medizin&technik 05.2017
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medizin&technik 05.2017

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<strong>05.2017</strong><br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

EVK 11,20 €<br />

Ingenieurwissen<br />

für die Medizin<strong>technik</strong><br />

TITELTHEMA<br />

Flexible Elektroden<br />

Von neuartigen Implantaten, die<br />

Medikamente ersetzen könnten<br />

Seite 20<br />

Formgedächtniswerkstoff<br />

Osteosyntheseplatten werden durch<br />

Nitinol-Elemente steifer Seite 32<br />

Auslandsmarkt Japan<br />

Hartnäckigkeit und Geduld zahlt<br />

sich für Importeure aus Seite 82<br />

SPECIAL<br />

Kunststoff<strong>technik</strong>: Spritzguss<strong>technik</strong><br />

und mehr auf der Fakuma Seite 59

2 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Wo sich neue Technologien<br />

bewähren (müssen)<br />

Zahn oder Zeh – wo überall Nerven durch den Körper verlaufen,<br />

wird vor allem dann klar, wenn sie eine schmerzhafte<br />

Botschaft weiterleiten. Dass sie, glücklicherweise meist unauffällig,<br />

jeden Winkel im Körper erreichen, macht sie zu einem interessanten<br />

Ansatzpunkt für neue Therapien. Mit Hilfe feinster<br />

Elektroden lassen sich die Signalwege im Körper immer gezielter<br />

ansprechen. Einen Einblick in diesen „explodierenden Markt“<br />

der Neurostimulation bietet das Titelthema dieser Ausgabe ab<br />

Seite 20. Das Beispiel: Ein Implantat soll künftig den Blutdruck<br />

senken – mit weniger Nebenwirkungen, als man das von Medikamenten<br />

kennt.<br />

Auf dem japanischen Markt hätten solche oder auch andere<br />

Neuerungen vor allem dann eine Chance, wenn Vergleichbares<br />

bereits im Einsatz ist. Lesen Sie ab Seite 82, warum das Land viele<br />

importierte Medizinprodukte braucht und auf welche Hürden<br />

Unternehmen im Zuge des Markteintritts stoßen können.<br />

Je weiter sich neue Technologien in der Produktion verbreiten,<br />

desto mehr Aspekte tauchen auf, mit denen sich bisher kaum<br />

jemand befasst hat. Das trifft auch für den 3D-Druck im<br />

Reinraum zu (Seite 52). Da musste gelegentlich ein Angeldraht<br />

herhalten, um den Prototypen einer Lösung zu entwerfen. Aber<br />

Standards für den Reinraumeinsatz und weitere für die Medizin<strong>technik</strong><br />

relevante Fragen zum 3D-Druck werden schon diskutiert.<br />

Eine spezielle Idee, wie sich neuartige fusselarme OP-Tücher<br />

aus drei Schichten von Polymerfasern herstellen lassen, hatte ein<br />

Unternehmen aus Portugal. Wieso das Ultraschallschweißen dafür<br />

unverzichtbar war, lesen Sie in unserem Sonderteil Verbindungs<strong>technik</strong><br />

auf Seite 42. Weitere Ideen für die Verarbeitung<br />

von Kunststoffen finden Sie in unserem Special (ab Seite 59) –<br />

ein Vorbote der Fachmesse Fakuma im Oktober. Was dort an<br />

neuen Technologien für die Medizin<strong>technik</strong> zu sehen ist, schauen<br />

wir uns an!<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Mehr zum Titelthema „Flexible Elektronik“<br />

finden Sie im Online-Magazin unter<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/onlineweiterlesen

■ Medizin im Dialog<br />

■ Technik<br />

20<br />

Kinderchirurgie<br />

Adäquate Produkte<br />

müssen finanzierbar sein ...................14<br />

Entwicklung und Komponenten<br />

Simulation: Software ebnet den Weg<br />

zu neuen Blutpumpen ........................26<br />

Arthritis<br />

Polysaccharide aus Braunalgen<br />

als Ansatz für neue Therapie ..............18<br />

14<br />

Body Area Networks: Sicherheit bei<br />

Bluetooth-Datenübertragung .............30<br />

Werkstoffe<br />

Nitinol: Was Formgedächtnismetall<br />

in der Orthopädie leisten kann ...........32<br />

Bild: Uniklinikum Tübingen<br />

Für Kinderchirurg<br />

Prof. Jörg<br />

Fuchs wären<br />

adäquate Medizinprodukte<br />

wünschenswert<br />

Sonderteil<br />

Verbindungs<strong>technik</strong><br />

So lassen sich Härteprozesse den<br />

Anforderungen anpassen ...................34<br />

Textiler Ansatz für den<br />

Ersatz von Bändern ............................36<br />

Montage/Handhabung<br />

Montagesystem: Präzise montieren<br />

im Sekundentakt ...............................48<br />

Biegeschlaffe Intubationsschläuche<br />

automatisiert fertigen ........................50<br />

Special<br />

Kunststoff<strong>technik</strong><br />

Übersicht ...........................................59<br />

Klebstoffe:<br />

Wie unangenehme und schädliche<br />

Geruchsstoffe vermieden werden .......38<br />

Schweißkopf für das Verbinden<br />

schwieriger Werkstoffe ......................40<br />

Ultraschallschweißen verbindet<br />

Schichten neuartiger OP-Tücher ........42<br />

Pressen: Die gleiche Maschine ist<br />

flexibel genug für neue Aufgaben ......44<br />

Hochfrequenzschweißen – damit kein<br />

Tropfen Blut verloren geht .................46<br />

Reinraum<strong>technik</strong><br />

Für 3D-Druck im Reinraum gibt es noch<br />

keine Standards, aber Lösungen .........52<br />

Reinraumsysteme: Neuausrichtung<br />

erleichtert den Überblick ...................55<br />

Reinraum<strong>technik</strong>: Service<br />

für normgerechte Systeme .................56<br />

Silikonverarbeitung:<br />

Mehr Sauberkeit am Schlauch ............58<br />

Messe Fakuma: 3D-Druck, Industrie 4.0<br />

und neue Maschinen ..........................60<br />

Polyman: Ein Spritzgussteil vereint<br />

die guten und schlechten Seiten .........62<br />

Im Werkzeug lackiert – vielleicht<br />

sogar mit antimikrobieller Schicht .....64<br />

Spritzgießwerkzeug: Düsen nach neuem<br />

Konzept senken Energieverbrauch .....66<br />

Mikrospritzguss: Vom 5-Achs-Spritzguss<br />

zur 6-Achs-Hightech-Anlage ..............68<br />

Kunststoffverarbeitung: Wer wachsen<br />

will, muss offen sein für Neues ...........70<br />

59<br />

Spritzguss im Reinraum: Maximale<br />

Integration auf kleiner Fläche ............72<br />

Heißkanal<strong>technik</strong>:<br />

16 Nadeln einzeln steuern .................74<br />

Spritzenherstellung: Werkzeugbauer<br />

und Heißkanalexperte als Team .........76<br />

Bild: IKV<br />

Special<br />

Kunststoff<strong>technik</strong>:<br />

Trends im<br />

Spritzguss,<br />

Fakuma<br />

4 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Bild: Oestergaard/Daimler und Benz Stiftung<br />

Titelthema<br />

Flexible Elektroden<br />

für neue Therapien<br />

Winzige Elektroden – wie hier im Modell<br />

– ermöglichen es, einzelne Nervenfasern<br />

zu stimulieren, im Gehirn oder im peripheren<br />

Nervensystem. Das bietet neue<br />

Ansatzpunkte für Therapien ..............20<br />

Wir sind dabei,<br />

wenn Zuverlässigkeit<br />

an erster Stelle steht.<br />

Unsere innovativen Sensorlösungen<br />

machen medizintechnische Geräte<br />

noch leistungsfähiger und sicherer.<br />

■ Fokus Forschung<br />

Künstliche Muskeln<br />

Was dielektrische Elastomere als Antrieb<br />

für Roboter und Prothesen leisten ......78<br />

Energy Harvesting<br />

Flüssigkeit unter der Sohle macht den<br />

Körper zur Stromquelle ......................80<br />

■ Auslandsmarkt<br />

Japan<br />

Großer Bedarf an Medizinprodukten,<br />

vor allem aus dem Ausland ................82<br />

Marktzugang in Japan<br />

Hartnäckigkeit und Geduld sind<br />

die geforderten Tugenden ..................84<br />

52<br />

■ Recht<br />

MDR<br />

Den neuen Anforderungen mit<br />

Eigeninitiative begegnen ....................86<br />

■ Management<br />

E-Health<br />

Finanzielle Förderung für Unternehmen<br />

auf EU-, Bundes- oder Landesebene ...88<br />

Rubriken<br />

Editorial ............................................03<br />

Visionen ............................................06<br />

Nachrichten .......................................08<br />

Recht .................................................86<br />

Termine .............................................90<br />

Innovationen .....................................91<br />

Firmenscout ......................................94<br />

Impressum .........................................98<br />

Meilensteine ......................................99<br />

Bild: Dreigeist<br />

Zum Titelbild: Mit flexiblen Elektroden wie<br />

hier im Modell können einzelne Nervenstränge<br />

angesprochen werden. Je filigraner<br />

und flexibler, desto gezielter kann der<br />

Strom eingesetzt werden<br />

Für den 3D-Druck im Reinraum ist<br />

heute zum Teil Bastelei gefragt –<br />

Standards sind auf dem Weg<br />

Beilagen:<br />

Beilage in dieser Ausgabe:<br />

Acceed GmbH<br />

Wir bitten um Beachtung<br />

www.first-sensor.com

VISIONEN<br />

SCHÜTZENDES GUMMI<br />

Handschuhe | Heute sind sie aus keiner Arztpraxis, aus keinem Krankenhaus oder gar<br />

Pflegedienst mehr wegzudenken: Nach der Händedesinfektion gehören medizinische<br />

Schutzhandschuhe zu den wichtigsten Maßnahmen, um Infektionen zu verhindern –<br />

sowohl beim Fachpersonal als auch beim Patienten.<br />

Handschuhe retten seit über 100 Jahren in der<br />

Medizin Leben, denn sie verhindern das Übertragen<br />

von Infektionen. Erfunden wurden sie<br />

aus Liebe. So lautet zumindest die Geschichte<br />

um den jungen US-Amerikaner und Chirurgen<br />

William Stuart Halsted (1852 – 1922). Seine<br />

Verlobte, die Opera tionsschwester Caroline<br />

Hampton, litt unter einer Karboldermatitis. Karbolsäure<br />

war jedoch damals das übliche Desinfektionsmittel<br />

für medizinisches Personal.<br />

Halstedt entwickelte 1890 in New York für sie<br />

daher hauchdünne sterilisierbare Gummihandschuhe.<br />

Doch nicht nur die Liebe zeigte den Weg zum<br />

medizinischen Handschuh. In Deutschland<br />

führte etwa zeitgleich der Chirurg Paul Leopold<br />

Friedrich (1864 – 1916) den nahtlosen Gummihandschuh<br />

ein – aufgrund seines Wissens um<br />

die Gefahr der Wundinfektion. Friedrich gilt als<br />

Vordenker der chirurgischen Infektionspräven -<br />

tion und -therapie. Der Erfolg gab den Handschuhträgern<br />

Recht, und der medizinische<br />

Handschuh setzte sich weltweit durch. Heute<br />

geht der globale jährliche Verbrauch an Operationshandschuhen<br />

in die Milliarden.<br />

Anke Biester<br />

Fachjournalistin in Aichstetten<br />

www.krankenhaushygiene.de<br />

www.handschuhliste.de<br />

www.smarterials.berlin<br />

Eine Studie aus dem Jahr 2015 aus den USA zeigte,<br />

dass Pflegekräfte, wenn sie ihre Handschuhe<br />

oder ihren Kittel ausziehen, fast jedes zweite Mal ihre<br />

Haut oder Kleidung kontaminieren. Die Studie<br />

zeigte aber auch, dass sich durch gezielte Schulung<br />

diese Form der Kontaminationen auf 19 % senken<br />

lässt. Der Kniff beim Ausziehen besteht darin, dass<br />

die bloße Haut nicht die potenziell kontaminierte<br />

Außenseite der Handschuhe berührt.<br />

D<br />

as Robert Koch Institut empfiehlt<br />

im OP-Bereich grundsätzlich<br />

den Einsatz latex allergenarmer<br />

OP-Handschuhe – sie sind hinsichtlich<br />

Tragekomfort, Passgenauigkeit,<br />

Griffigkeit und mechanischer Belastbarkeit<br />

unübertroffen. Die Proteine<br />

des Latex können jedoch Allergien<br />

auslösen. Für medizinisches<br />

Personal mit Latex-Allergie gibt es<br />

diverse Alternativen aus synthetischem<br />

Isopren, Chloropren, Nitril-<br />

Kautschuk oder PVC. Seit einem<br />

Jahr ist auch ein Operationshandschuh<br />

aus dem Naturlatex-ähnlichen<br />

Material Polyisopren, das<br />

durch UV-Licht vernetzt wird, auf<br />

dem Markt.<br />

Ärzte, die zum Beispiel bei einem<br />

Kathetereingriff potenziell von<br />

Röntgenstrahlung getroffen werden<br />

können, tragen Röntgenschutz-<br />

Handschuhe, die durch einen gewissen<br />

Bleigehalt Schutz versprechen.<br />

Die Crux: Je höher der Bleigehalt,<br />

desto weniger elastisch ist der<br />

Handschuh.<br />

6 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

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05/2017 medizin&<strong>technik</strong> 7

■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Smarte Tools für<br />

effiziente Prognosen<br />

Kooperationsnetzwerk | Partner aus Industrie, Wissenschaft<br />

und Klinik entwickeln gemeinsam computergestützte<br />

Modelle, um biotechnologische Produktionsprozesse<br />

effizienter zu gestalten und optimierte Entscheidungen<br />

in der Medizin zu ermöglichen.<br />

Das Kooperationsnetzwerk Modipro will ungenutzte Potenziale<br />

der Digitalisierung in den Bereichen Biotechnologie und Medizin<br />

erschließen<br />

Bild: Pixabay<br />

Ungenutzte Produktivitätspotenziale in biotechnologischen<br />

Industrieprozessen erschließen und neue Methoden für die<br />

individualisierte Medizin entwickeln: Dieses Ziel verfolgt das<br />

Kooperationsnetzwerk Modipro des Zentralen Innovationsprogramms<br />

Mittelstand (ZIM). Im Netzwerk sollen computergestützte<br />

Modelle entwickelt werden, um in der biotechnologischen<br />

Forschung, Entwicklung und Produktion sowie in der Klinik<br />

gesicherte Vorhersagen zu treffen und die Möglichkeit zu<br />

schaffen, präventiv zu agieren.<br />

Modipro steht für „Modelle für Diagnostik und Prozessoptimierung“.<br />

Das Netzwerk vereint Expertisen aus mittelständischer Industrie,<br />

Akademie und Klinik. Partner aus der Datenerhebung,<br />

Modellierung, Software/Hardware-Entwicklung und Endanwender<br />

arbeiten eng zusammen. Angestrebte Netzwerkprodukte<br />

sind etwa Diagnostik-Tools und digitale Entscheidungshilfen für<br />

Ärzte oder clevere Sensor-Steuer-Module, die industrielle Produktionsprozesse<br />

in Echtzeit optimieren.<br />

Initiiert wurde Modipro von der Industriellen Biotechnologie<br />

Bayern (IBB) Netzwerk GmbH. Geschäftsführer Prof. Haralabos<br />

Zorbas betont den Mehrwert: „Kooperationsnetzwerke sind ein<br />

fruchtbarer Boden, um innovative Ideen effizienter und wirtschaftlicher<br />

in F&E-Projekten umzusetzen und marktreife Produkte<br />

und Verfahren zu realisieren.“ Neben der Organisation von<br />

regelmäßigen Netzwerktreffen unterstützt IBB Netzwerk die<br />

Partner bei der Suche nach weiteren Projektpartnern sowie beim<br />

Anstoßen und Ausarbeiten von F&E-Anträgen. Darüber hinaus<br />

soll der Kontakt zu potenziellen Anwendern und Kunden, wie etwa<br />

zu Großindustrie und Kliniken, weiter gestärkt werden.<br />

Modipro wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms<br />

Mittelstand vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie<br />

gefördert. Die Fördersumme beträgt rund 140 000 Euro für das<br />

erste Jahr und deckt 90 % der Gesamtkosten.<br />

www.ibbnetzwerk-gmbh.com<br />

Online weiterlesen<br />

Da steckt noch viel mehr drin<br />

Neues aus dem<br />

Online-Magazin<br />

In unserer aktuellen Titelgeschichte berichten wir über die<br />

Möglichkeiten der Flexiblen Elektronik für die Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Ein spannendes Thema. Aber manchmal reichen die vorgesehenen<br />

Seiten im Heft nicht aus, um alle Aspekte aufzuzeigen,<br />

die wir im Laufe unserer Recherchen gesammelt haben. Doch<br />

wir wollen Ihnen diese spannenden und oft viel detaillierteren<br />

Informationen natürlich nicht vorenthalten.<br />

Deshalb bieten wir exklusiv in unserem Online-Magazin ergänzende<br />

Artikel zum Titelthema der gedruckten Ausgabe.<br />

Auf unserer Seite „Online weiterlesen“ finden Sie alle in diesem<br />

Jahr erschienenen Titelthemen mit weiteren Interviews<br />

und Fachberichten in übersichtlicher Form. Einfach mal reinklicken:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/onlineweiterlesen<br />

Abonnieren Sie jetzt unseren Newsletter auf:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

