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antriebstechnik 9/2020

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antriebstechnik 9/2020

SPECIAL: MONTAGE- UND

SPECIAL: MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK KUGELGEWINDETRIEBE GRIFFKRAFT WIE EIN SUPERHELD Eine beeinträchtigte Handfunktion kann sowohl im Beruf als auch zu Hause schwerwiegende Folgen haben. Die Mission einer Technologieund Entwicklungsunternehmung aus Schweden ist, bionische, kraftspendende Produkte für Menschen mit reduzierter Muskelkraft oder zusätzlichem Kräftebedarf herzustellen. Bioservo ist ein Spezialist im Bereich des weichen Exo skeletts und der motorischen Unterstützung, der sich auf die Hand und andere Extremitäten des Oberkörpers konzentriert. Das Bioservo-Team hatte die Idee, einen Handschuh zu entwickeln, der zur Vorbeugung von Stressverletzungen, zur Rehabilitation und zur Unterstützung von Menschen bei ihren täglichen Aktivitäten zu Hause oder bei der Arbeit beitragen kann. Gemeinsam mit Eichenberger entwickelten sie eine Gewindetrieb-Lösung für Ironhand, welche medizinisches Know-how, Roboter- und Computertechnologie vereint. Die Eichenberger Gewinde AG wagt sich gerne an exotische Materialien, Gewindeformen oder Dimensionen, die außerhalb der Norm liegen. Außergewöhnliche Geometrien, eigene Interfaces, besondere Werkstoffe und Härteverfahren bieten beeindruckende Extras. Die dafür notwendigen Werkzeuge stellt das Unternehmen selbst her. Damit will der Gewindespezialist eine kurze Time-to- Market für anwendungsoptimierte Produkte mit hoher Präzision und Wirtschaftlichkeit gewährleisten. Eichenbergers Konstrukteure hören den Kunden zu und erfassen ihre Anliegen. STEIGERUNG DER LEBENSQUALITÄT Ursula Schädeli ist im Marketing der Eichenberger Gewinde AG in Burg, Schweiz, tätig Schwache Hände können für berufstätige Menschen mit griffintensiven Arbeitsaufgaben eine Vielzahl von Herausforderungen mit sich bringen. Schmerzen oder Kraftlosigkeit können zu krankheitsbedingten Fehlzeiten führen. In Notsituationen müssen sogar Aufgaben per Umschulung neu definiert werden. Dies kann sich auf die Gesellschaft als Ganzes und auch auf die körperliche und geistige Gesundheit des Einzelnen auswirken. Hilfsmittel sorgen dafür, dass Menschen ihren Alltag weiter bewältigen und/oder an ihren Arbeitsplatz zurückkehren können. Dadurch behalten Unternehmen mehr wertvolle Mitarbeiter mit Schlüsselkompetenzen und der Einzelne bleibt weiterhin in der Arbeitswelt integriert. Ironhand basiert auf der Soft Extra Muscle-Technologie und wurde 2019 auf den Markt gebracht. Das modulare System besteht aus einem Handschuh, der fünf Finger abdeckt, und einem Antriebssystem. In der Powerhand integrierte Drucksensoren steuern die im Gerät befindlichen Servomotoren an. Dadurch erhält der Träger einen besonders starken Griff. ERHÖHTE GRIFFKRAFT Ironhand besteht aus einem leichten Handschuh mit einer tragbaren Steuereinheit, die als Rucksack getragen wird. Innerhalb von Millisekunden kann sie die Griffkraft des Trägers um bis zu 80 N erhöhen. Das Herzstück in diesem Bausatz bilden fünf elektrisch angetriebene, kaltgerollte Kugelgewindetriebe von Eichenberger. Sie sind es, welche die Drehbewegung der kleinen Servomotoren in eine Linearbewegung mit einem Wirkungsgrad von über 94 % umsetzen. Die Funktion von Ironhand ähnelt der unserer Hände. Ein Handgriff wird normalerweise von den Muskeln des Unterarms und der Hand eingeleitet. Diese Muskeln ziehen die Sehnen, die von den fünf Fingern ausgehen. Ironhand funktioniert nach dem gleichen 50 antriebstechnik 2020/09 www.antriebstechnik.de

