Arthrose braucht vor allem eines: Bewegung

Im Volksmund wird Arthrose oft in einem Atemzug mit Altern und Verschleiss genannt. Weniger bedacht wird, dass Veränderungen an Knorpel bereits in jüngeren Jahren möglich sind, beispielsweise bei Sportlern mit vielen Verletzungen oder bei hohen körperlichen Belastungen am Arbeitsplatz. Weiter führt der demografische Wandel und die steigende Lebenserwartung zu längeren Lebensarbeitszeiten und der zunehmende Geburtenrückgang bringt Fachkräftemangel mit sich.

Welche Hilfsmittel können bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten im Alltag oder am Arbeitsplatz entlasten? Erfahren Sie, wie fünf robuste, kaltgerollte Kugelgewindetriebe aus der Schweiz die Lebensqualität und das Wohlbefinden beispielsweise im Berufsleben fördern. Mit ihrer Unterstützung können benachteiligte Personen wieder kraftvoll zugreifen und Berufskrankheiten infolge von Überbelastung vermindert werden.

Höhere Ansprüche fordern mehr Kompetenz

Kugelgewindetriebe sind bei der Umwandlung von einer Drehbewegung (Rotation) in eine Linearbewegung (Translation) aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades von über 0.9η und der damit verbundenen Energieeffizienz weit verbreitete Antriebskomponenten. Ob Standardausführung oder kundenspezifische Lösung: In vielfältigen Branchen und unzähligen Anwendungen kommen die Präzisions-Gewindetriebe von Eichenberger zum Einsatz. Die ideale Antriebslösung wird im konstruktiven Austausch und mit passgenauen Services mit dem Kunden zusammen entwickelt. In vielen Fällen kann eine herkömmliche Antriebslösung durch innovative Technik abgelöst werden. Zusätzlich wird so die Performance auf eine völlig neue Stufe angehoben. Eichenbergers Leidenschaft für die perfekte Bewegung macht den Gewindeprofi kreativ. «Inmitten der Schwierigkeit liegt nämlich die Möglichkeit», selbst für Anwendungen, bei denen ein Kugel- oder Gleitgewinde­trieb als perfekte Lösung nicht in Betracht gezogen worden wäre.

 

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Arthrose als Berufskrankheit

Schmerzende Hände, steife Finger: Gelenk-Arthrose ist keineswegs ein reines Senioren-Problem. Häufig leiden auch Menschen in mittleren Jahren an der Verschleißerkrankung. Viele Berufe sind mit einseitigen körperlichen Belastungen verbunden. Dies kann auf Dauer zu gesundheitlichen Problemen führen. So sind berufliche Anstrengungen, die mit fortwähren­dem Knien, schwerem Heben oder Tragen und einseitigen Bewegungsabläufen einhergehen, oft mit dem Auftreten von Arthrose verbunden. Arbeitsbedingte Erkrankungen des Nackens und der oberen Extremitäten wirken sich auf Hals, Schultern, Arme, Hände, Handgelenke und Finger aus und verursachen Kribbeln, Taubheitsgefühl, Unbehagen oder Schmerzen. Der Einsatz vibrierender Werkzeuge kann diese Probleme verstärken. Auswirkungen sind verminderte Beweglichkeit oder Griffstärke. Beides kann bei der Arbeit weitere Gefahren verursachen, etwa wenn ein Beschäftigter ein Werkzeug nicht mehr sicher halten oder bedienen kann. EU-weit stehen Krankheiten des Muskel-Skelett-Systems als Grund für Krankschreibungen an erster Stelle, bei der dauerhaften Berufsunfähigkeit auf dem zweiten Platz.