Via Twitter: @med_redaktion<br />

Materialprüfung<br />

Trends der Qualitätssicherung auf der<br />

26. Fachmesse Testxpo<br />

Vom 16. bis 19. Oktober findet bei Zwick Roell in Ulm die<br />

26. Testxpo statt. Auf der Fachmesse für Prüf<strong>technik</strong> präsentiert<br />

die Zwick-Roell-Gruppe gemeinsam mit 25 Mitausstellern<br />

auf 2500 m2 Ausstellungsfläche die neuesten<br />

Trends und Lösungen für die Qualitätssicherung und Materialprüfung.<br />

Die gezeigten Produkte umfassen statische<br />

Prüfmaschinen, Ermüdungsprüfsysteme, Härteprüfmaschinen<br />

und Pendelschlagwerke bis hin zu Fließprüfgeräten.<br />

In speziellen Bereichen kann man sich auch über die<br />

Möglichkeiten bei der Längenänderungsmessung und<br />

Prüfsoftware informieren.<br />

Die Testxpo ist in verschiedene Branchenzentren aufgeteilt.<br />

In einem speziellen Technologie-Zentrum beantworten<br />

Experten Fragen zum Thema Prüfsoftware, Längenänderungs-<br />

und Kraftmessung sowie Probenhalter- und Prüfwerkzeuge.<br />

Die Teilnahme an der Veranstaltung inklusive<br />

Vorträge ist kostenlos. Die Ulmer Zwick-Roell-Gruppe produziert<br />

Maschinen für die Werkstoffprüfung.<br />

www.testxpo.de<br />

8 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

05/2017 medizin&tec hn i k 9

■ [ NACHRICHTEN ]<br />

In Kürze<br />

Führungswechsel bei Spectaris<br />

Nach zehn erfolgreichen Jahren verlässt<br />

Spectaris-Geschäftsführer Tobias<br />

Weiler (54) den Branchenverband,<br />

um sich neuen beruflichen Herausforderungen<br />

zu stellen. Zu seinem Nachfolger<br />

wurde Jörg Mayer ernannt. Er<br />

soll künftig den Dialog mit der Politik<br />

vertiefen, neue Allianzen schmieden<br />

und den Verband für dynamische<br />

Mittelständler noch attraktiver machen,<br />

heißt es.<br />

EU-Investitionsoffensive<br />

Patienten, die an der aggressivsten<br />

Form von Hirntumoren erkrankt sind,<br />

bekommen dank einer Finanzierung<br />

durch die Europäische Investitionsbank<br />

(EIB) bald leichteren Zugang zu<br />

einer neuen Behandlungsform. Die<br />

EIB und das Berliner Medizin<strong>technik</strong>unternehmen<br />

Magforce AG haben eine<br />

Finanzierungsvereinbarung unterzeichnet,<br />

die es dem Unternehmen<br />

ermöglicht, in den kommenden drei<br />

Jahren bis zu 35 Mio. Euro zu leihen.<br />

Messe Cleanzone<br />

Top-Thema: Mit dem<br />

Reinraum ins Weltall<br />

Wie Reinräume für Anforderungen durch<br />

die moderne Optik gestaltet werden müssen,<br />

zeigen die Hersteller am 17. und 18.<br />

Oktober auf der Reinraummesse Cleanzone<br />

in Frankfurt am Main. Top-Themen<br />

sind neben der Bedeutung der Reinraumtechnologie<br />

für die Weltraumforschung<br />

die Digitalisierung in der Reinraumproduktion<br />

und „GMP – Herausforderung für<br />

die Life-Sciences“. Unter den Oberbegriff<br />

der Digitalisierung fallen der Einsatz von<br />

Roboter<strong>technik</strong>, die Automatisierung und<br />

das digitale Monitoring. Wer in den Life-<br />

Sciences produziert, muss den Herstellungsprozess<br />

an den GMP-Richtlinien orientieren.<br />

Hier zeigt die Cleanzone Best-<br />

Practice-Beispiele und stellt Lösungen für<br />

neue Anforderungen vor.<br />

Mit ihrem interdisziplinären Ansatz richtet<br />

sich die Fachmesse an alle Industrien,<br />

die im Reinraum produzieren, und fokussiert<br />

gleichermaßen auf die Life-Sciences<br />

wie die Mikrotechnologie. Durch die fortschreitende<br />

Digitalisierung und die damit<br />

einhergehende Steigerung der Komplexität<br />

und Sensibilität der Produkte gewinnt<br />

die Reinraum<strong>technik</strong> kontinuierlich an<br />

Bedeutung. Das Angebot der Cleanzone<br />

spiegelt die gesamte Wertschöpfungskette<br />

wider und reicht von Design, Bau und Planung<br />

über die Qualifizierung bis zum laufenden<br />

Betrieb sowie dem Monitoring.<br />

www.cleanzone.messefrankfurt.com<br />

Bild: Messe Frankfurt Exhibition/Sandra Gätke<br />

Erweiterte Geschäftsführung<br />

Jürgen Mader und Alexander März<br />

wurden zu weiteren Geschäftsführern<br />

der Spang & Brands GmbH,<br />

Friedrichdorf, bestellt. Mader, seit<br />

1980 im Unternehmen, war zuletzt in<br />

leitender Funktion als Entwicklungsund<br />

Produktionsleiter tätig. März<br />

kam 2014 zu Spang & Brands und leitete<br />

den Werkzeugbau. Beide Geschäftsführer<br />

verantworten künftig<br />

die Technik von Spang & Brands.<br />

EU-Regulierungen<br />

Mit der neuen Austausch-Plattform<br />

SIT (Swiss Implementation Task Force)<br />

des Schweizer Branchenverbands<br />

Swiss Medtech sollen sich Unternehmen<br />

künftig für die Umsetzung der<br />

beiden EU-Regulierungen für Medizinprodukte<br />

(MDR) und In-vitro-Dia -<br />

gnostika (IVDR) fit machen können.<br />

Ziel ist es, dass sich die Unternehmen<br />

gegenseitig bei der fristgerechten Erfüllung<br />

der Anforderungen unterstützen.<br />

Das Angebot umfasst Konferenzen,<br />

Informationsservices und ab Oktober<br />

auch Diskussionsforen.<br />

Katheterproduktion<br />

Freudenberg investiert 9 Millionen Euro<br />

in irischen Standort<br />

Bild: Freudenberg<br />

Freudenberg Medical erweitert die Katheter-Produktion<br />

von Vistamed in Carrickon-Shannon,<br />

Irland. Das Freudenberg-Beteiligungsunternehmen<br />

ist ein Anbieter<br />

von Katheter-Entwicklungen und Montage-Services,<br />

komplexen Extrusion- und<br />

minimal-invasiven Geräten. Die Investi -<br />

tionssumme liegt bei rund 9 Mio. Euro.<br />

Die bestehende Anlage wird um 45 000<br />

m 2 erweitert. Dazu gehören vier neue<br />

ISO-Klasse-7-Reinräume für die Auftragsfertigung<br />

von minimal-invasiven Geräten.<br />

Erst im Oktober 2016<br />

wurde in Carrick-on-<br />

Shannon für 10 Mio.<br />

Euro ein modernes Forschungs-<br />

und Entwicklungszentrum<br />

für Katheter-Technologie<br />

gebaut<br />

und damit rund 200<br />

neue Arbeitsplätze geschaffen.<br />

Das Technologieunternehmen<br />

Freudenberg<br />

mit Sitz in Weinheim<br />

baut sein Engagement<br />

innerhalb der Medizin<strong>technik</strong> kontinuierlich<br />

aus. Die Geschäftsgruppe Freudenberg<br />

Medical ist ein Hersteller von<br />

Komponenten für medizintechnische Geräte,<br />

Kathetersystemen für minimal-invasive<br />

Eingriffe und Komplettlösungen für<br />

die Biotechnologie, Gesundheits- und<br />

Pharmaindustrie. Im Geschäftsjahr 2016<br />

erwirtschaftete Freudenberg Medical<br />

rund 168 Mio. Euro Umsatz.<br />

www.freudenberg.com<br />

10 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Kunststoffverarbeitung<br />

Ehemaliger Aesculap-Chef Knaebel<br />

übernimmt Vorstandsvorsitz bei Röchling<br />

Prof. Dr. Hanns-Peter Knaebel wird Vorstandschef<br />

beim Kunststoffspezialisten<br />

Röchling in Mannheim. Der 48-Jährige<br />

tritt am 1. Oktober in den Vorstand der<br />

Röchling-Gruppe ein und wird künftig als<br />

stellvertretender Vorstandsvorsitzender<br />

den Unternehmensbereich Medizin verantworten.<br />

Zum 1. Januar 2018 übernimmt<br />

er dann den Vorstandsvorsitz von<br />

Ludger Bartels (64), der zum Jahreswechsel<br />

in den Ruhestand geht. Der promovierte<br />

Mediziner Knaebel war in den vergangenen<br />

acht Jahren Vorstandsvorsitzender<br />

der Tuttlinger Aesculap AG und vertrat<br />

die Sparte Aesculap im Vorstand des Medizin<strong>technik</strong>herstellers<br />

B. Braun Melsungen<br />

AG. Röchling freue sich, mit Knaebel<br />

einen erfahrenen, innovativen Unternehmenslenker<br />

sowie ausgewiesenen „Medizin<strong>technik</strong>er“<br />

gewonnen zu haben, da für<br />

Röchling die Medizin<strong>technik</strong> wichtigstes<br />

strategisches Wachstumssegment sei, sagt<br />

Johannes Freiherr von Salmuth, Vorsitzender<br />

des Aufsichtsrates der Röchling-<br />

Gruppe. Neben Knaebel werden wie bisher<br />

Erwin Doll (Unternehmensbereich<br />

Automobil), Franz Lübbers (Industrie)<br />

und Steffen Rowold (Finanzen) sowie bis<br />

zum Jahreswechsel Ludger Bartels dem<br />

Röchling-Vorstand angehören.<br />

www.roechling.com<br />

Bild: Röchling<br />

Qualitäts-Zulieferer<br />

für Implantate<br />

Spezialist für<br />

Wolfram + Titan<br />

Zertifizierter Experte<br />

für OP-Technik<br />

Delegationsreise<br />

Clusterinitiativen sammeln neue Kontakte<br />

im Mittleren Westen<br />

Hochpräzise Drehund<br />

Frästeile<br />

Bild: MedicalMountains<br />

Personalisierte Gesundheitsversorgung,<br />

Digitalisierung und internationale Zusammenarbeit:<br />

Dies waren die Schwerpunkte<br />

einer einwöchigen Delegationsreise<br />

in die USA, bei der die Clusterinitiativen<br />

Medical Mountains, Tuttlingen, Medical<br />

Valley Nürnberg und das Landeszentrum<br />

Gesundheit Nordrhein-Westfalen<br />

die deutsche Medizin<strong>technik</strong> repräsentierten.<br />

Im Rahmen der Transatlantic<br />

Cluster Roadshow konnten sie im Mittleren<br />

Westen bestehende Kontakte vertiefen<br />

und neue Verbindungen knüpfen. Ein<br />

„Heimspiel“ erwartete die Tuttlinger Abordnung<br />

in Minneapolis. Die dortige Clusterorganisation<br />

Greater MSP bringt ihre<br />

Kompetenzen auf dem Feld der Additiven<br />

Fertigung in das Projekt „Mind – Medical<br />

Technology International and Digital“<br />

ein. In Nashville, Tennessee, interessierte<br />

die Abordnung vor allem das Center für<br />

medizinische Interoperabilität. Als letzter<br />

Ort wurde Fort Wayne, Indiana, angesteuert,<br />

das „Weltzentrum der Orthopädie“.<br />

Im Testlabor des Parkview Mirro<br />

Research Center können<br />

neue Behandlungsmethoden<br />

in einer voll ausgestatteten Klinikumgebung<br />

erprobt werden.<br />

Die Reise wurde unter Federführung<br />

der Deutsch-Amerikanischen<br />

Handelskammer im<br />

Mittleren Westen und im Rahmen<br />

der Transatlantic Cluster<br />

Initiative organisiert.<br />

www.medicalmountains.de<br />

Höchste<br />

Präzision<br />

für die Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Hofmann liefert exzellente<br />

Qualität, modernste CNC-Technik<br />

und Know How für hervorragende<br />

Produkte in der Medizin<strong>technik</strong>.<br />

(Zertifiziert nach<br />

DIN ISO 9001, DIN ISO 13485)<br />

Hofmann GmbH<br />

Haidhof/Gewerbegebiet 1<br />

91322 Gräfenberg<br />

Tel.: +49 (0) 91 97 / 62 660 - 0<br />

www.hofmann-cnc.com<br />

info@hofmann-cnc.com<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 11

■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Die ganze Welt<br />

der Automatisierung<br />

Motek und Bondexpo | Automatisierung und Klebtechnologie<br />

im Doppelpack: Die Fachmessen Motek und<br />

Bondexpo finden wieder parallel in Stuttgart statt.<br />

Produktions- und Montageautomatisierung, Zuführ<strong>technik</strong><br />

und Materialfluss, Rationalisierung durch Handhabungs<strong>technik</strong><br />

und Industrial Handling: Das sind die Themen auf der<br />

Motek. Die internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung<br />

findet vom 9. bis 12. Oktober in Stuttgart<br />

statt, parallel zur Bondexpo, der internationalen Fachmesse für<br />

Klebtechnologie.<br />

Die Motek bildet die ganze Welt der Automation ab. Konstrukteure<br />

und Anwender bekommen bereichsübergreifende Lösungsansätze<br />

vermittelt, angefangen von Detaillösungen bis hin<br />

zu schlüsselfertigen Systemlösungen. Der Branchentreff findet<br />

mehr und mehr auch das Interesse von Anbietern wie Anwendern<br />

aus Bereichen wie der Blech-, Kunststoff- und Holzbearbeitung,<br />

der Prüf- und Test<strong>technik</strong>, der Verpackungs- und Kommissionier-Technik<br />

sowie der Intralogistik und dem Distributionswesen.<br />

Mit den sich überschneidenden Prozessen, einem steigenden<br />

Digitalisierungs- und Automatisierungsgrad sowie dem Leistungsvermögen<br />

moderner, universell einsetzbarer Handhabungs-<br />

und Robotersysteme ergeben sich für diese neue Betätigungsfelder.<br />

Der Branchen-Treff Motek präsentiert aktuelle Trends der Montageund<br />

Handhabungs<strong>technik</strong><br />

Komplettiert wird das Angebot der Motek durch die begleitenden<br />

Sonderschau- und Forums-Veranstaltungen wie die „Arena<br />

of Integration“, ausgerichtet vom Landesnetzwerk Mechatronik<br />

Baden-Württemberg, oder das Aussteller-Forum des Messeveranstalters<br />

P.E. Schall GmbH & Co. KG, Frickenhausen.<br />

Die Bondexpo bietet Detail- und Systemlösungen für die Herausforderungen<br />

im Bereich des Fügens und Verbindens an. Mit zunehmendem<br />

Einsatz von Hybrid-Materialien, Faserverbundwerkstoffen<br />

und Composites eröffnen sich für die präsentierten<br />

Kleb-, Dicht-, Dämm-, Schäum- und Vergießtechnologien weitere<br />

Anwendungsmöglichkeiten. Die Applikation von Klebstoffen<br />

soll nicht nur sparsam und funktionsgerecht, sondern auch sauber,<br />

emissions- und rückstandsfrei vonstatten gehen. Dafür eignen<br />

sich mehrachsige Handhabungssysteme und Industrieroboter,<br />

wie Motek und Bondexpo demonstrieren.<br />

www.motek-messe.de<br />

Bild: P. E. Schall<br />

Forschungsallianz<br />

Deutsch-malaysisches Engineering-Labor<br />

vernetzt Forschung und Industrie<br />

Auftragsforschung<br />

Gilde Healthcare investiert<br />

in Mercachem-Syncom<br />

Das Fraunhofer-Institut für Entwurfs<strong>technik</strong><br />

Mechatronik (IEM) in Paderborn und<br />

die malaysischen Universitäten Teknologi<br />

Mara (UiTM) und Tun Hussein Onn Malaysia<br />

(UTHM) eröffnen einen Forschungsstandort<br />

in Kuala Lumpur. Zentraler<br />

Bestandteil der „Research Alliance<br />

for Intelligent Systems in Medical Technology<br />

in Malaysia” (Raise-Med) ist ein Innovationslabor.<br />

Es entsteht nahe Kuala<br />

Lumpur an der UiTM, der größten Universität<br />

des Landes. Ziel ist eine Forschungspräsenz<br />

im Bereich intelligenter Systeme<br />

für die Medizin<strong>technik</strong>. Das Labor soll<br />

Studenten, Forschern und Industrie<br />

zur Verfügung stehen.<br />

Die Forschungsallianz wird in<br />

Deutschland und Südostasien<br />

Workshops und Veranstaltungen<br />

organisieren, um den Austausch<br />

zu fördern und ein<br />

Netzwerk aufzubauen und kooperiert<br />

dazu mit dem Technologienetzwerk<br />

Intelligente<br />

Technische Systeme Ost-Westfalen-Lippe<br />

(it’s OWL).<br />

Bild: Fraunhofer IEM<br />

www.iem.fraunhofer.de<br />

Der niederländische Investor Gilde Healthcare<br />

Partners B.V. mit Sitz in Utrecht<br />

hat zusammen mit dem niederländischen<br />

Rentendienstleister PGGM in die europäischen<br />

Auftragsforschungsunternehmen<br />

Mercachem B.V., Nijmegen, und Syncom<br />

B.V., Groningen, investiert. Die entstehende<br />

Mercachem-Syncom-Gruppe, mit Niederlassungen<br />

in Nijmegen und Groningen<br />

sowie Prag, wird zur Contract Research<br />

Organization (CRO) für innovative chemische<br />

Wirkstoffentwicklung. Der Zusammenschluss<br />

soll es Mercachem-Syncom<br />

ermöglichen, ihre integrierten<br />

Dienstleistungen für die Wirkstoffentwicklung<br />

auf eine breitere Basis zu stellen<br />

und in hochwertige Anlagen zu investieren,<br />

um so die Nachfrage nach Outsourcing-Lösungen<br />

besser decken zu können.<br />

www.mercachem.com, www.syncom.nl<br />

12 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Geschäftsergebnis 2016<br />

PFM Medical verfehlt<br />

Wachstumsziele<br />

Bauteilreinigung<br />

Parts2Clean: Stand der<br />

Technik und neue Trends<br />

Die PFM Medical AG erwirtschaftete im<br />

Geschäftsjahr 2016 einen Umsatz von<br />

100,9 Mio. Euro und verzeichnete damit<br />

einen Rückgang von 1,2 % gegenüber<br />

dem Vorjahr. Mit 1,5 Mio. Euro war der<br />

Gewinn vor Zinsen und Steuern ebenfalls<br />

geringer als 2015 (4,1 Mio. Euro). Gewinnschmälernd<br />

wirkten sich Investitionen,<br />

Sonder- und Währungseffekte aus.<br />

Mit neuen Produkten und erweiterten<br />

Dienstleistungen ergänzte der Kölner Anbieter<br />

für spezielle Healthcare-Lösungen<br />

sein Angebot. Zuwächse wurden im Bereich<br />

Histotechnologie mit konzerneigenen<br />

Laborgeräten erzielt. Im Bereich Chirurgie<br />

wuchs der Umsatz bei Netzimplantaten<br />

um 9 %. Die gute Umsatzentwicklung<br />

im ersten Halbjahr 2017 bestätige,<br />

dass man auf dem richtigen Weg sei.<br />

www.pfmmedical.com<br />

Lösungen zur effizienten und prozesssicheren<br />

Reinigung von Bauteilen präsentiert<br />

die Parts2Clean vom 24. bis 26. Oktober<br />

auf dem Stuttgarter Messegelände.<br />

Das Ausstellungsspektrum umfasst Anlagen,<br />

Verfahren und Prozessmedien sowie<br />

deren Aufbereitung für das Entfetten, Reinigen<br />

und Vorbehandeln von Bauteilen,<br />

Handling und Prozessautomatisierung,<br />

Warenkörbe und Werkstückträger, Sauber-<br />

und Reinraum<strong>technik</strong>, Qualitätssicherung,<br />

Prüfmethoden und Analyseverfahren,<br />

Korrosionsschutz, Konservierung<br />

und Verpackung sowie Lohnreinigung.<br />

Darüber hinaus sind Sonderformate zu<br />

Themen wie Entgraten, Reinigen in der<br />

Elektronikfertigung oder Behälter- und<br />

Werkstückträgerreinigung geplant.<br />

Neben dem aktuellen Stand der Technik<br />

geht es um die Anforderungen und Lösungen,<br />

die sich durch Trends wie die Elektromobilität<br />

ergeben. Geführte Touren informieren<br />

über Themen in der Bauteilund<br />

Oberflächenreinigung. Im Fokus des<br />

Fachforums stehen Wege zur Prozess- und<br />

Kostenoptimierung sowie Qualitätssicherung.<br />

Berichte zu Best- Practice-Anwendungen<br />

sowie Trends und Innovationen<br />

runden das Programm ab. Veranstalter ist<br />

die Deutsche Messe AG, Hannover.<br />

www.parts2clean.de<br />

Bild: Deutsche Messe<br />

Profi tieren Sie von unserer einmaligen<br />

Branchenexpertise, mit der wir Ihr<br />

Projekt sicher zum Erfolg führen.<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 13

■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

ADÄQUATE PRODUKTE<br />

MÜSSEN FINANZIERBAR WERDEN<br />

Kinderchirurgie | Wenn Kleinkinder, Neugeborene oder Frühchen behandelt werden<br />

sollen, sind die vorhandenen Instrumente und Geräte oft inadäquat. Für Kinderchirurgen<br />

wie Prof. Jörg Fuchs heißt das heute: improvisieren. Eine Verbesserung wäre durch<br />

neue Wege in der Entwicklung und Finanzierung denkbar.<br />

■ Herr Professor Fuchs, welche<br />

Prof. Jörg Fuchs ist Ärztlicher Direktor<br />

der Abteilung für Kinderchirurgie und<br />

Kinderurologie der Klinik für Kinder- und<br />

Jugendmedizin des Universitätsklinikums<br />

Tübingen und Präsident der Deutschen<br />

Gesellschaft für Chirurgie (DGCh)<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Mangel an geeigneten Geräten und<br />

