersetzungsverhältnisses sichergestellt, dass die Eingangsdrehzahl des Getriebes so niedrig wie möglich ist, was einen erheblichen Einfluss auf die Geräuschentwicklung des Getriebemotors hat.

KOSTENDRUCK

Aufgrund der erforderlichen hohen Leistung ist der Motor oft die teuerste Komponente einer Infusionspumpe für den Heimgebrauch. Glücklicherweise haben die Motor

glücklicherweise haben die Hersteller von Motoren Wege gefunden, hochwertige DC-Coreless-Motoren kostengünstiger zu machen, ohne dass die Qualität durch Änderungen bei Material, Verfahren und Herstellungsort beeinträchtigt wird. Darüber hinaus kann ein findiger Motorkonstrukteur Wege finden, um die Gesamtkosten der Pumpe zu senken, z. B. durch Integration, um überflüssige Komponenten zu entfernen, durch wertsteigernde Merkmale, um die Montagezeit zu reduzieren, und durch eingebaute Rückmeldesysteme mit niedriger Auflösung, um teure Encoder zu ersetzen. Für eine erfolgreiche Umsetzung dieser kostensparenden Strategien ist es wichtig, bereits in einem frühen Stadium der Konzeptentwicklung mit einem Motorkonstrukteur zusammenzuarbeiten, damit alle Optionen in Betracht gezogen werden können.

SCHLUSSFOLGERUNG

Viele Designentscheidungen sind in hohem Maße voneinander abhängig. So kann beispielsweise eine Entscheidung, die scheinbar nichts mit der Motorkonstruktion zu tun hat, wie das Material des Pumpengehäuses, letztendlich die Leistung des Motors und damit die endgültige Pumpenkonstruktion einschränken. Daher ist es wichtig, den verwendeten Motor bereits in den frühesten Phasen der Konzeptentwicklung im Detail zu berücksichtigen. Ein erfahrener, fähiger und kooperativer Motorlieferant kann im Produktentwicklungsprozess eine überragende Rolle spielen und die Grenzen der Pumpenleistung erweitern.