Entwicklungsgeschichte eines medizinischen Produkts: Teil 2 – Display und Gehäuse

Autor / Redakteur: Thomas Wolfmüller * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Medizinische Geräte unterliegen unterschiedlichen Hygienevorschriften. Im zweiten Teil zeigen wir am Beispiel eines Beatmungsgerätes, worauf es bei Display und Gehäuse ankommt.

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Display: Für das Beatmungsgerät haben sich die Projektpartner auf ein TFT-Industriedisplay geeinigt. Die komplette Elektronik ist mit einer integrierten kundenspezifischen Embedded-Lösung ausgestattet.
Display: Für das Beatmungsgerät haben sich die Projektpartner auf ein TFT-Industriedisplay geeinigt. Die komplette Elektronik ist mit einer integrierten kundenspezifischen Embedded-Lösung ausgestattet.
(Bild: Data Modul)

Im ersten Teil unserer Serie hatten wir ein Beatmungsgerät von Salvia vorgestellt, das zusammen mit Data Modul entwickelt wurde. Der Schwerpunkt im ersten Teil lag auf der Zusammenarbeit aller Beteiligten. Auf Basis eines Entwicklungs-Kits entstanden Software und System.

Im zweiten Teil geht es um die Gehäusekonstruktion sowie die Integration eines PCAP-Touchdisplays mit Coverglas. Nachdem der Auftrag erteilt und die Projektverantwortlichkeiten definiert wurden, startete der operative Teil des Entwicklungsprozesses. Zielsetzung für Salvia war es, einen Partner zu haben, der von der Entwicklung bis zur Umsetzung der Anzeigeeinheit in der Serienproduktion die Verantwortung übernimmt und die entsprechenden Kapazitäten und Technologien aus einer Hand zur Verfügung stellt.

Zu berücksichtigen sind ganz unterschiedliche medizinische Hygienevorschriften. So ist es bei der Entwicklung von medizinischen Bediengeräten notwendig, das Gerät vollständig und rückstandsfrei reinigen zu können. Jeder Spalt im Gerätegehäuse muss entweder so schmal sein, dass keine Flüssigkeit oder Verunreinigung einlaufen oder sich festsetzten kann oder so breit, dass dieser jederzeit und unkompliziert gereinigt werden kann.

Um im Falle des Salvia elisa 800 die Funktionsanforderungen in Einheit mit den Designvorgaben optimal zu erfüllen, wurde gegen eine Spaltverfüllung mit geeigneten Materialien und zu Gunsten einer sogenannten Presspassung entschieden: Dabei wird der Frontrahmen auf ungefähr 20 °C erwärmt und nach dem Einsetzen einer Glasoberfläche wieder abgekühlt. Das setzt voraus, dass die Konstrukteure sich mit verschiedenen Materialien und den entsprechenden Fertigungsvorrichtungen auskennen.

Langzeitverfügbares TFT-Display für die Industrie

Das Gehäusedesign des elisa 800 wurde von Produktdesignern entworfen und in enger Abstimmung zwischen den Projektbeteiligten umgesetzt. Alle erforderlichen und gewünschten Design- und Funktionalitätsaspekte wurden gemeinsam erarbeitet. Der Projektpartner Data Modul übernahm im Anschluss die kostenoptimierte Entwicklung des Gehäusedesigns bei Material, Abmessungen, Fertigungsmöglichkeiten, -machbarkeit, sowie Look and Feel.

Der Panel-PC als grafisches Anzeigeelement besteht aus einer Touch-Display-Einheit mit Glasfront und dem Gehäuserückteil inkl. kompletter Elektronik mit einer integrierten kundenspezifischen Embedded-Lösung. Die Basis der Anzeige bildet ein langzeitverfügbares Industrie-TFT-Display mit einer Auflösung in HD. Die Panelauswahl erfolgte aus dem Distributionsportfolio von Data Modul mit Fokus auf Preis/Leistung und den für die Applikation angemessenen optischen Eigenschaften.

Auf direktes Bonding des TFT-Panels und Glas-Toucheinheit konnte aufgrund des Inneneinsatzes der Anwendung verzichtet werden. Die Auswahl der Glasscheiben erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden anhand unterschiedlichster Glasmuster. Betrachtet wurden die optischen Einflüsse der unterschiedlichen Oberflächenbearbeitungen. Ausgewählt wurde ein 3 mm thermisch gehärtetes Weißglas, das die Schutzklasse IK7 erfüllt, ein Anti-Glare Treatment und ein keramisch hinterdrucktes Salvia Logo.

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