Instrumenten für die Kinderchirurgie<br />

■ Improvisation während der OP<br />

■ Entwicklungsaufwand<br />

■ Verbesserung der finanziellen Situation<br />

Bild: Uniklinikum Tübingen<br />

Herausforderungen bringt ein Eingriff<br />

bei einem Kind mit sich?<br />

Für Kinder ab einem Alter von etwa<br />

sechs Jahren ist die Situation gut, und<br />

wir haben die Geräte und Produkte, die<br />

wir für die Behandlung brauchen. Die<br />

besonderen Herausforderungen ergeben<br />

sich dadurch, dass wir immer kleinere<br />

Patienten behandeln. Während vor<br />

zehn Jahren ein Kind mit 1000 Gramm<br />

schon als sehr klein galt, operieren wir<br />

heute auch Frühgeborene mit einem<br />

Gewicht von 450 Gramm.<br />

■ Welche konkreten Probleme entstehen<br />

bei so kleinen Patienten?<br />

Für einen Eingriff, wo zum Beispiel eine<br />

entzündliche Erkrankung am Darm,<br />

eine so genannte nekrotisierende Enterokolitis,<br />

operiert werden muss, brauchen<br />

wir viel weichere Materialien für<br />

die Drainage oder Magensonde, als sie<br />

uns bisher zur Verfügung stehen – die<br />

Darmwand in dieser Altersgruppe ist<br />

empfindlich wie Pergament. Gleiches<br />

gilt für Bauchwanddefekte, für die wir<br />

die klassischen, relativ steifen Folien,<br />

die für reife Neugeborene entwickelt<br />

wurden, nicht verwenden können.<br />

Und manche Instrumente für die<br />

endo skopischen Naht<strong>technik</strong>en oder<br />

für endoskopische Interventionen im<br />

Magen-Darm-Trakt oder in der Luftröhre<br />

sind schlicht zu groß, oder geeignete<br />

Arbeitskanäle sind nicht vorhanden.<br />

■ Was ist der Grund für den Mangel an<br />

geeigneten Produkten?<br />

Es gibt mehrere Aspekte, die zu der beschriebenen<br />

Situation beitragen. Zum<br />

einen sind die Fallzahlen bei Kindern<br />

vergleichsweise gering – wenn ein Unternehmen<br />

ein Produkt entwickelt, gibt<br />

es dafür demzufolge nur einen kleinen<br />

Markt. Der Entwicklungsaufwand für<br />

die Produkte ist aber mindestens genauso<br />

hoch wie für solche, die in großen<br />

Stückzahlen gebraucht werden.<br />

Entsprechend teuer sind Spezialgeräte<br />

oder Instrumente, wenn sie überhaupt<br />

angeboten werden. Des Weiteren<br />

kommt hinzu, dass die Fallpauschalen<br />

für Kinder bei nahezu allen angeborenen<br />

Fehlbildungen den reellen finanziellen<br />

Aufwand nicht decken und es<br />

sich die Krankenhäuser nicht leisten<br />

können, ausgerechnet hier sehr teure<br />

Einmalprodukte oder Spezialinstrumente<br />

einzusetzen. Fünf-Millimeter-<br />

Spezialklammernahtapperate, die nahezu<br />

ein Drittel der Fallpauschale verschlingen,<br />

sind keine Lösung. Spezielle<br />

Geräte wie ein Säuglingsendoskop zur<br />

ERCP gibt es daher in einer Region vielleicht<br />

nur einmal, und es wird nicht selten<br />

von Klinik zu Klinik ausgeliehen.<br />

Medizin, Industrie und<br />

Politik müssen gemeinsam<br />

eine Lösung suchen<br />

■ Wie häufig kommt es in Ihrer Tätigkeit<br />

vor, dass Sie sich andere Instrumente<br />

oder Geräte wünschen?<br />

Für mich persönlich kann ich sagen,<br />

dass das zwei bis drei Mal pro Woche<br />

vorkommt. In Hochleistungszentren<br />

dürfte das für etwa 15 bis 20 Prozent<br />

der behandelten Fälle zutreffen.<br />

■ Wie gehen Sie dann vor?<br />

Letzten Endes muss man improvisieren.<br />

Wenn mein gesamter Operationsbereich<br />

im Brustraum bei einer minimalinvasiven<br />

Operation nur drei mal drei<br />

mal drei Zentimeter groß ist, ist es an-<br />

14 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

spruchsvoll, mit einem Drei-Millimeter-<br />

Nadelhalter eine Bronchusnaht herzustellen.<br />

Die dazu verwendete kleine Nadel<br />

kann sich auch drehen, weil man sie<br />

mit dem Halter nicht fest genug halten<br />

kann. Dann muss man korrigieren, das<br />

kostet Zeit im OP, und es besteht das Risiko<br />

von Nahtinsuffizienzen. Eine echte<br />

Alternative wäre hier eben ein Fünf-Millimeter-Stapler.<br />

Letztlich ist es der Erfahrung<br />

des Arztes überlassen, was er<br />

für machbar und vertretbar hält.<br />

■ Was würden Sie gern anders machen?<br />

Es wäre eine bedeutende Verbesserung,<br />

wenn wir Produkte zur Verfügung hätten,<br />

die in ihren Dimensionen und Eigenschaften<br />

an die sehr kleinen Patienten<br />

angepasst wären – also kleinere Retraktoren,<br />

halbautomatische Nahtgeräte<br />

auf Drei-Millimeter-Basis, kleinere<br />

Sealing Devices für das Veröden von Gefäßen.<br />

Damit könnten wir bessere und<br />

verlässlichere Ergebnisse erzielen, und<br />

die OP-Dauer würde sogar sinken.<br />

■ Welche Produkte würden Sie sich<br />

wünschen, die es bisher nicht gibt?<br />

Im Augenblick geht es uns nicht darum,<br />

Spezialgeräte zu bekommen, sondern<br />

vor allem die alltäglich eingesetzten<br />

Produkte in angepasster Form zu haben<br />

– sichere Geräte, die immer verfügbar<br />

sind und mit denen wir die Operationen<br />

und Diagnostik in möglichst kurzer<br />

Zeit durchführen können.<br />

■ Was könnte die Situation in technischer<br />

Sicht verbessern?<br />

Global gesehen bin ich der Meinung,<br />

dass eine viel engere wissenschaftliche<br />

Kooperation zwischen Kliniken und Industrie<br />

auf dem Sektor der Produktentwicklung<br />

wünschenswert wäre. Allerdings<br />

haben wir es in der Kinderchirurgie<br />

oft mit kleinen Abteilungen zu tun.<br />

Nicht selten sind nur fünf oder zehn<br />

Ärzte angestellt, und kaum einer von<br />

ihnen kann längerfristig für ein Forschungsprojekt<br />

freigestellt werden, um<br />

sich diesen wichtigen Fragestellungen<br />

zu widmen. Eine industriefinanzierte<br />

Stelle zu schaffen, scheitert wiederum<br />

daran, dass die Compliance-Regelungen<br />

einzuhalten sind. Es ist sehr bedauerlich,<br />

dass wegen der wenigen „schwarzen<br />

Schafe“, die es zugegebenermaßen<br />

gegeben hat, Anti-Korruptionsvorgaben<br />

gelten, die diese wünschenswerten Entwicklungen<br />

erschweren.<br />

■ Welche Lösungsansätze gibt es?<br />

Bisher leider keine. Zwar kooperieren<br />

einige Unternehmen mit Kliniken, um<br />

bestehende Geräte zu verbessern. Allerdings<br />

verlaufen die Arbeiten selbst bei<br />

engagierten Unternehmen nicht auf einem<br />

Niveau, das in ein oder zwei Jahren<br />

zu einem marktfähigen Produkt<br />

führen würde. Wenn sich die Medizin<br />

an die Industrie wendet, ist die Resonanz<br />

gering, denn teilweise rechnen<br />

sich die Entwicklungskosten nicht einmal<br />

dann, wenn man die weltweiten<br />

Einsatzfälle zusammenrechnet. Einige<br />

teure Geräte haben wir nur dank der<br />

Unterstützung von verschiedenen Elternvereinen<br />

und -initiativen erhalten.<br />

In den USA ist es heute schon üblich,<br />

dass solche Anschaffungen von Spendern<br />

und Sponsoren abhängig sind.<br />

Das würde ich mir für Deutschland<br />

nicht wünschen. Allerdings sind dazu<br />

auch grundsätzliche strukturelle Ver -<br />

änderungen im Vergütungssystem<br />

von kranken Kindern notwendig. Das<br />

DRG-System ist hier nicht der richtige<br />

Weg.<br />

■ Was könnte die Industrie zu weiteren<br />

Aktivitäten motivieren?<br />

Meiner Meinung nach sollte man Wege<br />

dahin finden, dass solche Entwicklungen<br />

für die Industrie finanziell interessanter<br />

werden. Eine Verbesserung der<br />

Problematik ist wohl nur zu erreichen,<br />

wenn Mediziner, Gesundheitspolitiker<br />

und Industrievertreter an einen Tisch<br />

kommen und nachhaltige Lösungskonzepte<br />

erarbeiten, um Produkte für spezielle<br />

Anwendungen wie in der Kinderchirurgie<br />

einsetzen zu können. Vielleicht<br />

ist das nur durch eine Querfinanzierung,<br />

spezielle Sonderentgelte und<br />

verbesserte Fallpauschalen möglich.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 15

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16 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

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05/2017 medizin&tec hn i k 17

■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

Nano-Mais als<br />

Wirkstoff-Taxi<br />

Inhalationstherapie | Saarbrücker Forscher entwickeln<br />

einen maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren.<br />

Er kann einen Wirkstoff direkt in die Lunge<br />

schleusen.<br />

Mit ihrer noppigen Struktur sehen die zylinderförmigen Wirkstoff-Transporter<br />

aus wie Mais. Die Rasterelektronenmikroskop-<br />

Aufnahme wurde entsprechend eingefärbt<br />

Es sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium<br />

und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern:<br />

Pharmazeuten der Universität des Saarlandes haben ein zylinderförmiges<br />

Vehikel für Arzneistoffe zum Inhalieren entwickelt.<br />

Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die<br />

körpereigene Abwehr zunutze. Makrophagen, die Fresszellen<br />

des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen<br />

„Nano-Mais“ und setzen den darin enthaltenen Wirkstoff frei.<br />

„Stäbchenförmige Partikel sind lungengängig, werden also in die<br />

Lunge aufgenommen“, erklärt Schneider. Außerdem bieten sie<br />

ein großes Volumen für die zu transportierende Ladung. Die Zylinder<br />

mit maisartiger Struktur sind 10 000 nm mal 3000 nm<br />

klein, etwa so groß wie ein Bakterium. Damit stehen sie auch auf<br />

dem Speisezettel der Fresszellen. Von seiner Größe her ist der<br />

Nano-Mais so bemessen, dass er beim Inhalieren im tiefen Lungengewebe<br />

landet und nur von Immunzellen, vor allem Makrophagen,<br />

aufgenommen wird. Durch den Verdauungsprozess setzen<br />

diese den transportierten Wirkstoff frei. Er besteht aus genetischem<br />

Material, das die Funktion der Makrophagen beeinflusst.<br />

Die in dieser so genannten Plasmid-DNA enthaltenen Befehle<br />

programmieren die Immunzellen so um, dass sie einen erwünschten<br />

Therapieeffekt auslösen und zur Heilung beitragen<br />

können. Der Nano-Mais sorgt dafür, dass diese Ladung zielgenau<br />

im richtigen Zelltyp abgeliefert wird.<br />

Das Material des Wirkstoff-Transporters wird weiterentwickelt.<br />

Er könnte etwa in der Mukoviszidose-Therapie Einsatz finden.<br />

www.uni-saarland.de<br />

Bild: Marc Schneider/NanoBioNet<br />

Polysaccharide<br />

Mit Zucker aus Algen<br />

Arthritis bekämpfen<br />

Medizinstudium<br />

MFT fordert neues<br />

Zulassungsverfahren mit NC<br />

Ein schweizerisch-norwegisches Forscherteam<br />

ist einem neuen Ansatz zur Behandlung<br />

von Arthritis auf der Spur. Basis<br />

dafür ist das Polysaccharid Alginat aus<br />

Braunalgen. Chemisch modifiziert, senkt<br />

das langkettige Zuckermolekül den oxidativen<br />

Stress, wirkt entzündungshemmend<br />

und unterdrückt die Immunreaktion gegen<br />

Knorpelzellen.<br />

Das aus Palmentang (Laminaria hyperborea)<br />

gewonnene Alginat ähnelt bestimmten<br />

extrazellulären Biomolekülen aus<br />

Bild: Fotolia/m3ron<br />

Knorpelgewebe. Um die Reaktion verschiedener<br />

Zelltypen auf das modifizierte<br />

Polysaccharid zu untersuchen, haben die<br />

Wissenschaftler der Eidgenössischen<br />

Technischen Hochschule (ETH) Zürich,<br />

der Eidgenössischen Materialprüfungsund<br />

Forschungsanstalt (Empa) und des<br />

norwegischen Forschungsinstituts Sintef<br />

Alginat chemisch modifiziert und in gelöster<br />

Form zu Zellkulturen gegeben. Dabei<br />

zeigte es sich, dass Alginatsulfat den<br />

oxidativen Stress – Ursache von Zellschäden<br />

oder sogar Zellsterben – erheblich<br />

senken kann: umso besser, je mehr Sulfatgruppen<br />

ans Molekül angehängt waren.<br />

Außerdem war Alginatsulfat in der Lage,<br />

die Entzündungsreaktion zu unterdrücken.<br />

Sowohl in menschlichen Knorpelzellen,<br />

den Chondrozyten, als auch in Makrophagen,<br />

den Fresszellen des Immunsystems,<br />

konnte Alginatsulfat die Expression<br />

von Genen, die eine Entzündungsreaktion<br />

auslösen, herunterregulieren.<br />

www.empa.ch<br />

Der Medizinische Fakultätentag (MFT)<br />

hat seine Forderung nach einem zeitgemäßen<br />

Auswahlverfahren zum Medizinstudium<br />

erneuert. Anlass ist die aktuelle<br />

Prüfung der Auswahlkriterien auf Rechtssicherheit<br />

durch das Bundesverfassungsgericht.<br />

Statt den Numerus Clausus gänzlich<br />

abzuschaffen, befürwortet der MFT<br />

eine Ergänzung durch weitere zentrale<br />

Testverfahren. Wie das aussehen kann,<br />

zeigt der Vorschlag von MFT und Bvmd,<br />

der Bundesvertretung der Medizinstudierenden.<br />

Das Zweistufenmodell soll neben<br />

der Abiturquote in einem zentralen Bewerbungsverfahren<br />

weitere Kriterien berücksichtigen.<br />

Hinzu kommen individuelle<br />

Kriterien an den Standorten. Die Kombination<br />

verschiedener Kriterien eröffne<br />

allen eine Chance, sich zu beweisen. An<br />

der aktuellen Nachfragesituation könnten<br />

jedoch auch zusätzliche Auswahlkriterien<br />

nichts ändern: Auf jede erfolgreiche Bewerbung<br />

kommen drei Ablehnungen.<br />

www.mft-online.de, www.bvmd.de<br />

18 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Adipositas<br />

Der Fettleibigkeit minimal-invasiv<br />

zu Leibe rücken<br />

Bild: Erbe Elektromedizin<br />

Fettleibige Menschen können bisher nur<br />

durch eine chirurgische Magenverkleinerung<br />

nachhaltig Gewicht verlieren. Das<br />

Verbundprojekt IDA (Intelligentes Photonisches<br />

Gewebedetektions- und Gewebeablationssystem)<br />

verfolgt einen neuen<br />

Ansatz: Es verbindet einen plasmamedizinischen<br />

Eingriff mit intelligenter optischer<br />

Diagnostik. Mit dem in eine endoskopische<br />

Magensonde integrierten Dia -<br />

gnose- und Therapieverfahren könnten<br />

Adipositas-Patienten künftig minimal-invasiv<br />

und ambulant behandelt werden.<br />

Mit Hilfe eines ionisierten Edelgases (Argonplasma)<br />

soll nur die oberste Schicht<br />

der Magenschleimhaut (Mucosa) auf der<br />

Fläche eines DIN-A4-Blattes abgetragen<br />

werden. So können große Areale Mucosa<br />

entfernt werden, ohne die darunterliegenden<br />

Teile der Magenschleimhaut zu<br />

schädigen. Projektkoordinator ist die Erbe<br />

Elektromedizin GmbH, Tübingen.<br />

www.biophotonik.org<br />

EU-Projekt<br />

Wie sich die Leber<br />

im Alter verändert<br />

Im EU-Projekt Deliver erforschen<br />

junge Wissenschaftler<br />

gesundes Altern unter dem<br />

Mikroskop: Sie entwickeln<br />

neuartige, minimal-invasive<br />

optische Verfahren, mit denen<br />

sich die Leber mikroskopisch<br />

hochauflösend untersuchen<br />

lässt. Ziel ist es zu klären,<br />

wie Medikamente hier<br />

wirken und wie sich das Organ<br />

mit zunehmendem Alter<br />

verändert. Langfristig sollen<br />

die Methoden auch genutzt<br />

werden, um Leberzellen direkt<br />

im Körper mikroskopisch<br />

aufzunehmen.<br />

Koordiniert wird das Projekt<br />

von der Universität Bielefeld.<br />

Die Nachwuchswissenschaftler<br />

aus Physik und Biomedizin<br />

forschen und promovieren<br />

an sechs europäischen<br />

Partneruniversitäten und Firmen<br />

in insgesamt neun Ländern.<br />

An der Fakultät für<br />

Physik der Universität Bielefeld<br />

werden höchstauflösende<br />

Mikroskope entwickelt,<br />

mit denen es möglich ist,<br />

Strukturen in Körperzellen<br />

sichtbar zu machen und zu<br />

untersuchen, die herkömmliche<br />

optische Mikroskope<br />

nicht darstellen können.<br />

Die Europäische Kommission<br />

fördert Deliver mit rund<br />

3,7 Mio. Euro.<br />

Speed to Market<br />

Product submissions to<br />

regulatory agencies<br />

CE mark<br />

FDA submission<br />

(510(k), deNovo, PMA)<br />

CFDA Registration<br />

Clinical evaluation<br />

plan and report<br />

PMCF<br />

Registration<br />

& Market<br />

Approval<br />

Clinical<br />

Services<br />

Post Market<br />

Activities<br />

Product<br />

Realization<br />

<br />

Validation<br />

Inspectional audit support<br />

Internal and external audit functions<br />

Annual product registrations and listings<br />

Recalls & AE reporting<br />

Concepting &<br />

Feasibility<br />

Design &<br />

Development<br />

Performance testing<br />

Biocompatibility evaluation<br />

and testing<br />

Process validation<br />

Cleaning, packaging,<br />

transport and sterilization<br />

<br />

<br />

regulatory pathway<br />

Boderline product discussions<br />

(Combination products,<br />

Pharmaceuticals, Cosmetics,<br />

Biocides)<br />

Quality Managment<br />

System (QSR, ISO 13485)<br />

Risk Management<br />

System (ISO 14971)<br />

Technical documentation/<br />

Design Dossier (STED)<br />

www.uni-bielefeld.de<br />

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industries since 1996, with currently over<br />

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05/2017 medizin&tec hn<br />

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i k 19

TITELTHEMA<br />

Implantat könnte<br />

Medikamente ersetzen<br />

Flexible Elektronik | Im Körper werden wichtige Signale über elektrische Reize weitergegeben.<br />

Das bietet Ansatzpunkte für die Therapie: Wie wäre es zum Beispiel, wenn statt eines<br />

Medikamentes ein Implantat den Blutdruck senkt? Entwicklungen in der flexiblen Elektronik<br />

könnten das möglich machen. Aber sie sind nicht nur für Implantate interessant.<br />

20 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Bild: Oestergaard/Daimler und Benz Stiftung<br />

Flexible Elektronik<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Nerven durchziehen den ganzen Körper.<br />

Ohne die Signale, die sie quasi<br />

permanent weitergeben, läuft nichts. Sie<br />

drängen sich im Gehirn, im Rückenmark,<br />

sind zu Strängen wie dem Ischias gebündelt<br />

oder reichen einzeln bis in die Haut<br />

oder den kleinen Zeh. Ihre Signale in der<br />

Ganzheit zu messen, ein EKG zu schreiben,<br />

ist das eine. Um gezielt einzelne Werte<br />

zu erfassen oder einen Nerv mit einer<br />

Elektrode anzusprechen, braucht es aber<br />

besondere Technik, feinste, biegsame<br />

Strukturen, am besten nicht dicker als das<br />

Siebtel eines Haares. Solche Technik bekommen<br />

Forscher und Unternehmen gerade<br />

erst in die Hände – und wollen damit<br />

die Arbeit der Nerven im Dienste der Medizin<br />

erfassen, anregen und beeinflussen.<br />

Dass der Markt für Neurostimulatoren<br />

gerade explodiert, sagt Entrepreneur Dr.<br />

Michael Lauk – der als einer der Geschäftsführer<br />

des Freiburger Start-ups<br />

Neuroloop in genau diesen Markt einsteigen<br />

will. Das Produkt dafür ist eine sehr<br />

dünne Manschettenelektrode mit besonderen<br />

Eigenschaften, die Patienten mit zu<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Flexible Elektronik<br />

