Das Gehäuse des proximalen Durchflusssensors von Hamilton Medical besteht aus zwei geformten Hälften aus medizinischem Kunststoff.

Beatmungskreislauf und Atmung. Wenn sich das Inspirationsventil öffnet, befördert der Überdruck (Atemwegsöffnungsdruck oder PAO) Luft in den Kreislauf, füllt ihn und bläst die Lunge auf, bis der eingestellte Inspirationsdruck erreicht ist.

Ultraschallschweissen für Durchflusssensoren

Publiziert

Intelligente Beatmungslösungen bieten mehr Behandlungssicherheit und erleichtern die Arbeit des klinischen Personals. Dabei erfordert ihr Einsatz höchste Präzision für die Nachbildung feiner Anpassungen, die das menschliche Gehirn sonst zur Regulierung des Atmungsprozesses vornehmen würde. Dafür braucht es präzise Durchflusssensoren, die Beatmungsgeräte überwachen und selbst kleinste Druckänderungen erkennen.

Der proximale Durchflusssensor bildet seit 1983 das Herzstück aller Beatmungsgeräte von Hamilton Medical. Der Schweizer Hersteller mit Hauptsitz in Bonaduz produziert intelligente Beatmungslösungen für Intensivstationen und -transporte. Mit dem Sensor können wertvolle Daten direkt von der Atemwegsöffnung des Patienten geliefert werden, zudem erkennt er selbst winzige Druckänderungen. Diese signalisieren den Versuch des Patienten, auf natürliche Weise zu atmen. Dabei passt sich der Sensor dem Atmungsvorgang des Patienten an, um ihn mit der erforderlichen Menge an sauerstoffangereicherter Luft zu versorgen.

Die erfolgreiche Massenproduktion hochentwickelter und extrem präziser Durchflusssensoren aus Einwegkomponenten stellte Hamilton Medical vor erhebliche Herausforderungen hinsichtlich Konzeption, Montage und Kosten. Jedoch hatte das Unternehmen bereits seit Jahren in die Konstruktion und Entwicklung investiert und in Zusammenarbeit mit Emerson und lokalen Maschinenbauern automatisierte Systeme für die Montage von Vollkunststoff-Durchflusssensoren mit der Branson Ultraschallschweisstechnik entwickelt und validiert.

Maximale Präzision durch Ultraschallschweissen
Beim Ultraschallschweissen werden hochfrequente mechanische Schwingungen und Schweisskräfte kombiniert, um Reibungswärme und ein gezieltes Aufschmelzen an der Verbindungsstelle der sich berührenden thermoplastischen Teile zu erzeugen, wodurch diese dauerhaft miteinander verbunden werden können. Das Verfahren eignet sich besonders für die Montage von Durchflusssensoren, da es das Risiko von Hitze, mechanischer Belastung oder Verunreinigung der empfindlichen Sensormembran praktisch ausschliesst.
Das vollautomatische Durchflusssensor-Montagesystem wurde unter der Leitung von Hamilton vom Schweizer Unternehmen Imperia Systems gebaut. Emerson stellte für die medizinische Produktion geeignete Branson-2000Xc-Ultraschallschweissmaschinen, -Schweisswerkzeuge sowie technische und Integrationsunterstützung für das kurzfristige Montageprojekt bereit. Nach der Auslieferung absolvierte das System rechtzeitig vor dem Produktionsstart im September 2020 die erforderliche IQ/OQ/PQ (Installations-, Betriebs- und Leistungsqualifikation).

Während des Betriebs nimmt der Roboter des Montagesystems die drei Sensorkomponenten auf und positioniert sie auf dem unteren Schweisswerkzeug, allen voran die untere Hälfte, in die die Klappe mit der Membran eingesetzt wird. Nachdem der Roboter die korrekte Position der Ringmembran geprüft hat, wird die obere Hälfte aufgesetzt. Anschliessend senkt sich die Vorschubeinheit der Schweissmaschine und drückt das obere Schweisswerkzeug auf die Sensorkomponenten. Durch die Schweisskraft wird die Ultraschallschweissung ausgelöst, die in weniger als einer Sekunde abgeschlossen ist.