Kugelgewindetriebe machen es möglich, dass Menschen langfristig und gesundheitsschonend ihrer Arbeit nachgehen können

Die Berufstätigkeit ist für viele Menschen nicht nur ein notwendiges Übel zur Sicherung der eigenen Existenz. Nein, einer Arbeit nachzugehen bedeutet auch, mitten im Leben zu stehen, Selbstbestätigung durch Erfolg zu bekommen, einen geregelten Tagesablauf und Freude durch soziale Kontakte zu erleben. Bei der Arthrose beispielsweise verursachen oft nur einzelne Finger starke Schmerzen. Bewegungen wie Pinzettengriff, Zangengriff und das Ballen der Faust funktionieren nicht mehr richtig. Das beeinträchtigt einen Menschen im Alltag enorm. In der Regel ist es hilfreich, das Gelenk so stark wie möglich zu entlasten. Es braucht also eine Arbeitsgestaltung, die den Beschäftigten die Möglichkeit zur Entlastung von hohen körperlichen Anforderungen bietet und gezielt arbeitsbedingte Belastungen reduziert.

Das Ironhand-System ist das weltweit erste aktive weiche Exoskelett für die Hand, das entwickelt wurde, um die Gesundheit von Arbeitenden zu schützen und zu verbessern. Dieser besondere Handschuh verdankt seine enorme Griffkraft fünf leisen, schlanken aber äusserst belastbaren Gewindetrieben aus der Schweiz. Mit Hilfe der patentierten SEM™-Technologie ahmt die Roboterhand die Griffbewegungen des Benutzers nach. Die kalt gerollten Kugelgewindetriebe aus dem Hause Eichenberger Gewinde AG verleihen ihr Kraft und Ausdauer. Maximal kann das System innerhalb von Millisekunden 80 N Griffkraft zur Verfügung stellen. Griffintensive, sich wiederholende und statische Aufgaben können mit Ironhand® wie von Zauberhand gemeistert werden.

 

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Unsere Hände sind Wunderwerke der Natur – mit Ironhand® bleiben sie belastbar

Unsere Hände sind wahre Meisterwerke der Evolution, denn nur der Mensch kann bei seiner Hand das zweite Daumenglied beugen. Dadurch sind präzise Handgriffe und exakte Koordination möglich. Jedes Greifen und Zupacken ist ein hochkomplexer Vorgang: Dabei arbeiten 27 kleine Knochen und 15 Gelenke präzise zusammen. Diese sind durch Bänder, Sehnen und 33 Muskeln miteinander verbunden. Hinzu kommen Nerven und Blutgefäße. Nur die Handfläche ist durch eine robuste Sehnenplatte geschützt, die einen kraftvollen Griff erlaubt. Nervenimpulse aktivieren die Knochen, Gelenke, Sehnen, Bänder und Muskeln - alle Einzelteile der Hand greifen wie Zahnräder ineinander.

Ironhand® funktioniert genauso: Die druckempfindlichen Sensoren in den Fingerspitzen des Handschuhs erkennen, wann der Benutzer ein Objekt ergreift. Ein Mikroprozessor berechnet die erforderliche Leistung. Das Herzstück im Bausatz von Ironhand® bilden die elektrisch angetriebenen, anwendungsoptimierten, sehr filigranen Kugelgewindetriebe 5 x 2 mm (Ø 5 mm, Steigung 2 mm). Sie setzen die Drehbewe­gung der kleinen Motoren in eine Linearbewegung um – mit einem erstaunlich guten Wirkungsgrad von über 0.94η. Die Servomotoren sind durch dünne Drahtsaiten mit den Fingern des Handschuhs verbunden. Diese feinen Verbindungen 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.

 

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Arthrose braucht vor allem eines: Bewegung
Da punktet Eichenberger mit seiner Leidenschaft für die perfekte Bewegung



Über die Einstellungen ist es möglich, im Laufe eines Arbeitstages flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren. Etwa, wenn man am Vormittag leicht belastende Aufgaben durchführt und am Nachmittag Tätigkeiten anstehen, die die Muskulatur stark belasten. Auch können so verschiedene Nutzerinnen und Nutzer mit einem System arbeiten.

 

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Muskeln werden entlastet, die Produktivität und das Wohlbefinden
am Ende einer Schicht sind verbessert.