■ Beispiel Neurostimulatoren<br />

■ Elektroden, Sensoren, Transistoren<br />

■ Interesse aus der Industrie<br />

■ Markt für Medizinprodukte<br />

Mit Elektroden wie hier im Modell können<br />

Nervenstränge im zentralen und im<br />

peripheren Nervensystem angesprochen<br />

werden. Je filigraner und flexibler<br />

sie werden, desto gezielter kann der<br />

Strom eingesetzt werden – bis hin zur<br />

Behandlung von Krankheiten, die bisher<br />

mit Medikamenten therapiert wurden<br />

Da entwickelt sich eine Technik<br />

für Medizinprodukte, die heute noch<br />

alle Vorstellungen sprengen.<br />

hohem Blutdruck helfen soll. Die Metallbahnen<br />

darin sind winzig, in eine Polymerfolie<br />

eingeschlossen und so flexibel,<br />

dass sie sich – wie eine Manschette – um<br />

den Vagus-Nerv herumwickeln lässt. Die<br />

eingebauten Elektroden sollen ans Gehirn<br />

das Signal aussenden, dass der Blutdruck<br />

so hoch ist, dass der Körper selbst ihn<br />

dringend herunterregeln muss.<br />

Es gibt Millionen<br />

potenzieller Patienten<br />

Wenn der Körper darauf wie gewünscht<br />

reagiert, wäre diese Entwicklung geeignet,<br />

einen beachtlichen Markt anzusprechen.<br />

Es gibt einige Millionen Patienten<br />

allein in Deutschland, die mit den üblicherweise<br />

verschriebenen Medikamenten<br />

gegen zu hohen Blutdruck aus verschiedenen<br />

Gründen nicht behandelbar sind –<br />

und sei es nur, dass sie nicht willens oder<br />

in der Lage sind, die vom Arzt verordneten<br />

Tabletten regelmäßig zu nehmen.<br />

Die Basis für die elektromedizinische<br />

Alternative, an der die Neuroloop GmbH<br />

arbeitet, sind Forschungsarbeiten von<br />

Freiburger Wissenschaftlern. Deren<br />

Know-how zu flexibler Elektronik ist in<br />

das Start-up eingeflossen. Hauptinvestor<br />

für die laufenden Arbeiten, die bis zur<br />

Marktreife führen sollen, ist ein etabliertes<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Unternehmen, das<br />

sich bisher hauptsächlich auf anderen Gebieten<br />

engagiert: die Tuttlinger Aesculap<br />

AG, ein Tochterunternehmen der B.Braun<br />

Melsungen AG, die damit langfristig in einen<br />

neuen Markt eintreten will.<br />

Noch ist das anvisierte Produkt aber in<br />

Entwicklung, die erste klinische Studie<br />

für 2019 geplant. Die für die CE-Kenn-<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 21

TITELTHEMA<br />

zeichnung erforderlichen Eigenschaften<br />

sollen bis etwa 2022 erreicht sein.<br />

Das Beispiel aber zeigt, wie anders Ideen<br />

zu neuen Therapien ausfallen könnten,<br />

wenn Ingenieure sehr kleine, flexible<br />

Elektroden zur Verfügung haben, um Nerven<br />

gezielt anzusprechen. „Wir haben mit<br />

Kardiologen gesprochen, die sogar angeregt<br />

haben, Neurostimulation nicht als<br />

letztes Mittel, sondern generell als Ersatz<br />

für die medikamentöse Behandlung in Erwägung<br />

zu ziehen“, sagt Dr. Dennis Plachta,<br />

ebenfalls Neuroloop-Geschäftsführer<br />

und Fachmann in Fragen der flexiblen<br />

Elektronik. Damit ist Neuroloop selbst im<br />

„explodierenden“ Markt für Neurostimulatoren<br />

allerdings noch exotisch.<br />

Die Manschettenelektrode der Freiburger<br />

Forscher ist so flexibel, dass<br />

sie sich eng aufwickeln lässt. In der<br />

medizinischen Anwendung sollen<br />

sich die vielen Kanäle in der Trägerfolie<br />

um den Vagus-Nerv ringeln.<br />

Einer von ihnen wird die Region im<br />

Nerv ansprechen, die die Signale<br />

zum aktuellen Blutdruck weiterleitet<br />

– und diese beeinflussen<br />

Eine Parallele zu den meisten Produkten<br />

in diesem Markt wird es aber auch bei<br />

der Idee von Neuroloop geben. Die Elektronik<br />

zur hauchfeinen Manschettenelektrode<br />

wird in einem Titangehäuse untergebracht<br />

sein, wie man das vom wohl bekanntesten<br />

Beispiel für Neurostimulatoren<br />

kennt: dem Herzschrittmacher.<br />

Interessant für Wearables,<br />

Diagnostik und Implantate<br />

Die starre siliziumbasierte Elektronik<br />

steht hier mit ihren Eigenschaften einfach<br />

sehr gut da. Argumente, die gegen sie<br />

sprechen, gibt es für diese Einsatzfälle im<br />

Grunde nicht. „Wo immer es um Baugruppen<br />

geht, die in Gehäusen eingesetzt werden,<br />

in stationären Geräten oder in eingekapselten<br />

Implantaten, leistet die klassische<br />

Elektronik alles, was gefordert ist“,<br />

sagt Prof. Thomas Stieglitz, der am Institut<br />

für Mikrosystem<strong>technik</strong> (Imtek) in<br />

Freiburg die Professur für Biomedizinische<br />

Mikro<strong>technik</strong> innehat. Auch er gehört<br />

zu den Neuroloop-Gründern. In seinen<br />

Labors entstanden die Grundlagen,<br />

die das Start-up heute weiterentwickelt.<br />

Die klassische Elektronik biete sehr zuverlässige<br />

Lösungen. Das „Aber“ kommt<br />

erst ins Spiel, wenn es um neue Anforderungen<br />

geht: sehr kleine Strukturen, flexible<br />

Werkstoffe für tragbare Diagnostik,<br />

Wearables oder die erwähnten Implantate<br />

einer neuen Generation. Solche Implantate<br />

sollen mit bestimmten Nervenzellen<br />

gezielt und gut in Kontakt treten.<br />

„Hierfür ist flexible Elektronik eine sehr<br />

spannende Möglichkeit“, sagt Stieglitz.<br />

Unter flexibler Elektronik werden verschiedene<br />

Ansätze zusammengefasst: Alle<br />

bringen biegsame Strukturen hervor, eingehüllt<br />

in eine Polymerschicht. Die organische<br />

Elektronik verzichtet komplett auf<br />

Metall, während es auch flexible Elektronik<br />

gibt, deren Leitfähigkeit durch dünne<br />

Metallstrukturen sichergestellt wird. Da<br />

die Leitfähigkeit der Metalle höher ist als<br />

die leitfähiger Polymere, brauchen Lösungen<br />

mit Metall weniger Strom – und kommen<br />

mit dünneren Bahnen aus. An anderer<br />

Stelle sind organische Materialien von<br />

Vorteil, wenn es zum Beispiel in einem<br />

Retina-Implantat darum geht, den Sehnerv<br />

schonend zu kontaktieren, sagt Prof.<br />

Bild: Jürgen Bauhus<br />

22 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Organische<br />

Elektronik<br />

Bild: Uni Freiburg / Klaus Polkowski<br />

„Damit flexible Elektronik erfolgreich<br />

ist, braucht es eine Anwendung,<br />

in der sehr vielen<br />

Menschen geholfen werden<br />

kann“, sagt Prof. Thomas Stieglitz<br />

vom Freiburger Institut für<br />

Mikrosysteme Imtek<br />

Karl Leo vom Institut für Angewandte<br />

Physik IAPP der TU Dresden.<br />

„Man sollte zwischen diesen beiden<br />

Varianten gar nicht so streng trennen“,<br />

empfiehlt der Wissenschaftler, der bisher<br />

viel zum Einsatz organischer Elektronik in<br />

Flachbildschirmen geforscht hat. Seit einiger<br />

Zeit wird in seiner Gruppe auch an<br />

Projekten arbeitet, die in die Medizin<strong>technik</strong><br />

hineinreichen. Das Retina-Implantat<br />

ist ein Beispiel dafür. Weitere Ansätze beschäftigen<br />

sich mit Infrarotsensoren, die<br />

Messungen am Körper ausführen und<br />

zum Beispiel in einem pflasterähnlichen<br />

Produkt integriert sein könnten.<br />

„Das Interesse, dass die Medizin<strong>technik</strong>industrie<br />

der flexiblen Elektronik entgegenbringt,<br />

ist – für mich unerwartet –<br />

groß“, sagt der Forscher. Das betreffe<br />

nicht nur Konzerne, sondern auch innovative<br />

Mittelständler. Sie hätten in der Regel<br />

konkrete Vorstellungen von dem, was<br />

sie mit flexibler Elektronik erreichen wollen,<br />

ebenso von den Grenzen, an die sie<br />

bei der klassischen Elektronik stoßen. Daraus<br />

ergäben sich interessante Diskussionen<br />

über neue Projekte. „Was wir genau<br />

tun, ist für die Interessenten natürlich<br />

Neuland. Und wir müssen uns darüber im<br />

Klaren sein, dass noch eine Menge Entwicklungsarbeit<br />

vor uns liegt“, sagt Leo.<br />

Bei der siliziumbasierten Elektronik<br />

habe es rund 50 Jahre gedauert, bis sie<br />

den heute gewohnten Stand erreicht hatte.<br />

„Nun fangen wir bei der flexiblen Elektronik<br />

ja nicht mehr bei Null an, aber ein<br />

oder zwei Jahrzehnte müssen wir ihr<br />

wohl noch geben, um aufzuholen.“ Sensoren<br />

auf der Basis flexibler Elektronik stünden<br />

an der Grenze zur Kommerzialisierung.<br />

Bei Transistoren sei noch am meisten<br />

zu tun, vor allem hinsichtlich der Performance.<br />

Bei Elektroden hingegen sei<br />

man schon weit gekommen – „da gibt es<br />

schon schöne Ergebnisse“, sagt Leo.<br />

Elektroden – dünn genug fürs<br />

Umwickeln des Nervenstranges<br />

Die Elektroden sind auch für die Arbeiten<br />

der Freiburger Neuroloop-Fachleute der<br />

entscheidende Punkt. Wie dünn sie ausgeführt<br />

werden können, ist eine Frage des<br />

Herstellverfahrens. „Dickschichtelektroden<br />

mit medizinischem Stahl, umhüllt<br />

von Silikon, werden heute vielfach verwendet<br />

und sind etwa ein bis zwei Millimeter<br />

dick“, erläutert Neuroloop-Geschäftsführer<br />

Plachta. Sie werden mit hohem<br />

handwerklichen Aufwand hergestellt,<br />

was pro Elektrode etwa einen Tag in<br />

Anspruch nehme, und das Verfahren sei<br />

nur schwer maschinell skalierbar. „Wir<br />

beschäftigen uns hingegen mit Dünnschichtelektroden<br />

aus Platin, die zwischen<br />

zwei Polyimidschichten eingeschlossen<br />

sind – und diese Elektroden<br />

sind nur etwa elf Mikrometer dick.“ Sie<br />

enthalten neun, zwölf oder für Forschungszwecke<br />

sogar noch mehr Leiterbahnen<br />

und werden mittels Photolithographie<br />

gefertigt – mit aufwendig herzustellenden<br />

Masken, deren Anfertigung<br />

Wochen dauert. Langfristig erlaubt dieses<br />

Verfahren aber die Produktion größerer<br />

Stückzahlen bei gleichbleibender Qualität,<br />

wenn die richtige Lösung einmal gefunden<br />

ist.<br />

Die so hergestellten feinen, flexiblen<br />

Strukturen ermöglichen es, dem Vagus-<br />

Nerv, in dem viele Nervenstränge mit unterschiedlichen<br />

Aufgaben gebündelt sind,<br />

die erwähnte Manschette anzulegen. Von<br />

den vielen Strängen werden mit einer Leiterbahn<br />

gezielt nur Nerven angesprochen,<br />

über die der Blutdruck beeinflusst wird.<br />

Elektronik muss laut dem Freiburger<br />

Wissenschaftler Prof. Stieglitz in den medizinischen<br />

Anwendungen aber vielfältige<br />

Anforderungen erfüllen. Langlebig müsse<br />

Die organische Elektronik ist die bisher<br />

jüngste Spielart der flexiblen Elektronik.<br />

Leitfähige Strukturen und die<br />

isolierende Hülle bestehen aus organischen<br />

Molekülen. Die Ursprünge reichen<br />

bis in die 70-er Jahre zurück.<br />

Inzwischen haben diverse Arbeiten<br />

die Technik vorangebracht. Dass die so<br />

hergestellte Elektronik biegsam ist<br />

und langfristig in großen Stückzahlen<br />

gefertigt werden könnte, macht ihren<br />

Reiz aus. Für Flachbildschirme, Organische<br />

Leuchtdioden, Solarzellen und<br />

RFID-Chips sind die Entwicklungen<br />

schon weit gediehen. Anwendungen<br />

in der Medizin<strong>technik</strong> werden ebenfalls<br />

erforscht. US-amerikanische Forscher<br />

um Zhenan Bao von der Universität<br />

Stanford haben jüngst bioabbaubarer<br />

Polymerelektronik auf Basis von<br />

Cellulose vorgestellt.<br />

Mehr zur organischen Elektronik:<br />

■ Flex-Med: Wie flexible Elektronik<br />

im Gesundheitsbereich sinnvoll<br />

eingesetzt werden könnte, zeigte<br />

2016 ein Ideenwettbewerb.<br />

www.flex-plus.de<br />

■ Lopec – Internationale Fachmesse<br />

und Kongress für gedruckte Elektronik,<br />

jährlich: www.lopec.com<br />

■ Zentrum für Polymerelektronik<br />

Das COPT Zentrum in Köln berät<br />

Unternehmen und ist auf KMU<br />

ausgerichtet.<br />

http://copt.uni-koeln.de/<br />

sie sein und robust. Und unabhängig davon,<br />

ob ein flexibles Implantat vollständig<br />

organisch sei oder Metall enthalte, komme<br />

der Punkt, „an dem das Implantat mit<br />

Kabel, Stecker und Gehäuse verbunden<br />

werden muss.“ Dieser Teil der Aufgabe<br />

lässt sich aus Sicht von Stieglitz allein mit<br />

flexibler Elektronik nicht lösen. „Aus meiner<br />

Sicht ist eine Kombination aus beiden<br />

der Schlüssel zum Erfolg: Wir nutzen flexible<br />

Strukturen im Gewebe, im Gehirn,<br />

im Kontakt mit Nerven, wo immer wir diese<br />

Eigenschaft brauchen – und alle übrigen<br />

Aufgaben können von der bewährten<br />

Technik übernommen werden.“<br />

Eins möchte aber auch er betonen:<br />

„Die Entwicklungsdauer für solche Pro-<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 23

TITELTHEMA<br />

dukte sollte man auf keinen Fall unterschätzen.“<br />

Dennoch sei international auf<br />

diesem Sektor eine Menge in Bewegung,<br />

das Thema sei auch für die Industrie interessant<br />

geworden.<br />

Online<br />

weiterlesen<br />

Wie französische Forscher mit sehr<br />

feinen Elektroden Signale aus dem<br />

Gehirn aufnehmen sowie Details über<br />

das Neuroloop-Projekt und weitere<br />

mögliche Anwendungen lesen Sie in<br />

unserem Online-Magazin. Verfügbar<br />

bis zum 6. November 2017 – bis die<br />

nächste Ausgabe erscheint.<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/<br />

onlineweiterlesen<br />

Leiterbahnen aus hybriden Tinten<br />

Aesculap wird Vermarktung<br />

und Produktion übernehmen<br />

Mit dem Hauptinvestor ist bei Neuroloop<br />

bereits vorgezeichnet, wie die Zukunft<br />

des blutdrucksenkenden Implantats „Baroloop“<br />

aussehen kann. Sobald die Marktreife<br />

erreicht ist, möchte Aesculap Vermarktung<br />

und Produktion übernehmen.<br />

Seitens der Aesculap AG hält Prof. Boris<br />

Hofmann engen Kontakt mit den Freiburgern.<br />

Er hat selbst zum Thema Neuro -<br />

stimulation geforscht und ist heute als<br />

Director Business Development für die<br />

Tuttlinger tätig. Für ihn ist die Partnerschaft<br />

mit Neuroloop „ein besonders<br />

spannendes Projekt“. Im Bereich Neurochirurgie<br />

sei Aesculap bereits weltweit<br />

sehr gut vertreten, mit Instrumenten, Implantaten<br />

oder Aneurismenclips. Neuroloop<br />

biete nun die Möglichkeit für einen<br />

Einstieg in die funktionale Neurochirurgie.<br />

Dieser sei strategisch geplant gewesen,<br />

und bei den Freiburger Wissenschaftlern<br />

sei man auf einen „extrem viel versprechenden<br />

Ansatz gestoßen.“<br />

Die Idee an sich, die tierexperimentellen<br />

Ergebnisse und auch die Tatsache,<br />

dass mit einem eines Tages vorliegenden<br />

Implantat vielen Patienten weltweit geholfen<br />

werden könne, würden die Investition<br />

rechtfertigen. „Natürlich muss es eine<br />

Risikoabwägung geben“, sagt Hofmann.<br />

Aber unter hunderten von derzeit aufkommenden<br />

Projekten, in die ein Investor<br />

einsteigen könne, sei gerade dieses für<br />

Aesculap besonders aussichtsreich erschienen.<br />

Was auch zu einer für das Unternehmen<br />

ungewöhnlichen Art der Finanzierung<br />

führte. „Natürlich arbeiten wir mit<br />

einer ganzen Reihe von Start-ups zusammen<br />

und bündeln das innerhalb des<br />

B.Braun-Konzerns unter dem Begriff Innovation<br />

Hub“, sagt Hofmann. Doch die<br />

Vereinbarungen mit Neuroloop seien besonders<br />

darauf ausgerichtet, den Entwicklern<br />

die Möglichkeit zu geben, „sich auf<br />

ihre Tätigkeit zu konzentrieren, statt sich<br />

von Investitionsrunde zu Investitionsrunde<br />

zu hangeln.“ So gesehen hat das Projekt<br />

auch aus Finanzierungssicht für Aesculap<br />

Modellcharakter. Es sei aber klar,<br />

Mit Hybrid-Tinten lassen sich Schalt -<br />

kreise direkt aus dem Füller gestalten<br />

Eine sehr spezielle Form der organischen<br />

Elektronik haben Forscher am INM –<br />

Leibniz-Institut für Neue Materialien in<br />

Saarbrücken entwickelt: Mit ihren Hybrid-Tinten<br />

lassen sich Schaltkreise mit<br />

dem Füller – oder einem Drucker – zum<br />

Beispiel auf Papier oder Folie auftragen.<br />

Sie sind nach dem Trocknen ohne Sintern<br />

einsatzfähig.<br />

In diesen Tinten kombinieren die Entwickler<br />

die Vorteile von Polymeren und<br />

metallischen Nanopartikeln. Gold- oder<br />

Silber-Nanopartikel werden mit organischen,<br />

leitfähigen Polymeren umhüllt<br />

und in wässrig-alkoholische Suspensionen<br />

überführt. „Metall-Nanopartikel mit<br />

Liganden werden heute schon zu Elektronik<br />

verdruckt“, erläutert Materialwissenschaftler<br />

Prof. Tobias Kraus. Die Hüllen<br />

müssten aber meist durch Sintern entfernt<br />

werden, weil sie zwar die Anordnung<br />

der Nanopartikel steuern, aber<br />

nicht leitfähig sind. Das sei bei temperaturempfindlichen<br />

Trägermaterialien wie<br />

Papier oder Polymerfolien schwierig.<br />

„Unsere Hybrid-Tinten kommen ohne<br />

Sintern aus.“<br />

Die organischen Verbindungen sorgen<br />

als Liganden dafür, dass die Nanopartikel<br />

in der Flüssigkeit suspendiert bleiben<br />

und nicht verklumpen. Gleichzeitig beeinflussen<br />

sie die Anordnung der Nano -<br />

partikel beim Trocknen. Und sie haben eine<br />

Scharnierfunktion: Beim Biegen erhalten<br />

sie die elektrische Leitfähigkeit aufrecht.<br />

„In einer Lage von Metallpartikeln<br />

ohne Polymer-Hülle wäre die elektrische<br />

Leitfähigkeit beim Biegen rasch verloren“,<br />

fährt der Kraus fort.<br />

Durch die Kombination beider Materialien<br />

sei die elektrische Leitfähigkeit beim<br />

Biegen deshalb insgesamt höher als bei<br />

einer Schicht, die nur aus leitfähigem Polymer<br />

besteht oder rein aus Metall-Nanopartikeln.<br />

Anwendungen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

seien im Bereich der Wearables<br />

denkbar. Es gebe aber auch Diskussionen<br />

zum Einsatz bei Implantaten.<br />

Bild:INM<br />

sagt Hofmann, dass nicht alle von verschiedenen<br />

Investoren unterstützten Ideen<br />

zu marktfähigen Produkten werden<br />

könnten.<br />

Wie interessant der Markt für Implantate<br />

mit flexibler Elektronik werden kann,<br />

hängt aber sicher nicht nur von der Leistungsfähigkeit<br />

der Produkte ab, sondern<br />

auch davon, wie die Mediziner solche<br />

Entwicklungen aufnehmen. Wenn es um<br />

die Behandlung der Patienten mit Strom<br />

und Spannung geht, zeigen sich noch<br />

viele Ärzte skeptisch, wie Prof. Stieglitz<br />

aus Freiburg beobachtet hat – im Umfeld<br />

der Uni-Kliniken sei die Offenheit deutlich<br />

größer als anderswo. Letztlich funktioniere<br />

zwar der menschlichen Körper<br />

zur Hälfte elektrisch, aber vielen Ärzten<br />

liege eine Therapie mit Pharmazeutika<br />

deutlich näher. „Mit flexibler Elektronik<br />

allerdings könnten wir meiner Meinung<br />

nach noch viel mehr tun und erreichen<br />

als bisher mit der ‚starren‘ klassischen<br />

24 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Elektronik. Ich denke, dass sich Behandlungsmöglichkeiten<br />