Während der Ultraschallschweissung überwacht die digitale Steuerung der Schweissmaschine alle Schweissparameter in Echtzeit und speichert für jedes Teil einen vollständigen Schweissdatensatz. Die für den medizinischen Bereich geeigneten Schweissmaschinen sind mit Datensicherheitsfunktionen wie einem hierarchischen Passwortschutz und einer hochgradigen Datenverschlüsselung ausgestattet. Sie unterstützen die Übereinstimmung mit führenden globalen Fertigungsstandards, einschliesslich ISO 13485 sowie mit den Anforderungen an die Fertigung von Medizinprodukten und die Rückverfolgbarkeit von Teilen gemäss der Verordnung für Medizinprodukte der Europäischen Union und den Bestimmungen von 21 CFR Part 11 der U.S. Food and Drug Administration (FDA).

EVENTS

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 14.-17. Februar 2023

Ort: Nürnberg (D)

Vivaness

Internationale Fachmesse für Naturkosmetik

Datum: 14.-17. Februar 2023

Ort: Nürnberg (D)

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für Gedruckte Elektronik

Datum: 01.-02. März 2023

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ZHAW-IFM Day

Der IFM-Day der ZHAW findet als Begegnungstag für FM-Ausbildung und FM-Praxis statt.

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INTERNORGA

Leitmesse für den Ausser-Haus-Markt

Datum: 10.-14. März 2023

Ort: Hamburg (D)

Pro Wein

Internationale Fachmesse Weine und Spirituosen

Datum: 19.-21. März 2023

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Trendtage Gesundheit Luzern

Die TGL sind die führende nationale Plattform für Trends und Perspektiven im Gesundheitswesen.

Datum: 22.-23. März 2023

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HR Festival Europe

Fachmesse für HRM, trainings to business und Corporate Health

Datum: 28.-29. März 2023

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Gastia

Die Fach- und Erlebnismesse für Gastfreundschaft

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Hannover Messe

TRANSFORMING INDUSTRY TOGETHER

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SBK Kongress

Kongress vom Berufsverband der diplomierten Pflegefachpersonen der Schweiz

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LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

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Altenpflegemesse

Leitmesse für die Pflegewirtschaft

Datum: 25.-27. April 2023

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DMEA

Connecting Digital Health

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Lebensmitteltag

Die führende schweizerische Lebensmittelfachtagung von bio.inspecta und SQS

Datum: 27. April 2023

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interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

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Internationale B2B-Messe für Food & Beverage

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Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung

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LABVOLUTION

Als europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows bildet die LABVOLUTION das gesamte Spektrum der Laborwelt ab und zeigt neue Wege für Anwenderbranchen auf.

Datum: 09.-11. Mai 2023

Ort: Messegelände Hannover (D)

Vorsorge-Symposium

Fachmesse 2. Säule sowie ein Vorsorge-Symposium

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MedtecLIVE with T4M

Fachmesse für die gesamte Wertschöpfungskette der Medizintechnik

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HealthEXPO

Gesundheit, New Health Care und Zukunftsform

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EPHJ-EPMT-SMT

Interationale Ausstellung für Uhrenindustrie, Mikrotechnologie und Medizinaltechnik

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MedTech Summit

Kongress mit technologie- und marktrelevante Themen aus der Medizintechnik- und Gesundheitsbranche

Datum: 19.-23. Juni 2023

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Automatica

Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 27.-30. Juni 2023

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Blezinger Healthcare

7. Fachkonferenz - Das Pflegeheim der Zukunft

Datum: 22.-23. Juni 2023

Ort: Luzern (CH)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 27.-30. Juni 2023

Ort: München (D)

SWISS eHEALTH FORUM

Pusher der Digitalisierung im Gesundheitswesen

Datum: 29.-30. Juni 2023

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Additive Manufacturing Forum

Die Entscheider- und Expertenkonferenz bringt das gesamte Wertschöpfungssystem rund um die additive Fertigung zusammen.