01 01 Anwendungsoptimierter Kugelgewindetrieb misst nur 6 × 1 cm, wodurch das Anwenderprodukt wettbewerbsfähiger werden soll 02 Der Kugelgewindetrieb mit 20 × 5 cm ist maßgeschneidert für hohe Präzision und Wirtschaftlichkeit Multilift II Produktlinie Für jede Anwendung die richtige Hubsäule 02 DIE IDEE Prinzip: Die druckempfindlichen Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikrocomputer berechnet die erforderliche Leistung. Servomotoren treiben fünf filigrane Kugelgewindetriebe 5 × 2 mm (Ø 5 mm, Steigung 2 mm) an. Diese sind durch dünne Draht sehnen mit den Fingern des Handschuhs verbunden. Die feinen Ver bindungen bewegen die Finger und die zusätzliche Kraft wird durch den schlanken Handschuh erzeugt. Je höher der Druck auf die Sensoren ist, desto mehr Leistung liefert der Handschuh. Ironhand erkennt also, wie der Benutzer einen Gegenstand greift und passt die Greifbewegung intuitiv und automatisch an. KUGELGEWINDETRIEBE INDIVIDUELL ANPASSBAR Häufig stellt geringer Bauraum bei großer Belastung eine Herausforderung dar. Geräuschlose Bewegungen auf kleinstem Raum sind gefordert. Genauso beschreibt Bioservo die Anforderungen an die mechanischen Antriebs elemente im Pflichtenheft. Hohe Positioniergenauigkeiten bei kleinsten Hüben und hohe Dynamik im Dauereinsatz sind zu bewältigen. Sicherheit und Zuverlässigkeit stehen im Mittelpunkt. Die Wartungsintervalle, die Lebensdauer und nicht zuletzt die Kosten spielen eine tragende Rolle. Durch individuelles Design oder spezielle Herstellungsverfahren passt Eichenberger seine Produkte der Applikation an. Die kaltverformten, induktiv gehärteten Ironhand-Kugelgewindetriebe, in der Dimension 5 × 2 mm, bringen Schnelligkeit, Präzision und minimale Platzverhältnisse unter einen Hut. Zusätzlich verstärkt das Steigungsverhältnis der Spindel die Effizienz der Bewegung. Fotos: Eichenberger Gewinde AG www.gewinde.ch „Die Antriebstechnik befindet sich in einem Spannungsfeld. Zunehmender Zeit- und Kostendruck stehen präzisen Verfahren, hohen Tragzahlen und Geschwindigkeiten oder langer Lebensdauer gegenüber. Im Laufe der Jahrzehnte entstand eine große Auswahl an Kugel- und Gleitgewindetrieben. Auf einem bestehenden Produkt aufzubauen und den Gewindetrieb den anwendungsspezifischen Anforderungen anzupassen, bringt einen entscheidenden Preisvorteil mit sich und macht das Produkt wettbewerbsfähiger.“ Hansruedi Hager, Geschäftsführer, Eichenberger Gewinde AG VIDEO Erfahren Sie mehr über das Herstellungsverfahren der Gewindetriebe in folgendem Video: https://www.antriebstechnik.de/ ironhand Ausführung -telescope- ▪ optimales Einbau-Hubverhältnis ▪ erfüllt Ergonomienorm für Arbeitstische (DIN EN 527-1:2011) Ausführung -impact- ▪ Absorption extremer Aufprallkräfte (z.B. für dynamisch beanspruchte Arbeitstische) Ausführung -ESD- ▪ elektrisch leitfähige Hubsäule Ausführung -safety- ▪ mit Absturzsicherung für Überkopfanwendungen NEU: Ausführung -clean- ▪ für den Einsatz in Reinräumen ▪ Partikelemissionstest nach DIN EN ISO 14644-1 (Klasse 4) Weitere Infos finden Sie auf unserer Internetseite: www.rk-rose-krieger.com

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