nicht nur für Bluthochduck,<br />

sondern auch für Diabetes,<br />

Rheumatische Arthritis oder Morbus<br />

Crohn ergeben. Ansätze dafür gibt es<br />

schon.“<br />

In seinem Branchenbericht Medizintechnologien<br />

2017 vom Juni weist auch<br />

der BVMed darauf hin, dass „der medizinischen<br />

Patientenversorgung mit innovativen<br />

Implantaten eine herausragende<br />

Rolle“ zukomme. Aus technologischer<br />

und regulatorischer Sicht zählten sie zu<br />

den anspruchsvollsten Medizinprodukten<br />

überhaupt. Es bestehe daher ein erheblicher<br />

Forschungs- und Translationsbedarf,<br />

um das therapeutische Potenzial solcher<br />

Medizinprodukte vollständig zu erschließen.<br />

Die größten Chancen hat die Entwicklungsrichtung<br />

der Neurostimulatoren laut<br />

Stieglitz dann, wenn von Anfang an sowohl<br />

der Aufbau als auch die Verbindungs<strong>technik</strong><br />

und die Fragen der Zulassung<br />

in den Projekten betrachtet würden.<br />

„Als weiteren Erfolgsfaktor für einen<br />

Durchbruch sehe ich, dass es eine Killer-<br />

Applikation braucht – also einen Zielmarkt,<br />

der das Ganze wirtschaftlich interessant<br />

erscheinen lässt: wo einer großen<br />

Zahl von Patienten mit der neuen Technik<br />

geholfen werden kann.“ Wenn erst einmal<br />

eine solche Anwendung erfolgreich sei,<br />

könne sie weiteren Produkten mit der<br />

gleichen Technik den Weg bereiten. ■<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

Weitere Informationen<br />

Über das Imtek / Prof. Stieglitz:<br />

www.imtek.de/professuren/bmt<br />

Über Neuroloop:<br />

www.neuroloop.de<br />

Über den Investor Aesculap:<br />

www.aesculap.de<br />

Über das IAPP in Dresden / Prof. Leo:<br />

www.iapp.de<br />

Über das INM in Saarbrücken /<br />

Prof. Kraus:<br />

www.leibniz-inm.de<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 25

■ [ TECHNIK ]<br />

Simulation erhöht die Pumpenleistung<br />

Produktentwicklung | Der Einsatz von Computer Aided Engineering (CAE) vereinfacht<br />

die Entwicklung medizinischer Geräte und sorgt gleichzeitig für zuverlässige Produkte.<br />

Bei der Fertigung einer neuen Blutpumpe profitiert ein japanischer Hersteller von<br />

kürzeren Entwicklungszeiten und einer verbesserten Pumpeneffizienz im Gerät.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Entwicklung einer Blutpumpe<br />

Einsatz von Simulations-Software<br />

Nutzung der numerischen<br />

Strömungsmechanik<br />

Prototypenbau und Konstruktion<br />

Bild: Siemens PLM/Terumo<br />

Das Linksherzkammer-Unterstützungssystem<br />

wird implantiert und sorgt für eine zuverlässige<br />

Blutzirkulation<br />

Ein Herzunterstützungssystem (Ventricular<br />

Assist Device, VAD) ist eine<br />

mechanische Pumpe, die eingesetzt wird,<br />

um Fehlfunktionen in einer Herzkammer<br />

zu kompensieren und die Arbeit des geschwächten<br />

Herzens zu übernehmen. Bei<br />

der Entwicklung des Systems ist die computergestützte<br />

Modellierung der Blutpumpe,<br />

des zentralen Bestandteils des<br />

VAD, ein probates Mittel, um die optimale<br />

Form schon vor dem Bau des ersten Prototyps<br />

zu finden. Die Blutpumpe muss den<br />

benötigten Blutfluss liefern und dabei<br />

Schädigungen des Bluts wie Hämolyse<br />

und Thrombosen vermeiden. Zudem sollte<br />

ein kompakter und einfacher Aufbau<br />

der Pumpe sowie ein breiter Betriebsbereich<br />

erfüllt werden.<br />

Die Nutzung der numerischen Strömungsmechanik<br />

(Computational Fluid<br />

Dynamics, CFD), ermöglicht die Analyse<br />

und Optimierung des Blutflusses in der<br />

Pumpe und kann gleichzeitig qualitative<br />

Aussagen zu Hämolyse, Rezirkulat ion<br />

und Blutschädigung liefern. Die neuste<br />

Weiterentwicklung in der Blutpumpenentwicklung<br />

auf Basis von CFD und Optimierungstechnologien<br />

lässt sich im Shonan<br />

Center der Terumo Corporation, Tokio/Japan,<br />

besichtigen. Das Shonan Center<br />

beherbergt die Abteilungen Forschung<br />

und Entwicklung des Unternehmens.<br />

Dort wird eine breite Palette innovativer<br />

Technologien entwickelt – von der Anwendung<br />

der Erkenntnisse aus der<br />

Grundlagenforschung über die Erforschung<br />

neuer Gebiete wie diagnostischer<br />

oder therapeutischer Geräte, bis hin zu regenerativen<br />

Therapien für den Herzmuskel<br />

und die Entwicklung medizinischer<br />

Geräte für Schwellenländer.<br />

Takehisa Mori, bei Terumo verantwortlich<br />

für die Grundlagenforschung medizinischer<br />

Geräte im Bereich der Herz- und<br />

Gefäßchirurgie, untersucht die Machbarkeit<br />

und Herausforderungen bei neuen<br />

Geräten in der Konzeptphase. Dabei setzt<br />

er CFD-Technologien ein. Das Grundlagenforschungsteam<br />

ist keine spezialisier-<br />

te Simulationsabteilung, nutzt aber CFDund<br />

Optimierungstechnologien für die<br />

Designexploration. Im Bereich der Geräte<br />

für die Herz- und Gefäßchirurgie wird<br />

CFD bei Terumo vor allem in der Entwicklung<br />

von Blutpumpen eingesetzt. Der<br />

Sinn der Einführung einer CFD-gestützten<br />

Designexploration ist es, die Effizienz<br />

der Blutpumpenentwicklung zu steigern<br />

und schneller bessere Lösungen auf den<br />

Markt bringen zu können. Neben den<br />

Blutpumpen lässt sich CFD auch in vielen<br />

anderen Bereichen bei Terumo einsetzen,<br />

beispielsweise bei künstlichen Lungen, in<br />

Geräten zur Verabreichung von Medikamenten,<br />

in Medikamenten-Stents sowie<br />

in verschiedenen Fertigungsprozessen.<br />

Nicht nur die Simulation, auch<br />

der Prototyp ist wichtig<br />

„Mit dem Einsatz von CFD stellten wir<br />

sehr schnell fest, wie viel besser sich das<br />

Verhalten der Geräte verstehen lässt“, sagt<br />

Mori. Doch er rät davon ab, allzu leichtfertig<br />

den Simulationsgedanken in der<br />

Produktentwicklung zu verwenden: „In<br />

der Realität ist es wichtig, eine Aufgabe<br />

und die physikalischen Implikationen<br />

wirklich zu verstehen. Vor allem bei der<br />

Entwicklung medizinischer Geräte, bei<br />

denen die Standards sehr hoch sind, kann<br />

man nicht einfach ein Ergebnis akzeptieren<br />

– man muss es ausreichend verifizieren.“<br />

Deshalb solle man nicht ausschließlich<br />

die CFD verwenden. Auch der Prototyp<br />

sei wichtig. „Mit CFD können wir zu<br />

einem gewissen Grad die Basis für den<br />

Prototypenbau legen“, so der Entwicklungsspezialist.<br />

Bislang wurde CFD genutzt, um Dutzende<br />

von Grundmodellen zu evaluieren,<br />

um die Leistung aller Varianten unter gleichen<br />

Bedingungen zu schätzen, woraus<br />

sich mehrere Kandidatenmodelle herauskristallisierten.<br />

Anschließend wurden<br />

Pumpenleistungsmessungen und blutbezogene<br />

Experimente durchgeführt, um<br />

Probleme der Modelle zu erkennen. Dieser<br />

Prozess wurde so oft wiederholt, bis<br />

26 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Takehisa Mori ist Chefentwickler<br />

bei Terumo<br />

Bild: Siemens PLM/Terumo<br />

ein finaler Prototyp identifiziert wurde.<br />

Dementsprechend dauerte die Entwicklung<br />

eines Produkts viele Jahre.<br />

Mit Star-CCM+, einem klassischen<br />

Programm zur Strömungsberechnung<br />

von Siemens, und Optimate+, dem Zusatzprogramm<br />

für Designexploration,<br />

konnte Terumo die Entwicklungszeit<br />

drastisch reduzieren und schneller zu einem<br />

optimierten Ergebnis gelangen. Der<br />

Einstieg in diesen Prozess erforderte ein<br />

Grunddesign, das im Berechnungsprogramm<br />

Star-CCM+ simuliert, mit experimentellen<br />

Daten verifiziert und dann in<br />

Optimate+ verbessert wird.<br />

3D-Geometrie der Pumpe in<br />

Star-CCM+ modelliert<br />

Die Simulationen ergaben einen Prototyp,<br />

der Tests unterzogen wurde, um die Leistungsfähigkeit<br />

zu validieren. Der Optimierungsprozess<br />

hilft unerfahrenen Entwicklern,<br />

die beste Form für das Produkt<br />

zu finden.<br />

Die Entwickler bei Terumo setzten sich<br />

das Ziel, eine extrakorporale Blutpumpe<br />

mit einem typischen Aufbau und verbesserter<br />

Pumpeneffizienz zu entwickeln.<br />

Das Produkt, das im Optimierungsprozess<br />

gefunden wurde, hatte zwölf Laufradflügel,<br />

einen Laufraddurchmesser von 60<br />

mm sowie ein spiralförmiges Gehäuse.<br />

Weil es notwendig ist, die Atemfrequenz<br />

des Patienten zu berücksichtigen, wurde<br />

die Strömungsrate mit Hilfe eines Java -<br />

script-Makros im Star-CCM+ stufenweise<br />

zwischen 2 und 8 L/min verändert. Die<br />

Pumpeneffizienz und das Drehmoment<br />

am Laufrad wurden mit Hilfe der Reportfunktion<br />

ausgegeben.<br />

Die 3D-Geometrie der Pumpe wurde<br />

mit Hilfe des 3D-CAD-Modellierers in<br />

Star-CCM+ modelliert. Da 3D-CAD die<br />

Designvariablen als Parameter nutzen<br />

kann, lassen sich Optimierungsberechnungen<br />

in einem nahtlosen, effizienten<br />

Prozess implementieren, ohne zusätzliche<br />

Lizenzkosten zu generieren. In der Analyse<br />

mit dem Software-Tool Star-CCM+<br />

wurde Blut als Arbeitsfluid definiert und<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 27

■ [ TECHNIK ]<br />

zudem ein Modell zur Berechnung<br />

der Turbulenz eingesetzt.<br />

Insgesamt wurden im Laufe des<br />

Analyseprozesses in sechs Tagen 102<br />

Varianten durchgerechnet. Basierend<br />

auf den Optimierungszielen<br />

und dem Basisfall verfeinerte Optimate+<br />

die Designvariablen Laufraddurchmesser<br />

und Gehäuse und wiederholte<br />

die Simulation für alle Varianten.<br />

Von diesen erfüllten 38 Varianten<br />

die Gültigkeitsbeschränkung.<br />

Das beste Design wurde nicht nur<br />

nach der besten durchschnittlichen<br />

Pumpeneffizienz ausgewählt, sondern<br />

auch nach der geringsten Varianz<br />

über die ganze Spannweite der<br />

Strömungsraten.<br />

Eine der Herausforderungen in der<br />

Pumpenkonstruktion ist, dass – auch<br />

wenn man nach einer möglichst effizienten<br />

Pumpe sucht – mit zu hoher Priorität<br />

auf die Pumpeneffizienz die Gefahr der<br />

Hämolyse steigt. Bislang führte der einzige<br />

Weg, das Entstehen von Thrombosen<br />

zu erkennen, über ein Experiment. Die in<br />

diesem Experiment genutzte Flüssigkeit<br />

war Blut, was bislang wegen der Variationen<br />

im Blut und den experimentellen Ergebnissen<br />

zu Schwierigkeiten bei der Verifizierung<br />

führte, wenn keine Langzeitdaten<br />

vorlagen.<br />

Zudem ist die Viskosität des Bluts bei<br />

jedem Menschen unterschiedlich. Das für<br />

die Experimente genutzte Blut kam von<br />

Tieren, beispielsweise Kühen. Hier<br />

schwankte die Viskosität in Abhängigkeit<br />

von Rasse und Alter des Tiers. Doch inzwischen<br />

wurde bei Terumo eine CFD-gestützte<br />

Vorgehensweise eingeführt. Diese<br />

basiert darauf, dass Thromben nicht entstehen,<br />

so lange die Scherkräfte in der<br />

Pumpe unterhalb einer gewissen Schwelle<br />

bleiben. Die Übereinstimmung dieser Annahme<br />

mit den experimentellen Ergebnissen<br />

ist hoch. So wurde es nach und nach<br />

Zum Blutpumpen-Entwickler Terumo<br />

Terumo wurde im Jahr 1921 als kleiner Hersteller von Thermometern<br />

nahe Tokio gegründet. Das Unternehmen entstand als Reaktion auf die<br />

drastisch gesunkene Importmenge von qualitativ hochwertigen Thermometern<br />

aus Deutschland nach dem ersten Weltkrieg. Einer der<br />

Gründer des Unternehmens war Dr. Shibasaburo Kitasato, der als Vater<br />

der modernen japanischen Medizin bezeichnet und als Entdecker des<br />

Pestbazillus und Erfinder der Tetanus-Serum-Therapie geehrt wird. Der<br />

Firmenname leitet sich vom deutschen Wort „Thermometer“ ab.<br />

Auf Basis des Firmenmottos „Der Gesellschaft durch Gesundheitspflege<br />

dienen“ erweitert Terumo seine Produkte und Services im Medizinbereich<br />

weltweit in drei Disziplinen: Herz und Gefäße, Krankenhaus allgemein<br />

und Blutmanagement. Die medizinischen Geräte des Unternehmens<br />

werden nicht nur im japanischen Markt eingesetzt. Deshalb<br />

ist dem Unternehmen bei der Entwicklung seiner Produkte von Beginn<br />

an ein globaler Blickwinkel wichtig. Mit der Nutzung der Siemens-Software<br />

Star-CCM+ und Optimate+ kann Terumo heute bessere Produkte<br />

schneller entwickeln. Terumo hat eine Exportquote von 63 % und 37 %<br />

des Umsatzes in Japan (Zahlen zum 31. März 2015).<br />

www.terumo.com<br />

möglich, verschiedene Phänomene<br />

mit CFD statt Experimenten zu erklären.<br />

Entwicklung und Fehlersuche<br />

wurden mit der Implementierung<br />

von Star-CCM+ in der Pumpenentwicklung<br />

extrem effizient. Früher<br />

war die Struktur medizinischer Geräte<br />

relativ einfach, so dass sie ohne<br />

CFD entwickelt werden konnten. Da<br />

die Anzahl der wichtigen Designparameter<br />

mit steigender Funktionalität immer<br />

höher wird, sind CFD und Optimierungsberechnungen<br />

heute ein unverzichtbarer<br />

Teil eines effizienten Entwicklungsprozesses.<br />

Bild: Siemens PLM/Terumo<br />

Ein VAD-Typ des extrakorporalen<br />

Blutpumpen-<br />

Systems Capiox<br />

Strömungsverhältnisse vor der<br />

Entwicklung untersuchen<br />

„In der Optimierungsberechnung entstehen<br />

eine ganze Reihe von Lösungen“, erklärt<br />

Chefentwickler Takehisa Mori. „Bei<br />

Pumpen werden Werte für die Effizienz<br />

und andere ausgegeben. Allerdings besteht<br />

die Gefahr, sich zu sehr auf diese<br />

Werte zu konzentrieren, ohne die Strömung<br />

insgesamt zu berücksichtigen.<br />

Dann kann man nach einer Woche Berechnung<br />

ein völlig nutzloses Design in<br />

Händen halten. Deshalb sollten im Vorfeld<br />

einige Varianten modelliert und deren<br />

Strömungsverhältnisse untersucht<br />

werden. Erst dann sollte man die Optimierungsberechnung<br />

starten.“<br />

Star-CCM+ beinhaltet einen 3D-Modellierer,<br />

der es ermöglicht, den gesamten<br />

Prozess von der Geometrieerzeugung bis<br />

zur Auswertung innerhalb eines einheitlichen<br />

Benutzerinterface durchzuführen.<br />

Besonders attraktiv ist, dass keine zusätzliche<br />

Software benötigt wird, um Optimierungsberechnungen<br />

zu implementieren.<br />

Zudem sei die Vernetzung mit Hilfe<br />

des Surface Wrapping in Star-CCM+, mit<br />

dem sich problematische Flächen säubern<br />

lassen, sehr einfach, so Mori. „Diese Vorteile<br />

gaben in unserem Team auch den<br />

Ausschlag für Star-CCM+.“<br />

■<br />

Kuninori Masushige, Yuka Takahashi<br />

Siemens PLM, Plano, Texas<br />

www.siemens.com/plm<br />

28 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Digitale Realität<br />

im Unternehmen<br />

Virtual Reality in der Entwicklung | Tablet und VR-Brille<br />

verlieren ihren Exoten-Status. Gleichzeitig wird die<br />

Anwendung von Virtual Reality für Unternehmen interessant.<br />

Bild: Fraunhofer IEM<br />

AR in der Entwicklung: Ein Prototyp wird virtuell über eine AR-<br />

Brille an seinen späteren Einsatzort projiziert<br />

Augmented Reality und Virtual Reality<br />

sind aktuell auf dem Siegeszug“, sagt<br />

Dr.-Ing. Harald Anacker, Abteilungsleiter<br />

Produktentwicklung am Fraunhofer- Institut<br />

für Entwurfs<strong>technik</strong> Mechatronik<br />

IEM in Paderborn. „Die benötigten Endgeräte<br />

– Brillen oder Tablets – sind technologisch<br />

ausgereift und inzwischen bezahlbar.“<br />

Mithilfe einer Virtual Reality-Brille<br />

können Konstrukteure in ihren Entwurf<br />

eintauchen. Der virtuelle Entwurf macht<br />

Abhängigkeiten zwischen einzelnen Maschinen<br />

und Arbeitsprozessen sichtbar.<br />

Auch die Handhabung der Anlage kann<br />

schon im Entwurfsstadium getestet werden.<br />

Was sich damit erreichen lässt, haben<br />

die Forscher am AR & VR Experience<br />

Day im Sommer 2017 demonstriert.<br />

Am Beispiel des Miele Professional Sterilisators<br />

zeigte Axel Schwarz, Gruppenleiter<br />

Digitale Produktvisualisierung bei der<br />

Miele & Cie. KG, wie dort die Konstruktionsdaten<br />

für VR- und AR-Anwendungen<br />

genutzt werden. Das Fraunhofer IEM<br />

stellte vor, wie Augmented Reality bei der<br />

Entwicklung einer Industriezentrifuge<br />

eingesetzt werden kann. Der Prototyp<br />

wird hier virtuell an seinen späteren Einsatzort<br />

projiziert. So kann der Entwickler<br />

Größe und Anschlüsse in der echten Umgebung<br />

konfigurieren. Die Informationen<br />

lassen sich via Internet weiterleiten, was<br />

Korrekturschleifen vermeidet.<br />

„Enorm wichtig sind auch Fragen nach<br />

den Auswirkungen neuer Technologien<br />

auf Mitarbeiter, Arbeitsprozesse und Arbeitskultur“,<br />

so Anacker. Aktuell geht das<br />

Fraunhofer IEM diesen Fragen im Spitzencluster<br />

it’s OWL unter dem Schlagwort<br />

„Arbeit 4.0“ nach.<br />

www.iem.fraunhofer.de<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 29

■ [ TECHNIK ]<br />

Funkverbindung statt<br />

stationärer Behandlung<br />

Body Area Networks | Mobile Gesundheitsdienstleistungen erfordern es, auf kleinstem<br />