 

Der richtige Technikpartner denkt um die Ecke

Häufig stellt geringer Bauraum bei grosser Belastung eine Herausforderung dar. Höchste Performance auf kleinstem Raum sind gefordert. Genauso beschrieb der schwedische Hersteller, Bioservo Technologies AB, Ironhands Anforder­ungen an die Kugelgewindetriebe, welche die mechanischen Antriebselemente der Ironhand-Finger verkörpern. Hohe Positio­nier­genauigkeiten bei kleinsten Hüben und hohe Dynamik im Dauereinsatz waren die Herausforderungen. Sicherheit und Zuverlässigkeit standen im Mittelpunkt. Die Wartungsintervalle, die Lebensdauer und nicht zuletzt die Kosten spielten eine entscheidende Rolle.

Eichenberger Gewinde AG wagt sich 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 die Unternehmung selbst her. Damit gewährleistet der Gewindeprofi eine kurze Time-to-Market für anwendungsoptimierte Produkte höchster Präzision und Wirtschaftlichkeit.

Die kaltverformten, induktiv gehärteten Ironhand® - Kugelgewindetriebe, 5 x 2 mm, bringen Schnelligkeit, Präzision und minimale Platzverhältnisse unter einen Hut. Zusätzlich verstärkt das ideale Steigungsverhältnis der Spindel die Effizienz der Bewegung. «Die fünf Schweizer Helden», mit jeweils drei in der Mutter eingebauten ausge­klügelten Einzelgangrück­führungen, verblüffen ausserdem mit ihrem geringen Gewicht und steigern die Wirtschaftlichkeit der Gesamtlösung.


Innovative Entwicklungen überraschen und ermöglichen völlig neuartige Antriebslösungen

Um den Kunden im Wettbewerb voran zu bringen, fordert Eichenberger die Grenzen des technisch Machbaren heraus. «Das Geheimnis des Erfolgs ist, den Standpunkt des anderen zu verstehen». Eichenberger lebt diesen Leitgedanken und sieht vorausschauendes Agieren statt Reagieren als vitalen Bestandteil seiner Firmenkultur. Die Gewindeexperten beraten und inspirieren, um Ideen für ein neues Produkt für oder einen völlig neuartigen Antrieb umzusetzen. Unmögliches möglich machen – die damit verknüpften Gespräche sind Eichenbergers Triebkraft für Neuentwicklungen.

Bei der Ironhand® wurde der von Eichenberger eigens für die Weiterentwicklung des Kundenproduktes ausgearbeitete Inspiration-Check angewendet:

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Sie haben eine Idee aber noch keine Lösung? Dann führen Sie ein
inspirierendes
Gespräch mit uns. Um Sie im Wettbewerb voran zu bringen,
fordern wir die Grenzen des technisch Machbaren heraus.


Was macht den Kugelgewindetrieb Carry so belastbar und zum idealen Funktionselement für diese Anwendung?

Durch das Gewinderollen entstehen sehr genaue Geometrien von hoher Oberflächengüte. Die üblichen Herstellungsverfahren für Gewinde wie Fräsen, Drehen oder Wirbeln sind spanabhebend. Diese haben den Nachteil, dass sie den Faserverlauf des Stahls unterbrechen. Dem gegenüber steht das Gewinderollen, das als spanlose Bearbeitung die Längsfasern nicht zerschneidet, sondern lediglich umleitet. Zugleich verfestigt sich die Oberfläche im Profil. Diese „glattrollierte Oberfläche" bietet wenig Angriffsmöglichkeiten für Verschmutzung. Für eine lange Lebensdauer ist das ausschlaggebend und ermöglicht zudem das geräuscharme Abrollen der Kugeln. Weiter ergeben sich durch die Kaltumformung sehr gute Rauheitswerte (~ Rz 1.0) auf den Gewindeflanken und im Grundradius.

 

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Ursula Schädeli

Marketing, Eichenberger Gewinde AG

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