Pubblicazione “Medicina & Tecnica” 01/12

La pressione dei costi nella sanità favorisce la crescita del mercato dei dispositivi portatili, utilizzabili a casa o in modalità ambulatoriale al di fuori dell’ospedale. Il motore deve soddisfare le esigenze di compattezza, ridotto consumo di corrente e movimento preciso.

I dispositivi di misurazione della glicemia, le pompe per insulina o gli apparecchi per la preparazione automatica di medicine fanno attualmente parte della quotidianità clinica. Per molti di questi apparecchi portatili, la sfida consiste nel realizzare movimenti meccanici con un’elevata precisione e affidabilità in uno spazio molto ristretto. Inoltre, in questi apparecchi portatili l’efficienza svolge un ruolo importante, in quanto l’obiettivo è raggiungere la massima durata delle batterie. Motori miniaturizzati ed efficienti, integrabili nell’apparecchio portatile, rappresentano in questo contesto la giusta soluzione.

A seconda del design dell’apparecchio, i criteri per la selezione dei motori elettrici sono il fattore forma e la configurazione dell’organo di trasmissione. In apparecchi rotondi si utilizzano preferibilmente motori lunghi con piccolo diametro. Al contrario, gli apparecchi piatti necessitano di motori con grandi diametri ma ridotta altezza di montaggio. L’azienda svizzera Sonceboz SA ha trovato una soluzione al problema: con la tecnologia dei motori Slim Line, l’azienda dispone di motori piatti, sviluppati per il montaggio diretto di circuiti stampati. In primo piano in questo contesto vi erano l’aumento del momento torcente e la semplificazione della struttura del motore, con pochissimi componenti. Ciò consente l’integrazione diretta di ingranaggi di riduzione nel motore e semplifica il processo di montaggio.

La disposizione brevettata dei poli degli statori consente un’elevata silenziosità del motore, a seconda della versione, nel campo da 30 a 40 dB, il che rappresenta un vantaggio decisivo per il comfort di applicazione degli apparecchi portatili. Attraverso la forma compatta sono possibili addirittura motori doppi in un unico alloggiamento, che comprendono due motori e due ingranaggi con albero concentrico. In collegamento con un mandrino lineare si possono pertanto realizzare per esempio applicazioni combinate con movimento lineare e rotante in uno spazio piccolissimo.

I motori Slim Line sono azionamenti diretti, che offrono un momento torcente relativamente alto con un basso numero di giri. Sono disponibili senza o con piccole riduzioni degli ingranaggi e permettono pertanto un buon grado di efficacia totale dell’unità di azionamento. Per questo motivo sono particolarmente adatti per apparecchi con alimentazione a batteria. La caratteristica di velocità/potenza di un attuatore lineare così montato dipende dall’alimentazione della batteria. Le bobine dello statore del motore sono dotate di contatti di collegamento, che consentono un montaggio diretto su un circuito stampato. Così non sono più necessari collegamenti con costosi cavi soggetti a errori tra motori ed elettronica di comando.

Per lo sviluppo di unità di azionamento per la tecnica medicale, presso Sonceboz oltre ai motori della famiglia Slim Line è disponibile una vasta gamma di tecnologie di motori e attuatori. Tra questi figurano motori passo passo ibridi e TinCan, attuatori lineari o motori BLDC.

Poiché l’industria automobilistica costituisce una parte importante del fatturato di Sonceboz, ne derivano vantaggi significativi per la divisione tecnica medicale: i motori e gli attuatori vengono prodotti in serie con quantità di pezzi importanti, come sempre nel settore automobilistico, e poiché devono soddisfare severi requisiti qualitativi, gli specialisti svizzeri possono realizzare soluzioni affidabili e ottimali dal punto di vista dei costi. Questa affidabilità è ad esempio richiesta nelle automobili anche in caso di shock meccanici e vibrazioni. La precisione dei movimenti, tipicamente nel campo dei centesimi di millimetri, deve essere mantenuta lungo tutta la vita utile di un prodotto. Proprio nei dispositivi medicali portatili, che possono cadere sul pavimento, tali caratteristiche sono imprescindibili. Oltre ai requisiti tecnici, per la tecnica medicale si pone anche l’esigenza della messa in sicurezza della disponibilità a lungo termine delle soluzioni omologate.

Le diverse tecnologie sono solo una parte della matrice di tecnologia e competenza dell’azienda svizzera. Inoltre, l’azienda dispone del know-how per lo sviluppo di motori, meccanica ed elettronica, nonché per la produzione con assemblaggio e fabbricazione di componenti. Tutti i processi aziendali sono pertanto certificati conformemente a ISO 13485, e a tutti i livelli si persegue una strategia zero errori. L’azienda, con circa 1000 collaboratori, è in prima linea come partner di sviluppo e produzione di sistemi di azionamento meccatronici compatti in apparecchi medicali. Per i clienti vi è pertanto la possibilità di realizzare un modulo di azionamento completo con un singolo partner. Il problema dell’interfaccia tra engineering, il fornitore di componenti standard e l’integratore di sistema pertanto non si pone. L’integrazione tecnica della soluzione è seguita correttamente.

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