Raum weit reichenden Anforderungen an Safety & Security insbesondere bei der<br />

Datenübermittlung via Bluetooth gerecht zu werden. Hersteller von innovativen Anwendungen<br />

stehen dabei vor echten Herausforderungen.<br />

WBAN-Netzwerke verbinden<br />

drahtlos am Körper getragene<br />

medizinische Sensoren und Aktoren,<br />

um beispielsweise Vitalwerte<br />

in Echtzeit an Geräte<br />

oder Einrichtungen zu senden<br />

Fitness-Armbänder sind erst der Anfang.<br />

Für die mobile Gesundheitsversorgung<br />

der Zukunft werden Wireless Body<br />

Area Networks (WBAN) eine zentrale<br />

Rolle spielen. WBAN-Netzwerke verbinden<br />

drahtlos am Körper getragene medizinische<br />

Sensoren und Aktoren. Damit<br />

können beispielsweise Vitalfunktionen<br />

wie Blutdruck oder Blutzucker in kurzen<br />

Zeitabständen gemessen und in Echtzeit<br />

an medizinische Serviceeinrichtungen<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Wachsender Markt für mobile<br />

Gesundheitsdienste<br />

■Komplexe gesetzliche Vorgaben,<br />

Normen und Standards<br />

■ Safety & Security frühzeitig einbinden<br />

Bild: irinastrel123/Fotolia<br />

weitergeleitet werden. WBANs machen es<br />

möglich, dass Menschen auch bei schweren<br />

chronischen Erkrankungen in ihren<br />

eigenen vier Wänden gepflegt werden<br />

können oder Patienten nach Operationen<br />

früher nach Hause entlassen werden. Der<br />

nächste Schritt wird darin bestehen,<br />

WBANs nicht nur für die Überwachung<br />

von Vitalfunktionen, sondern auch zur<br />

Dosierung und automatischen Verabreichung<br />

von Medikamenten etwa zur Behandlung<br />

von Diabetes oder Bluthochdruck<br />

einzusetzen.<br />

Das Marktpotenzial ist beachtlich: Bereits<br />

40 Millionen deutsche Bürger nutzen<br />

nach Angaben der Marktforscher von<br />

E-Patient RSD Apps und Internet für Gesundheitsdienste.<br />

Erstmals ist es möglich,<br />

Vitalparametermessungen in der gleichen<br />

Qualität wie beim Arzt in der Praxis selbst<br />

zuhause durchzuführen . EKG-Geräte, die<br />

per Smartphone-App von Patienten selbst<br />

betrieben werden, gelten mittlerweile als<br />

genauso zuverlässig wie Großgeräte im<br />

Labor. Auch für Trommelfelluntersuchungen,<br />

Blutdruckkontrollen und Insulinmessungen<br />

gibt es bereits App-basierte Anwendungen.<br />

Für Medizingerätehersteller sind mobile<br />

Gesundheitsdienstleistungen eine<br />

Herausforderung. Einerseits erfordern<br />

die Einsatzszenarien, dass die genutzten<br />

Sensoren möglichst klein und stromsparend<br />

sein müssen. Üblicherweise beziehen<br />

sie ihre Energie von Knopfzellenbatterien.<br />

Gleichzeitig gilt es, auf kleinstem<br />

Raum weit reichenden Sicherheitsanforderungen<br />

gerecht zu werden, insbesondere<br />

was die Verlässlichkeit der Funkverbindungen<br />

zwischen den Sensoren und den<br />

Datenübermittlungsgeräten betrifft.<br />

Unsichere Funkverbindung als<br />

Patientenrisiko<br />

Bereits kurzzeitige Unterbrechungen in<br />

der Funkverbindung können in manchen<br />

Einsatzszenarien ein Patientenrisiko darstellen.<br />

Aus diesem Grunde ist beispielsweise<br />

die vollständige Umrüstung von<br />

Medizingeräten im OP-Saal auf kabellose<br />

Verbindungen wie Bluetooth immer noch<br />

ein Zukunftsprojekt. Allerdings ist es nur<br />

eine Frage der Zeit, bis erste Hersteller<br />

Funkverbindungen anbieten werden, die<br />

in Sachen Resilienz den bislang verwendeten<br />

Kabel-Lösungen nicht nachstehen.<br />

Drastischere Schadensszenarien insbesondere<br />

mit Blick auf die Netzwerksicherheit<br />

werden denkbar, sobald es nicht nur<br />

um die Überwachung von Vitalparametern<br />

geht, sondern etwa um die automati-<br />

30 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Großes Potenzial: Schon 40 Millionen<br />

deutsche Bürger nutzen<br />

mobile Apps und Internet für<br />

Gesundheitsdienste<br />

Internationale<br />

Fachmesse und<br />

Kongress für<br />

Reinraumtechnologie<br />

17. + 18. 10. 2017<br />

Frankfurt am Main<br />

Bild: georgejmclittle/Fotolia<br />

sche Medikamentenverabreichung. Werden<br />

zum Beispiel über das Funknetz die<br />

Insulinwerte eines Patienten verändert,<br />

kann das gravierende gesundheitliche<br />

Folgen haben, beispielsweise durch das<br />

versehentliche Verbinden mit dem falschen<br />

Gerät oder Netzwerk.<br />

Die wenigsten Hersteller von Medizingeräten<br />

verfügen von sich aus über das<br />

Know-how zur Entwicklung von sicherheitsgerechten<br />

WBAN-Anwendungen.<br />

Auch wenn Chip- und Modulhersteller oft<br />

damit werben, einfach zu verbauende<br />

und sichere Komponenten zu liefern: Gerade<br />

Security ist immer ein Prozess, der<br />

das gesamte System betrifft. Dies gilt insbesondere<br />

dann, wenn Energieoptimierung<br />

und Security gleichermaßen berücksichtigt<br />

werden müssen.<br />

Neben technischem Know-how mit<br />

Blick auf das gesamte Anwendungsszenario<br />

bedarf es Expertise für die sich stetig<br />

ändernden Richtlinien und Regularien.<br />

Von Anfang an müssen Entwickler die für<br />

Medizingeräte relevanten Prozess- und<br />

Produktnormen wie IEC 60601-1 (Sicherheit),<br />

IEC 62304 (Software-Lebenszyklusprozesse)<br />

oder IEC 62366 (Gebrauchstauglichkeit)<br />

beachten – immer im Zusammenspiel<br />

mit einem konsistenten Risikomanagement.<br />

Zudem müssen Medizingeräte<br />

im Bereich Body Area Networks<br />

den Normen für Funk- und Bluetooth-Geräte<br />

gerecht werden.<br />

Strebt ein Geräte-Hersteller an, einen<br />

in seinem Wireless-Produkt verwendeten<br />

neuen Dienst als offiziellen „Adopted Service“<br />

von der Bluetooth SIG autorisieren<br />

zu lassen, bedarf es bei der Spezifizierung<br />

zudem zusätzlicher Abstimmungsprozesse<br />

mit der zuständigen Medical Devices<br />

Working Group. Hersteller, die Forschung<br />

und Entwicklung im Kontext von Wireless<br />

Body Area Networks betreiben, sind deshalb<br />

gut beraten, frühzeitig kompetente<br />

Hilfe in Anspruch zu nehmen.<br />

Fallen Mängel erst bei der Konformitätsbewertung<br />

durch eine externe Zertifizierungsstelle<br />

oder der Abnahme nach<br />

der neuen Medizinprodukteverordnung<br />

auf, muss nicht selten der gesamte Produktionsprozess<br />

neu aufgesetzt werden.<br />

Gravierender noch ist der Schaden, wenn<br />

Mängel nach dem Inverkehrbringen eines<br />

Produktes auftreten. Die jüngsten Hacker-<br />

Attacken auf Router der Telekom sind hier<br />

ein warnendes Beispiel. Herstellern von<br />

Medizingeräten würden in einem ähnlichen<br />

Fall nicht nur einen Reputationsverlust<br />

erleiden, sondern auch riskieren, für<br />

entstandene Schäden zur Haftung gezogen<br />

zu werden.<br />

■<br />

Daniel Cloete<br />

Newtec, Freiburg<br />

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in Pfaffenhofen an der Roth<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 31

■ [ TECHNIK ]<br />

Wie steif Osteosyntheseplatten sind,<br />

lässt sich mit Nitinol beeinflussen<br />

Formgedächtniswerkstoffe | Stents aus Nitinol, die bei Körpertemperatur die erforderliche<br />

Form annehmen, sind in der Medizin schon im Einsatz. Forscher in Hannover haben<br />

untersucht, ob und wie sich der Werkstoff auch für die Orthopädie nutzen lassen<br />

könnte – genauer für Osteosyntheseplatten.<br />

Der Knochen ist durchtrennt, die<br />

Platte mit Schrauben fixiert. Ihre<br />

Besonderheit zeigt sich in der Mitte:<br />

Drei leicht gebogene Elemente<br />

sind erkennbar, die aus Nitinol bestehen<br />

und sich unter Wärmeeinwirkung<br />

strecken<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Nitinol<br />

Einsatzmöglichkeiten in der Orthopädie<br />

Prototypen für Osteosyntheseplatten<br />

Ausgezeichnet von der DGU<br />

Grundlagenforschung erforderlich<br />

Bild: MHH / C. Müller<br />

Wenn ein Knochen gebrochen ist, beginnt<br />

der Körper mit der Reparatur<br />

– im Notfall unterstützt durch Metallplatten,<br />

mit denen Mediziner die Bruchstücke<br />

stabilisieren. Diese Platten bestehen heute<br />

aus Titan und werden mit Schrauben<br />

im Knochen fixiert. Wie steif sie sind,<br />

hängt von ihrer Länge, Dicke und Breite<br />

ab. Aber in jedem Fall sind sie steifer als<br />

der Knochen selbst und bleiben es, unabhängig<br />

davon, wie der Knochen sich entwickelt.<br />

Könnte man das optimieren, indem<br />

man Nitinol in den Platten einsetzt<br />

und die Steifigkeit variiert?<br />

Diese Frage haben sich Mediziner und<br />

Ingenieure in Hannover gestellt und im<br />

Sonderforschungsbereich 599 Prototypen<br />

entwickelt und untersucht. Ihre Formgedächtnis-Platte<br />

aus einer Nickel-Titan-Legierung<br />

hat zunächst eine geringe Steifigkeit,<br />

lässt sich durch elektromagnetische<br />

Induktion und Wärmeeinfluss aber verändern,<br />

so dass sie dauerhaft eine höhere<br />

Steifigkeit annimmt.<br />

Auf Basis dieser Ergebnisse können<br />

neue Osteosynthese-Techniken entwickelt<br />

werden, bei denen die Steifigkeit der Implantate<br />

dem Heilungsverlauf individuell<br />

und ohne erneute OP angepasst wird. Damit<br />

könnten die Knochenheilung beschleunigt,<br />

Operationen eingespart und<br />

Komplikationen vermieden werden. Diesen<br />

Ansatz belohnte die Deutsche Gesellschaft<br />

für Unfallchirurige (DGU) Ende<br />

2016 mit dem Hans-Liniger-Preis 2016.<br />

Damit wurde Privatdozent Dr. Christian<br />

W. Müller von der Medizinischen Hochschule<br />

Hannover geehrt, der die medizinische<br />

Seite im Projekt vertreten hat.<br />

Von einem marktreifen Medizinprodukt<br />

ist die Forschung noch ein Stück entfernt.<br />

Doch die Prototypen haben gezeigt,<br />

dass sich die Idee umsetzen lässt. Für die<br />

Behandlung bestimmter Knochenbrüche<br />

könnte das von Nutzen sein. „Viele Patienten<br />

lassen sich problemlos mit herkömmlichen<br />

Osteosyntheseplatten aus Titan be-<br />

handeln“, sagt Müller. Allerdings gebe es<br />

Frakturen im Oberarm oder auch in der<br />

Elle, insbesondere aber am Schienbein,<br />

wo die Heilung Probleme bereite. Im<br />

Schnitt betreffe das etwa 10 % der Fälle,<br />

beim Schienbein bis zu einem Drittel der<br />

Patienten.<br />

„Unsere Hypothese ist, dass sich die<br />

Heilung verbessern lassen könnte, wenn<br />

die Osteosyntheseplatten in der ersten<br />

Zeit nach dem Bruch weniger steif sind –<br />

wir deren Steifigkeit dem fortschreitenden<br />

Knochenwachstum aber zu einem<br />

späteren Zeitpunkt anpassen können.“<br />

Bewiesen sei das noch nicht. Es habe bisher<br />

allerdings auch keine Möglichkeit gegeben,<br />

entsprechende Untersuchungen<br />

durchzuführen. Denn um die Steifigkeit<br />

einer einmal implantierten Platte zu verändern,<br />

sei bislang der Austausch der<br />

Platte in einer OP erforderlich.<br />

Gebogene Strukturen<br />

aus Nitinol strecken sich<br />

Mit bestimmten Strukturen aus Nitinol in<br />

der Mitte der Platte lässt sich die Steifigkeit<br />

von außen beeinflussen. Die dafür erforderliche<br />

Wärme kann durch die Haut<br />

durch elektrische Induktion ausgelöst<br />

werden. Strukturen, die zunächst gekrümmt<br />

sind, strecken sich dann und machen<br />

die Platte steifer. Das haben die Forscher<br />

an verschiedenen Prototypen nachgewiesen,<br />

bis hin zum Experiment an<br />

Mäusen, Kaninchen und Schafen.<br />

„Wir hatten natürlich eine Reihe von<br />

Faktoren zu beachten, die über das hinausgehen,<br />

was bei bisherigen medizinischen<br />

Anwendungen von Nitinol relevant<br />

war“, erläutert der Mediziner. Ein Stent<br />

mit Formgedächtnis beispielsweise bleibt<br />

bei niedriger Temperatur zusammengefaltet<br />

und wird in den Körper eingebracht.<br />

Bei Körpertemperatur dehnt er sich aus,<br />

bis auf das vorgesehene Volumen.<br />

„Genau das wollten wir aber nicht, wir<br />

brauchten eine Legierung, die nicht auf<br />

32 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Die äußere Struktur der neuen Osteosyntheseplatten<br />

lehnt sich an die herkömmlichen<br />

Platten an. Die Prototypen<br />

lassen sich mit Standardschrauben im<br />

Knochen fixieren<br />

Bild: R. Pfeiffer<br />

die Körpertemperatur anspricht und<br />

selbst bei Fieber noch nicht reagiert.“ Laut<br />

Müller musste dafür ein Werkstoff gewählt<br />

werden, der erst bei über 42 °C die<br />

Formveränderung auslöst. Viel höher<br />

durfte die erforderliche Temperatur aber<br />

auch nicht sein, denn die Veränderung<br />

soll ja im Körper hervorgerufen werden,<br />

darf keine Schmerzen bereiten und das<br />

Gewebe nicht schädigen. Wärmebildkameras<br />

zeigten, dass die induzierte Erwärmung<br />

auf den zentralen Bereich der Platte<br />

beschränkt blieb. Das so ausgelöste Strecken<br />

der Nitinol-Elemente verdoppelt die<br />

Steifigkeit der Platte.<br />

Um zu diesen Prototypen zu kommen,<br />

war das Wissen der Ingenieure vom Laserzentrum<br />

Hannover LZH erforderlich. Sie<br />

stellten mittels Laser<strong>technik</strong> unterschiedlich<br />

geformte Prototypen her und mussten<br />

das dafür geeignete Bearbeitungsverfahren<br />

erst entwickeln. Wie genau die Form<br />

aussehen sollte, wurde vorab durch CAD-<br />

Simulationen der Blechdicken und der<br />

Abstände der veränderlichen Elemente erprobt.<br />

Die mechanischen Eigenschaften<br />

der Prototypen wurden im Biomechanik-<br />

Labor der Medizinischen Hochschule<br />

Hannover getestet, bevor sie in Tierversuchen<br />

eingesetzt wurden.<br />

Die Arbeiten im Rahmen des Sonderforschungsbereichs<br />

sind inzwischen abgeschlossen.<br />

Folgeanträge werden gestellt,<br />

um die Idee weiter zu verfolgen.<br />

„Industriepartner hatten wir bisher<br />

nicht im Boot“, sagt Müller. Bevor sich die<br />

Industrie für diesen Ansatz interessiere,<br />

müssten sicher noch einige Arbeiten ausgeführt<br />

werden. „Eine Hitzesterilisation<br />

kommt für solche Teile natürlich nicht in<br />

Frage – wir denken da an eine kalte Behandlung<br />

mit Gammastrahlen.“ Dass Nitinol<br />

teuer und nicht leicht zu bearbeiten<br />

ist, mache die Sache auch nicht einfacher.<br />

Eine Variabilität der Steifigkeit sei<br />

grundsätzlich zwar auch mit abbaubaren<br />

Prothesen zu erreichen – allerdings in der<br />

entgegengesetzten zu der hier beschriebenen<br />

Richtung, also allein zu einer geringeren<br />

Steifigkeit hin. „Das Abbauverhalten<br />

resorbierbarer Elemente im Körper können<br />

wir aber bisher nicht kontrollieren<br />

und damit auch die Steifigkeit nicht gezielt<br />

beeinflussen.“<br />

Anwendung bei Frakturen,<br />

Skoliose und Knie-OPs denkbar<br />

Müller sieht aber, abgesehen von der Behandlung<br />

von Schienbeinbrüchen, auch<br />

andere Anwendungsmöglichkeiten für die<br />

Nitinol-haltigen Platten. Als Beispiel<br />

nennt er die Behandlung von Skoliose bei<br />

Kindern, wo es sinnvoll sein könne, die<br />

Steifigkeit der Implantate mit dem<br />

Wachstum zu variieren, oder Operationen<br />

am Knie, wo sich über eine Veränderung<br />

der Steifigkeit Achsen auch nach der OP<br />

korrigieren ließen. Müller schätzt, dass es<br />

bis zur Anwendung der Idee in Medizinprodukten<br />

allerdings noch ein Jahrzehnt<br />

mit Untersuchungen und Optimierungen<br />

brauchen würde.<br />

■<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

05/2017 medizin&<strong>technik</strong> 33

■ [ TECHNIK ]<br />

Mehr Sicherheit dank validierter<br />

Härteprozesse<br />

Werkstoff-Engineering | Die Wärmebehandlung wird oft als spezieller oder sogar<br />

kritischer Prozess bewertet, da die Auswirkungen meistens nicht zerstörungsfrei<br />

nachgewiesen werden können. Vor allem bei Anwendungen für die Medizin<strong>technik</strong><br />

ermöglichen validierte Verfahren klar strukturierte und reproduzierbare Abläufe.<br />

Verschiedene<br />

chirurgische Instrumente<br />

erhalten ihre<br />

speziellen Eigenschaften<br />

durch die<br />

validierten Härteprozesse<br />

bei Gerster<br />

Bild: Härterei Gerster<br />

Der gleiche Härtewert kann durch<br />

mehrere Kombinationen von Härteund<br />

Anlasstemperatur erreicht werden,<br />

die Gefügeausprägung ist dabei aber völlig<br />

unterschiedlich. Doch genau dieses<br />

Gefüge entscheidet über Erfolg oder Misserfolg,<br />

wenn die Instrumente im Operationssaal<br />

durchgebogen, mit dem Hammer<br />

geschlagen oder beim Reinigen korrosiven<br />

Medien ausgesetzt werden. Bei einem<br />

Instrument aus Edelstahl 1.4057 erhält<br />

man im optimalen Fall mit einer Härte<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Wärmebehandlungs<strong>technik</strong><br />