Datum: 04.-05. Juli 2023

Ort: Berlin (D)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12.-13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 12.-13. September 2023

Ort: Luzern (CH)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 13.-16. September 2023

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Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 26.-28. September 2023

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POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 26.-28. September 2023

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 07.-11. Oktober 2023

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Blezinger Healthcare

12. Fachkonferenz - Das Spital der Zukunft

Datum: 19.-21. Oktober 2023

Ort: Luzern (CH)

A + A

Internationale Fachmesse für Persönlichen Schutz, Betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit.

Datum: 24.-27. Oktober 2023

Ort: Düsseldorf (D)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 25.-26. Oktober 2023

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Pumps & Valves

Fachmesse für Pumpen- und Ventiltechnik

Datum: 25.-26. Oktober 2023

Ort: Zürich (CH)

IN.STAND

Die Fachmesse für Instandhaltung und Services

Datum: 07.-08. November 2023

Ort: Stuttgart (D)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 13.-16. November 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Compamed

Schmelztiegel für High-Tech-Lösungen in der Medizintechnik

Datum: 13.-16. November 2023

Ort: Düsseldorf (D)

igeho

Internationale Plattform für Hotellerie, Gastronomie, Take-away und Care-Institutionen in der Schweiz

Datum: 18.-22. November 2023

Ort: Basel (CH)

Lefa (ehemals Mefa)

Branchentreffpunkt für das verarbeitende schweizerische Lebensmittelgewerbe

Datum: 18.-22. November 2023

Ort: Basel (CH)

Heimtextil

Weltweit führende Fachmesse für Wohn- und Objekttextilien

Datum: 09.-12. Januar 2024

Ort: Frankfurt (D)

Swissbau

Die führende Plattform der Bau- und Immobilienwirtschaft in der Schweiz.

Datum: 16.-19. Januar 2024

Ort: Basel (CH)

Anuga FoodTec

Internationale Zuliefermesse für die Lebensmittel-und Getränkeindustrie

Datum: 19.-22. März 2024

Ort: Köln (D)

analytica

Leitmesse für Labortechnik, Analytik, Biotechnologie und analytica conference

Datum: 09.-12. April 2024

Ort: München (D)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 13.-17. Mai 2024

Ort: München (D)

drupa

Weltweit führenden Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 28. Mai - 07. Juni 2024

Ort: Düsseldorf (D)

ArbeitsSicherheitSchweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz & Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 05.-06. Juni 2024

Ort: Bern (CH)

aqua pro

B2B-Plattform in der Schweiz für Fachkräfte des Globalen Wasserkreislaufs

Datum: 2024

Ort: Bulle (CH)

Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 10.-14. Juni 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

PFLEGE PLUS

Die Fachmesse PFLEGE PLUS bringt Fachbesucher mit ausstellenden Unternehmen, Branchenverbände sowie Experten des Pflegemarkts zusammen.

Datum: 14.-16. Mai 2024

Ort: Stuttgart (D)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

Cleanzone

Internationale Fachmesse und Kongress für Reinraumtechnologie

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

Ort: Nürnberg (D)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Fachmesse für Nahrungsmittel-Innovationen

Datum: 19.-23 Oktober 2024

Ort: Paris (F)

ZAGG

DER BRANCHENTREFFPUNKT MIT RELEVANTEN GASTRO-TRENDS

Datum: 20.-23. Oktober 2024

Ort: Luzern (CH)

Ifas

Fachmesse für Gesundheitsmarkt

Datum: 22.-24. Oktober 2024

Ort: Digital (CH)

all4pack Paris

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

Swiss Handicap

Nationale Messe für Menschen mit und ohne Behinderung.

Datum: 29. November-1. Dezember 2024

Ort: Luzern (CH)

Oils + fats

Leitmesse der Öl- und Fettindustrie in Europa.

Datum: Herbst 2025

Ort: München (D)

Bezugsquellenverzeichnis