Individuell abgestimmte,<br />

validierte Härteprozesse<br />

Reproduzierbare Abläufe<br />

Hohe Qualität bei OP-Instrumenten<br />

von 51 HRC ein voll martensitisches Gefüge<br />

mit ausscheidungsfreien Korngrenzen,<br />

im schlechten Fall mit der gleichen Härte<br />

nur ein partiell martensitisches Gefüge<br />

mit durch Ausscheidungen belegte Korngrenzen.<br />

Trotz identischer Härte hält das<br />

erste der Belastung stand, das letzte aber<br />

bricht.<br />

Beim Härten mit nicht validierten Prozessen<br />

in Anlagen, die ebenfalls nicht validiert<br />

sind, fehlt die Gewissheit, dass jedes<br />

Teil im Ofen auch wirklich die optimalen<br />

Eigenschaften erzielt. Damit bleibt ein<br />

Restrisiko bestehen, das einen direkten<br />

Einfluss auf das Wohlbefinden des Patienten<br />

haben kann. „Besonders bei den kritischen<br />

Prozessen wie der Wärmebehandlung<br />

erhält ein OEM von Produkten durch<br />

Validierungsaktivitäten die Sicherheit der<br />

Reproduzierbarkeit und somit konstanten<br />

Produkteigenschaften und -funktion in<br />

der medizinischen Anwendung“, betont<br />

Sebastian Stärk, Supplier Quality Manager<br />

bei Stryker, einem Hersteller von chirurgischen<br />

Instrumenten. Die Härterei Gerster<br />

AG in Egerkingen betreibt nicht nur selbst<br />

validierte Anlagen und Prozesse, sondern<br />

bietet ihr Wissen als Dienstleistung auch<br />

extern zielgerichtet für die Veredelung aller<br />

metallischen Werkstoffe an. Beispielsweise<br />

werden bestehende Ofen beim Kunden<br />

vor Ort auf den neuesten Stand gebracht<br />

und die Mitarbeiter geschult, um<br />

klar strukturierte und reproduzierbare<br />

Prozesse und Abläufe zu ermöglichen.<br />

Halbierte Kosten dank<br />

Prozessoptimierung<br />

Zudem führt Gerster die erforderlichen<br />

Analysen, Untersuchungen und Qualitätskontrollen<br />

aus und unterstützt auch bei<br />

der Kostenreduktion dank Prozessoptimierung.<br />

Ein Beispiel dafür ist die Jakob<br />

Müller AG aus Frick, die seit 125 Jahren<br />

innovative Technologien für die Bandund<br />

Schmaltextilienindustrie entwickelt.<br />

34 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Zum Unternehmen<br />

Seit 1950 ist die Schweizer Härterei<br />

Gerster AG in Egerkingen im Bereich<br />

der Härterei- und Wärmebehandlungs<strong>technik</strong><br />

aktiv und setzt ihr Wissen bei<br />

der Wärmebehandlung von Bauteilen,<br />

in Beratungsprojekten zur Prozessoptimierung<br />

oder bei Lösungen für In- oder<br />

Outsourcing-Projekten ein. In größeren<br />

Produktentwicklungsprojekten übernimmt<br />

das Unternehmen zum Beispiel<br />

die Aufgabe des Wärmebehandlungsund<br />

Werkstoffengineerings und ermöglicht,<br />

Produkte mit einem höheren Anforderungsniveau<br />

zu entwickeln. Eine<br />

solche Dienstleistung wird unabhängig<br />

von einem Lohnbehandlungsauftrag<br />

angeboten. Dazu gehören auch Prozessoptimierungen,<br />

um die Kosten zu<br />

senken. Bei Bedarf unterstützt die Härterei<br />

Gerster Betriebe mit eigener Härterei<br />

auch bei der Gestaltung von Wärmebehandlungsprozessen<br />

vor Ort, inklusive<br />

Auditierungen und Validierungen.<br />

Das Unternehmen ist zertifiziert<br />

nach ISO 9001, ISO 14001: Umwelt,<br />

ISO/TS 16949: Automobil, ISO 13485:<br />

Medizin<strong>technik</strong> sowie EN 9100: Luftfahrt.<br />

Das Unternehmen trat mit dem Wunsch<br />

an die Schweizer Härterei-Spezialisten<br />

heran, seine Herstellkosten zu reduzieren.<br />

Bis dahin wurde eine Doppelkurvenscheibe<br />

kostenintensiv geschmiedet, mechanisch<br />

vorbearbeitet, induktionsgehärtet<br />

und geschliffen.<br />

Gemeinsam mit dem Kunden wurde<br />

der gesamte Herstellungsprozess überprüft<br />

– inklusive der Wahl des Werkstoffes<br />

– und das optimale Härteverfahren evaluiert.<br />

Anschließend wurde der Härteprozess<br />

auf die Anwendung, wie Lage der<br />

Härte- und Schlupfzonen, abgestimmt<br />

und das gesamte Projekt von der Musterherstellung<br />

bis zur Serienreife umfassend<br />

begleitet. Das Ergebnis ist eine neu geschmiedete<br />

Kurve, auf Fertigmaß bearbeitet,<br />

lasergehärtet und trowalisiert. Durch<br />

diesen angepassten Prozessablauf wurde<br />

das Kostenziel deutlich übertroffen: Dank<br />

des Wegfalls des teuren CNC-Schleif -<br />

prozesses konnten die Herstellkosten um<br />

50 % und die Wiederbeschaffungszeit<br />

von 80 auf 20 Tage gesenkt werden. Die<br />

optimale Losgröße wurde von 100 auf<br />

50 Stück verkleinert, die Teilefertigungskosten<br />

durch kundeninterne Komplettherstellung<br />

reduziert sowie die Kapitalbindung<br />

aufgrund reduzierter Lager -<br />

haltung um 75 % verringert.<br />

■<br />

Michael Saner<br />

Härterei Gerster, Egerkingen/Schweiz<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 35

■ [ TECHNIK ]<br />

Textilgeflecht für Bänderersatz<br />

Medizintextilien | Ob Muskeln, Bänder oder Knorpel – im Bauplan des Menschen spielen<br />

Bindegewebsfasern eine tragende Rolle. Manche humane Originalteile lassen sich<br />

bereits ersetzen. An der RWTH Aachen bereiten Textil- und Medizinforscher für weiteren<br />

künstlichen Ersatz die entsprechenden Technologien vor.<br />

Kreuzbandrupturen am vorderen<br />

Kniegelenk nehmen vor allem durch<br />

Sportunfälle zu. Sie destabilisieren das<br />

Knie, führen zu Gelenkverschleiß und verursachen<br />

Knorpelschäden. Bisherige OP-<br />

Strategien, etwa der Ersatz mit körpereigenem<br />

Sehnenmaterial oder dem Implantatwerkstoff<br />

Polyethylenterephthalat<br />

(PET), haben Nachteile. Bei PET-Implantaten<br />

muss gegebenenfalls ein nicht physiologisch<br />

angepasstes Spannungs-Dehnungs-Verhalten<br />

sowie eine unzureichende<br />

Dauerfestigkeit in Kauf genommen<br />

werden.<br />

In einem vom deutschen Bundeswirtschaftsministerium<br />

geförderten, aktuellen<br />

Vorlaufforschungsprojekt wurde nun<br />

untersucht, inwieweit sich ein rundgeflochtenes<br />

künstliches Kreuzband nach<br />

natürlichem Vorbild aus einer Textil-LSR<br />

(Flüssigsilikonkautschuk)-Verbundstruktur<br />

herstellen lässt. Mit Erfolg: Laut Projektleiter<br />

Florian Eggert ist es durch Kombination<br />

von Flechtstruktur, Formkörpern<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Medizinische Textilien<br />

Kreuzband und Bandscheibe n-Implantat<br />

Textil-Flüssigsilikonkautschuk -Verbund<br />

Modifizierte Textilmaschinen<br />

BMWi fördert Forschungsprojekt<br />

und einer Beschichtung aus LSR möglich,<br />

neuartigen Kreuzbandersatz zu erzeugen<br />

und damit die bisherigen Nachteile<br />

von Implantaten zu neutralisieren. Weitere<br />

Forschung sei jedoch nötig, um die gegenüber<br />

dem menschlichen Vorbild noch<br />

deutlich zu niedrige Steifigkeit der untersuchten<br />

Verbundstrukturen zu verbessern.<br />

Neue Technologien für humane<br />

Ersatzteile nutzen<br />

Seit Jahren werden zur Herstellung komplexer<br />

Gefäßprothesen Webmaschinen<br />

eingesetzt. Dass sich auch künstliche<br />

Kreuzbänder auf Horizontal-Rundflechtmaschinen<br />

oder Bandscheiben auf Schützenbandwebmaschinen<br />

erzeugen lassen,<br />

liegt zwar im Techniktrend, ist aber noch<br />

Zukunftsmusik. Jedoch wurden in Aachen<br />

inzwischen mit dem Projekt „Wirkkantenfreie<br />

3D-Bandgewebe“ wesentliche<br />

Grundlagen dafür gelegt.<br />

„Wir arbeiten daran, Textilmaschinen<br />

so zu modifizieren, dass wir auf ihnen<br />

künftig auch solche textilen Implantate<br />

herstellen können; das ist unser Knowhow“,<br />

sagt Adj. Prof. Dr.-Ing. Yves-Simon<br />

Gloy, Mitglied der Geschäftsleitung am<br />

Institut für Textil<strong>technik</strong> an der RWTH<br />

Aachen, und verweist zur Bekräftigung<br />

auf bekannte Maschinenhersteller und<br />

Medizin<strong>technik</strong>unternehmen, die dieses<br />

Vorlaufwissen bereits in ihre Entwicklungen<br />

mit einbinden.<br />

Künstliche Kreuzbänder könnten künftig<br />

aus einem Textilgeflecht mit Kautschuksilikon-Formkörper<br />

im Inneren hergestellt<br />

werden<br />

Auch zur besseren Versorgungssicherheit<br />

von jährlich rund 100 000 Neupatienten<br />

mit einem Bandscheibenvorfall müssen<br />

künftige Textilimplantate vor allem<br />

patientengerecht, also individuell hergestellt<br />

werden. Dafür empfehlen sich wirkkantenlose<br />

3D-Bandgewebe, die auf Mageba-Textilmaschinen<br />

entstehen.<br />

Als Demonstrator wurde am ITA eine<br />

resorbierbare textile Mehrlagenstruktur<br />

entwickelt, auf der später patienteneigene<br />

Knorpelzellen angesiedelt werden, um<br />

eine Bandscheibe zu bilden. Damit empfindliches<br />

biokompatibles Prothesenmaterial<br />

wie Polyvinylidenfluorid (PVDF) fadenschonend<br />

verarbeitet werden kann,<br />

müssen Fadenführung und Einstellung<br />

der Maschinenelemente solcher Textilmaschinen<br />

individuell, steuerungstechnisch<br />

und tribologisch angepasst werden.<br />

Nach Prüfung und biomechanischen<br />

Versagensanalysen steht inzwischen fest:<br />

Wirkkantenlose 3D-Bandgewebe eignen<br />

sich für den Implantat-Einsatz, zumal deren<br />

Eigenschaften durch gezielte Veränderung<br />

textiltechnologischer Fertigungsparameter<br />

zu beeinflussen ist. (su)■<br />

www.ita.rwth-aachen.de<br />

Bild: ITA/RWTH<br />

36 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Industrie<br />

Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />

Veranstalter:<br />

FORUM<br />

Medtech meets<br />

Quality<br />

01. Februar 2018<br />

Parkhotel Stuttgart<br />

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Das Forum für Qualitätssicherung<br />

in der Medizin<strong>technik</strong><br />

Medizinprodukte effektiv produzieren<br />

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Hier finden Anwender und Anbieter ein ideales Forum,<br />

um Ideen auszutauschen. Sie bekommen unter<br />

anderem Anregungen zu folgenden Themen:<br />

Neueste Entwicklungen zum rechtlichen Rahmen<br />

Technische Möglichkeiten der Qualitätsprüfung<br />

Wann setzt der Qualitätsgedanke an – schon bei<br />

der Entwicklung?<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 37

■ [ VERBINDUNGSTECHNIK ]<br />

Klebstoff muss nicht riechen<br />

Kleb<strong>technik</strong> | In umfangreichen Analysen ließen sich Substanzen identifizieren, die für<br />

die störenden Gerüche von Klebstoffen verantwortlich sind. Dieses Wissen gibt Herstellern<br />

die Möglichkeit, den Produktionsprozess zu optimieren. Ein Beispiel sind Acrylklebstoffe<br />

für Physiotapes.<br />

Forschern stehen in<br />

Freising zahlreiche<br />

Analysegeräte wie<br />

die Gaschromatographie<br />

zur Verfügung,<br />

um die Verursacher<br />

von störenden<br />

Gerüchen in<br />

Acrylklebstoffen<br />

aufzuspüren<br />

Bild: Fraunhofer IVV<br />

Kaum ein modernes Produkt kommt<br />

ohne Klebstoff aus – der Werkstoff<br />

findet sich beispielsweise in Windschutzscheiben,<br />

Handydisplays, Schuhen, Teppichen,<br />

Pflastern oder Physiotapes. Dass<br />

Klebstoffe unangenehm riechen, wird allgemein<br />

als selbstverständlich hingenommen.<br />

Die Verursacher können Lösungsmittel<br />

sein. Aber auch lösungsmittelfreie<br />

Produkte oder solche mit geringen Gehalten<br />

an Lösungsmitteln können einen<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Geruchlich relevante Inhaltsstoffe<br />

bei Klebstoffen identifizieren<br />

Gesundheitsschädliche Wirkung<br />

Verändern des Prozesses<br />

Physiotapes<br />

scharfen und intensiven Geruch verströmen.<br />

Darüber, welche Substanzen für die<br />

Ausdünstungen verantwortlich sind und<br />

wie sie auf den menschlichen Organismus<br />

wirken, ist bislang wenig bekannt. Dieser<br />

Problematik widmet sich die Abteilung<br />

Analytische Sensorik am Fraunhofer-Institut<br />

für Verfahrens<strong>technik</strong> und Verpackung<br />

IVV in Freising. Prof. Dr. Andrea<br />

Büttner und ihr Team haben dort unter<br />

anderem vier lösungsmittelfreie Acrylklebstoffe<br />

untersucht, um herauszufinden,<br />

welche Komponenten die störenden<br />

Gerüche auslösen. Ihre Ergebnisse haben<br />

die Forscher im International Journal of<br />

Adhesion and Adhesives veröffentlicht.<br />

Bei ihren Analysen wurden 27 Geruchsstoffe<br />

identifiziert, die die Fehlgerüche<br />

verursachen, darunter Methylmeth -<br />

acrylat, Acetophenon, 1-Butanol, 4-Methylphenol,<br />

Phenylessigsäuremethylester<br />

und Essigsäure. 20 Substanzen wurden<br />

erstmals als geruchsaktive Bestandteile<br />

von Klebstoffen entdeckt, wie beispielsweise<br />

die chemische Verbindung Borneol.<br />

Starker Geruch kann Hinweis<br />

auf schädliche Substanzen sein<br />

Ebenso variantenreich wie die nachgewiesenen<br />

Geruchsstoffe waren die Geruchseindrücke,<br />

die von stechend, fruchtig,<br />

lederartig, rauchig bis schimmelig reichen.<br />

„Wenn Produkte besonders stark<br />

riechen, kann das darauf hinweisen, dass<br />

bedenkliche Substanzen enthalten sind“,<br />

sagt Prof. Büttner. Einige der Proben enthielten<br />

phenolische Verbindungen, die im<br />

Verdacht stehen, erbgutverändernd zu<br />

sein.<br />

Die Wissenschaftlerin sieht einen deutlichen<br />

Handlungsbedarf, die Produktentwicklung<br />

von Klebstoffen zu optimieren:<br />

„Unsere Analysen zeigen, dass eine Reihe<br />

38 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

der gefundenen Substanzen eliminiert<br />

werden müssten – nicht nur im Hinblick<br />

auf die Geruchsbelästigung.“ Die starken<br />

Gerüche könnten durchaus Kopfschmerzen<br />

und Schwindel hervorrufen. „Man<br />

sollte es in Frage stellen, dass ein Kleber<br />

riecht.“ Hier müsste sich das Bewusstsein<br />

sowohl auf Anwender- als auch auf Herstellerseite<br />

ändern.<br />

Lösungen, um die Inhaltsstoffe<br />

der Klebstoffe zu verbessern<br />

Die Fraunhofer-Wissenschaftler bieten<br />

Herstellern nun Lösungen an und ziel -<br />

gerichtete Strategien, um Klebstoffe ebenso<br />

wie andere Non-Food-Produkte des<br />

täglichen Bedarfs – dazu gehören unter<br />

anderem Lacke, Bindemittel, Möbel,<br />

Weichmacher, Reinigungsmittel und<br />

Kunststoffe – im Hinblick auf die enthaltenen<br />

Geruchsstoffe zu verbessern. „Wir haben<br />

uns die Aufgabe gestellt, die Hersteller<br />

bei der Produktentwicklung zu unterstützen.<br />

Denn diese können die verursachenden<br />

Komponenten mit ihren eigenen<br />

Methoden oft nicht kennen, hier ist eine<br />

Spezialanalytik erforderlich ebenso wie<br />

geschulte Probanden, um die Auslöser<br />

und eventuelle Verunreinigungen sowie<br />

beim Herstellungsprozess entstehende<br />

Nebenstoffe aufzuspüren“, betont die Lebensmittelchemikerin.<br />

Mit ihren Forschungsergebnissen<br />

legen die Wissenschaftlerin<br />

und ihre Kollegen darüber<br />

hinaus die Basis zur physiologischen und<br />

toxikologischen Bewertung der störenden<br />

Substanzen.<br />

Für ihre Analysen setzen die Forscher<br />

auf verschiedene Methoden und Geräte<br />

wie etwa die Gaschromatographie und<br />

die Massenspektrometrie ein. Damit ermitteln<br />

sie, welche Mengen bei normalem<br />

Gebrauch freigesetzt werden. Zwischen<br />

geruchsaktiven und -inaktiven Substanzen<br />

können maschinelle Detektoren aber<br />

nicht sehr gut unterscheiden, die menschliche<br />

Nase ist hier bislang unersetzbar.<br />

Daher stehen sensorische Tests am Anfang<br />

der Untersuchungen.<br />

Geschulte Testpersonen erhalten dafür<br />

Proben in geruchsneutralen Glasgefäßen.<br />

Ein Sensorik-Panel legt für jede Probe<br />

charakteristische Geruchsattribute fest,<br />

die es in einer zweiten Sensorik-Session<br />

auf einer vorgegebenen Skala im Vergleich<br />

zu Referenzverbindungen bewertet.<br />

Die Gesamtintensität und das persönliche<br />

Ge- oder Missfallen eines Geruchseindrucks<br />

werden evaluiert, die Mittelwerte<br />

der Bewertungen zu einem Geruchsprofil<br />

zusammengefasst.<br />

Experte in Sachen Klebstoffe ist Philipp<br />

Denk, ein Kollege von Prof. Büttner. Der<br />

Freisinger Forscher untersucht klebende<br />

Komponenten aller Art, etwa in Lebensmittelverpackungen<br />

sowie im medizinischen<br />

Bereich, und fokussiert sich aktuell<br />

auf die Gruppe der Acrylklebstoffe. Sein<br />

nächstes Analyseobjekt sind Physiotapes,<br />

die teilweise ebenfalls geruchsintensive<br />

Klebstoffe enthalten.<br />

Neue Technologien, um die<br />

Komponenten zu testen<br />

„Durch den globalisierten Markt und den<br />

stetig wachsenden Internethandel sind<br />

die amtlichen Prüfbehörden überfordert<br />

und nicht mehr in der Lage, die Fülle der<br />

Produkte auf störende oder bedenkliche<br />

Komponenten zu untersuchen. Wir werden<br />

daher neue Technologien entwickeln,<br />

um Produkte dezentral im Hinblick auf<br />

bedenkliche Komponenten testen zu können.“<br />

(op) ■<br />

Weitere Informationen<br />

Über das Fraunhofer Institut für<br />

Verfahrens<strong>technik</strong> und Verpackung<br />

IVV in Freising:<br />

www.ivv.fraunhofer.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 39

■ [ VERBINDUNGSTECHNIK ]<br />

Schweißkopf für<br />

schwierige Werkstoffe<br />

Schweiß<strong>technik</strong> | Um auch schwierig schweißbare<br />

Werkstoffe zu verbinden, wurde der Remoweld Flex<br />

entwickelt. Er arbeitet mit hochfrequenter Strahloszillation<br />

und integrierter Prozessüberwachung.<br />

Der Schweißkopf Remoweld Flex bietet hochfrequente Strahl -<br />

oszillation und integrierte Prozessüberwachung<br />

Um filigrane Druckgusskomponenten mit Anbauteilen mediendicht<br />

zu verbinden, lassen sich herkömmliche Laserstrahlschweißprozess<br />

nicht einsetzen: Der üblicherweise hohe<br />

Gasgehalt dieser Werkstoffe verhindert es, derartige Verbindungen<br />

prozesssicher herzustellen. Das Laserstrahlschweißen mit<br />

hochbrillanter Strahlquelle und hochfrequenter Strahloszillation<br />

ermöglicht aber ein qualitätsgerechtes, sicheres Verschweißen<br />

von Al-Druckgusswerkstoffen. Gleichzeitig wird die in das Bauteil<br />

eingetragene Schweißenergie stark begrenzt, um Bauteilverzug<br />

weitgehend zu vermeiden.<br />

Forscher am Dresdener Fraunhofer IWS haben dafür ein entsprechendes<br />

modulares Schweißkopfkonzept entwickelt. Als Herzstück<br />

enthält der Remoweld-Flex-Schweißkopf einen HF-Scanner,<br />

der bis zu 4 kHz Scan-Frequenz bei einer Maximalleistung<br />

von 4 kW ermöglicht. Zur vorlaufenden Schweißnahtsuche dient<br />

ein berührungslos arbeitendes Sensorik-Modul. Ein nachgeschaltetes<br />

kamerabasiertes Beobachtungsmodul kann je nach<br />

Anwendungsfall zur Qualitätssicherung eingesetzt werden. Da<br />

der Schweißkopf modular aufgebau ist, bleibt das System flexibel<br />

genug, um einen individualisierten Fertigungsablauf mit<br />

oder ohne Sensorik- oder Beobachtungsmodul zu gestalten.<br />

Die konstruktive und maschinenbauliche Realisierung des<br />

Schweißkopfes erfolgte gemeinsam mit der Karl H. Arnold Maschinenfabrik<br />

GmbH & Co. KG in Ravensburg. Der Puchheimer<br />

Scanner-Hersteller Scanlab GmbH unterstützte die Entwicklung<br />

mit seinem Know-how.<br />

Das Prozessmonitoring für zum Beispiel Kühlung, Schutzgase,<br />

elektrische Signale oder Prozessdaten wird über ein Bussystem<br />

an eine SPS-Steuerung gesendet und dort verarbeitet. Eine grafische<br />

Schnittstelle informiert den Maschinenbediener durch ein<br />

„Ampelsystem“ über den Prozessstatus. Es bietet darüber hinaus<br />

die Möglichkeit, Daten zur Qualitätssicherung dauerhaft zu speichern<br />

und den Produktionsfortschritt im Sinne des Konzeptes<br />

von Industrie 4.0 an übergeordnete Organisationseinheiten zur<br />

Fertigungsplanung weiterzuleiten.<br />

Bild: Fraunhofer IWS Dresden<br />

Klebeverbindungen<br />

Gezielte Tests, um das Bruchverhalten<br />

besser vorherzusagen<br />

Kleben<br />

Suchmaschine führt zu den<br />

geeigneten Partnern<br />

Wie gut bestimmte Arten von Klebeverbindungen<br />

halten, wollen Forscher um<br />

Prof. Stephan Marzi vom Fachbereich Maschinenbau<br />

und Energie<strong>technik</strong> der Technischen<br />

Hochschule Mittelhessen in Gießen<br />

zusammen mit der Industrie untersuchen.<br />

Im Projekt „Bruchmechanische Untersuchungen<br />

an hyperelastischen strukturellen<br />

Klebverbindungen“ geht es ihnen<br />

um Dickschichtklebungen mit weichen,<br />

gummiartigen Klebstoffsystemen, die neben<br />

einer abdichtenden und dämpfenden<br />

Funktion auch Aufgaben der Lastübertragung<br />

erfüllen. Im Automobilbau verbinden<br />

solche Klebungen zum Beispiel Karosserie<br />

und Windschutzscheibe. Die Industrie<br />

benötigt Berechnungsmodelle, die<br />

ein Versagen realitätsnah beschreiben,<br />

um Auslegung und Bemessung zu optimieren.<br />

Etablierte Methoden eignen sich<br />

nicht, wenn unterschiedliche Zug- oder<br />

Schubkräfte auf die Verbindung wirken.<br />

Im Projekt soll ein neuartiger Versuchsaufbau<br />

erstmals Erkenntnisse zum Bruchverhalten<br />

beliebig belasteter hyperelastischer<br />

Klebverbindungen liefern. In Folgeprojekten<br />

sollen die Erkenntnisse in Entwicklungssoftware<br />

integriert werden.<br />

Bild: TH Mittelhessen<br />

In einer hyperelastischen Klebver -<br />

bindung breiten sich Risse aus<br />

Eine Suchmaschine für Klebesysteme<br />

wollte Andreas Reisenzahn, Erfinder und<br />

Geschäftsführer des Münchner Unternehmens<br />

Substratec, entwickeln. Nun hat er<br />

die Idee umgesetzt und bietet professionellen<br />

Anwendern kostenlos und unabhängig<br />

Klebstoffalternativen, Produktinformationen<br />

und Lieferantenkontakte.<br />

Dafür werden die zu verklebenden Substrate<br />

eingegeben. Ein Algorithmus filtert<br />

die Alternativen, bewertet die Relevanz<br />

und schlägt Klebstoffe vor. Dabei werden<br />

sowohl Parameter im Verklebungsprozess<br />

berücksichtigt als auch chemische und<br />

physikalische Klebstoff eigenschaften vor,<br />

während und nach der Verarbeitung. Zu<br />

jeder Klebstoffauswahl werden die technischen<br />

Datenblätter der Hersteller oder<br />

Lieferanten bereitgestellt.<br />

www.substratec.com<br />

40 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

[ ADVERTORIAL ]<br />

Smalley-Sicherungsringe und -Wellenfedern von TFC bewähren sich in der Medizin<strong>technik</strong><br />

WENN RAUM FEHLT UND<br />

SICHERHEIT ZÄHLT<br />

Medizin 4.0 | Die Qualitätsanforderungen in der Medizin<strong>technik</strong> steigen weiter.<br />

Aktuell ist es beispielsweise die neue Medizinprodukte-Verordnung der EU, die der<br />

Branche verschärfte Regulierungspflichten auferlegt. Verantwortungsbewusste<br />

Zulieferer wie der Smalley-Vertriebspartner TFC erweisen sich hierbei als wertvolle<br />

Partner für die Hersteller medizintechnischer Geräte und chirurgischer Implantate.<br />

Die Titan-Sicherungsringe und Edelstahl-Wellenfedern des Unternehmens finden<br />

sich sowohl in Hüft- und Knieprothesen als auch in den Bedienteilen vieler Diagnose-,<br />

OP- und Therapiegeräte.<br />

Neben immer strengeren Qualitäts- und Regulierungsauflagen<br />

sind es viele konstruktive Aspekte, die heute die<br />

Herstellung medizintechnischer Apparate und chirurgischer<br />

Implantate bestimmen. Maßgebend sind hier insbesondere die<br />

Kriterien der Biokompatibilität, des Hygienic Design und der<br />

Usability sowie die Faktoren Genauigkeit und Miniaturisierung.<br />

Die für die Medizin<strong>technik</strong> entwickelten C-Teile von Smalley im<br />

Portfolio von TFC sind abgestimmt auf diese Anforderungen. Sie<br />

finden derzeit Anwendung in vielen Bereichen der Prothetik, der<br />

Implantat-Fertigung und des medizintechnischen Gerätebaus.<br />

Vor allem zwei Produktgruppen sind dabei herausragend: Die<br />

Spirolox-Sicherungsringe und die Flachdraht-Wellenfedern.<br />

Ohne Nasen und Spalte<br />

Bei den Spirolox-Ringen handelt es sich um gewalzte Edelstahl-,<br />

Titan- oder Sonderlegierungs-produkte, die im Gegensatz zu<br />

traditionellen Sicherungsringen (DIN 471/472) keine vorstehenden<br />

Nasen, Ösen oder Bohrungen aufweisen. Sie haben<br />

auch keinen Spalt, sondern schließen rundum bündig ab und<br />

nehmen so den benachbarten Komponenten keinen Platz weg.<br />

Allein schon deshalb sind sie eine Ideallösung für die Realisierung<br />

raumoptimierter Konstruktionen wie sie typisch sind für<br />

die Medizin<strong>technik</strong>. Sie bewähren sich zum Beispiel in mehrteiligen<br />

Hüftprothesen, wo sie für die sichere Verbindung von<br />

innerer und äußerer Gelenkschale sorgen.<br />

Bild links: Vergleich Spirolox® Sicherungsring und gewöhnlicher<br />

Schnappring, Bild rechts: Sicherungsring in Hüftprothese<br />

TFC liefert die Spirolox-Sicherungsringe für die Medizin<strong>technik</strong><br />

sowohl als einfache Schnappringe als auch mit Mehrfach-<br />

Windungen. Alle Typen lassen sich mit marktüblichen Schraubendrehern<br />

setzen und entfernen. Ab Lager erhältlich sind die<br />

Ringe in 6.000 verschiedenen Ausführungen mit Durchmessern<br />

von 6,0 bis 400 mm (1/4“ bis 16“) in Edelstahl 302 und 316.<br />

Der entscheidende Faktor für die Medizin<strong>technik</strong>-Hersteller<br />

ist allerdings das Angebot von TFC, jeden Sicherungsring sehr<br />

kostengünstig auch kundenspezifisch anzufertigen. Die technologische<br />

Basis dafür bildet das No-Tooling-Cost®-Verfahren<br />

von Smalley, eine innovative Weiterentwicklung der Kantenwindungs-<strong>technik</strong>.<br />

Als Sonderlösung sind damit noch kleinere<br />

Sicherungsringe mit Durchmessern von nur 5,0 mm (0,200“)<br />

wirtschaftlich realisierbar – selbst in kleinen Losgrößen! <br />

Michael Stöcker<br />

Kiefer Media Consulting<br />

kiefer@kiefermedia.eu<br />

TFC Bochum<br />

Ansprechpartner: Malte Zapf<br />

Kohlenstraße 51-55<br />

44795 Bochum<br />

Phone +49 234 92361-0<br />

Fax +49 234 92361-61<br />

vertrieb@tfc.eu.com/ bochum@tfc.eu.com<br />

www.tfc-de.com<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 41

■ [ VERBINDUNGSTECHNIK ]<br />

Ultraschall reduziert Fussel im OP<br />

Ultraschallschweißen | Für die Herstellung eines neuartigen OP-Tuchs hat Herrmann<br />

Ultraschall eine Fertigungslinie konzipiert, die das Risiko der bakteriellen Verunreinigung<br />

reduziert und das Ausfransen verhindert. Alle erforderlichen Laminier- und Versiegelungsschritte<br />

werden vollautomatisiert durchgeführt.<br />

Bild: Herrmann Ultraschall<br />

Bild: Herrmann Ultraschall<br />

Das neue OP-Tuch verfügt<br />

über sehr gute absorbierende<br />

Eigenschaften und<br />

ist besonders fusselarm<br />

Der schnelle und<br />

vollautomatische<br />

Herstellungsprozess<br />

in der Ultraschall-<br />

Station verhindert<br />

Kontaminationen<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Ultraschall-Versiegelungs<strong>technik</strong><br />

Automatisierte Fertigungslinie<br />

Handnähte und Fäden entfallen<br />

Weniger Fussel und Bakterien<br />

am Vliesstoff<br />

Spunlace-Vliesstoffe werden seit Jahren<br />

als Wundauflagen verwendet,<br />

auch im OP-Bereich. Bei der Herstellung<br />

des Vlieses werden Wasserstrahlen mit<br />

Hochdruck auf den Faserflor geschossen,<br />

um es zu verdichten. Doch im Vergleich<br />

zu traditioneller Baumwoll-Gaze verliert<br />

das Produkt im nassen Zustand an Volumen<br />

und Festigkeit. Auf der Suche nach<br />

Material für ein neuartiges OP-Tuch, stieß<br />

der portugiesische Hersteller Bastos Viegas<br />

S.A. in der eigenen Produktion auf eine<br />

Polyamid-Polyester-Mischung .<br />

„Wir wollten das Volumen und die Festigkeit<br />

bei Nässe sowie die Abriebfestigkeit<br />

erhöhen. Gleichzeitig sollte die Saugfähigkeit<br />

und Weichheit von Spunlace erhalten<br />

oder besser noch erhöht werden“,<br />

erklärt Luis Guimarães, Inhaber von Bastos<br />

Viegas, die Materialauswahl. Zudem<br />

musste sichergestellt werden, dass ein<br />

Röntgenfaden eingebracht werden kann.<br />

„Das Polyamid ist wichtig, da es sich bei<br />

Wärme, die während der Sterilisation auftritt,<br />

zusammenrafft und wellenförmig<br />

ausbildet. Dies wiederum erhöht die<br />

Oberfläche und somit die Saugkraft“, so<br />

Guimarães.<br />

Doch wie den Fertigungsprozess technisch<br />

und wirtschaftlich optimal realisieren?<br />

Schnell war dem Hersteller klar, dass<br />

sich dafür das Ultraschallschweißen als<br />

einzige Möglichkeit anbot. „Wir hatten<br />

vorher bereits Erfahrungen mit anderen<br />

Ultraschallkomponenten gemacht,<br />

brauchten aber diesmal einen Technologie-Lieferanten,<br />

der uns als Lösungsanbieter<br />

von Anfang bis Ende begleiten würde.<br />

Also jemanden, der mit uns zusammen<br />

das Konzept erarbeitet und die Testphase<br />

bis zur erfolgreichen Mustervalidierung<br />

durchführt“, erinnert sich Guimarães<br />

an die Vorgaben.<br />

Seine Wahl fiel schließlich auf den<br />

Spezialisten Herrmann Ultraschall aus<br />

Karlsbad, der eine Fertigungslinie für alle<br />

erforderlichen Laminier- und Versiegelungsschritte<br />

konzipierte, um das neue<br />

OP-Tuch Texart automatisiert zu fertigen.<br />

Alle Handnähte und zusätzliche Materialien<br />

wie Garne und Fäden entfallen komplett<br />

und reduzieren somit das Risiko der<br />

bakteriellen Verunreinigung und verhindern<br />

Ausfransen. Das neuartige OP-Tuch<br />

erfüllt die Ansprüche der Industrie, aufwendiges<br />

manuelles Handling zu ersetzen<br />

und Produktionsschritte zu automatisieren.<br />

Der Lagenaufbau des Tuchs ist eine<br />

patentierte Erfindung des portugiesischen<br />

Herstellers und Lieferanten von<br />

Non Active Medical Devices.<br />

Drei Materiallagen sorgen für<br />

eine weiche, fusselfreie Haptik<br />

Texart setzt sich aus drei Lagen zusammen<br />

und vereint die besten Eigenschaften<br />

aus Textil- und Vliesstoff-Technologie. Ein<br />

textiles Netz aus Polyamid und Polyester<br />

mit einem Röntgenstreifen dient als Mittellage<br />

zwischen zwei Lagen Spunlace-<br />

Vlies, das zu 70 % aus Viskose und zu<br />

30 % aus Polyester besteht. Die in sich zusammengezogene<br />

Oberfläche von Texart<br />

hat eine weiche Haptik und absorbiert<br />

aufgrund der vergrößerten Oberfläche<br />

besonders gut Flüssigkeiten.<br />

Unter dem englischen Begriff Linting<br />

versteht man die Abgabe von Faserfragmenten<br />

und anderen Partikeln während<br />

42 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Verbindung durch Vibration<br />

des Gebrauchs, auf Deutsch auch als Fusseln<br />

bekannt. Eine geringe Neigung zu genau<br />

diesem Fusseln ist ein großer Vorteil<br />

der Spunlace-Vliesstoffe verglichen zu<br />

(Natur-)Stoffen wie Baumwoll-Gaze. In<br />

einem Test wurden die Vorgaben zur Fusselabgabe<br />

(dry linting) gemäß EN 1644–1<br />

und ISO 9073–10 verifiziert. Das Texart-<br />

Tuch zeigte in diesem Test wesentlich bessere<br />

Ergebnisse als vorgewaschene Gaze.<br />

Bastos Viegas stand vor der Fragestellung,<br />

wie die Materialien des neuartigen<br />

Tuchs ohne Wärmeeinwirkung und Verbrauchsstoffe<br />

wie Kleber zusammengefügt<br />

werden sollten. Die Lösung war das<br />

Ultraschallverfahren zum Laminieren und<br />

Siegeln. Spunlace-Vliesstoffe reagieren<br />

sehr gut auf den Eintrag der Ultraschallvibrationen.<br />

Und in Herrmann Ultraschall<br />

fanden die Portugiesen den geeigneten<br />

Partner, um die Produktionslinie für das<br />

neue Produkt zu entwickeln. Zunächst<br />

wurden die korrekten Abwicklungsschritte<br />

konstruiert – anschließend die Ultraschallstationen<br />

konzipiert.<br />

In einem ersten Prozessschritt werden<br />

per Ultraschall die drei Lagen laminiert<br />

und gleichzeitig der linke und rechte<br />

Tuchrand versiegelt. Im zweiten Schritt<br />

findet das Quersiegeln des Tuchendes<br />

statt, das den Anfang des nächsten Tuches<br />

bedeutet. Zum Schluss wird das Produkt<br />

Die drei Materiallagen<br />

des OP-Tuchs<br />

Texart werden<br />

durch<br />

Ultraschall<br />

verschweißt<br />

geschnitten, gefaltet und gestapelt. Während<br />

der Sterilisation zieht sich die Produktoberfläche<br />

zusammen und erzeugt<br />

einen „wellenartigen“ Effekt, der Haptik<br />

und Absorptionsfähigkeit verbessert.<br />

Mit seiner langfristig angelegten Produktstrategie<br />

zieht Bastos Viegas bereits<br />

die ab 2020 in Kraft tretende neue Medical<br />

Device Regulation MDR in Betracht.<br />

Ultraschallvibrationen können den thermoplastischen Anteil von<br />

Vliesstoffen anregen und aufschmelzen. Ein Schweißwerkzeug,<br />

Sonotrode genannt, leitet die Vibration in den Vliesstoff ein. Im industriellen<br />

Einsatz sind Ultraschallfrequenzen von 20 bis 35 kHz<br />

üblich, mit Amplituden<br />

(Werkzeugbewegungen)<br />

von 10<br />

μm bis 50 μm. Die<br />

Verarbeitung solcher<br />

Vliesstoffe erfolgt<br />

oft in kontinuierlichen<br />

Prozessen<br />

bei hohen Bahngeschwindigkeiten.<br />

Durch den Einsatz<br />

rotierender Werkzeuge<br />

können Verarbeitungsgeschwindigkeiten<br />

bis zu 800 m/min erreicht werden.<br />

Als Schweiß-, Präge- oder Schneidamboss dient hierbei eine mit<br />

einer Oberflächenstruktur versehene Walze. Die Kontur der Walze<br />

fokussiert die Energie und bestimmt genau die Schweißpunkte,<br />

die für das jeweilige Produkt benötigt werden.<br />

Grafik: Bastos Viegas<br />

„Das Texart OP-Tuch mit seinen Hochleistungseigenschaften<br />

kann die herkömmlichen<br />

Produkte aus Baumwolle ersetzen<br />

und zur Sicherheit im OP-Betrieb beitragen“,<br />

so Luis Guimarães.<br />

■<br />

Astrid Herrmann<br />

Herrmann Ultraschall, Karlsbad<br />

www.herrmannultraschall.com<br />

Hönle<br />

Panacol<br />

Innovative Klebesysteme für die Medizin<strong>technik</strong><br />

Unsere Klebesysteme sind ideal für Anwendungen wie Needle Bonding, das Verkleben<br />

von Schlauchverbindungen oder das Fixieren von Plastikgehäusen und Kunststoffteilen.<br />

Panacol Klebstoffe sind USP Class VI und/oder ISO 10993 zertifiziert und sterilisationsbeständig.<br />

Perfekt abgestimmte UV-/UV-LED-Aushärtegeräte von Hönle gewährleisten rasche<br />

Aushärtung und optimale Qualität.<br />

Halle 6, Stand 6420<br />

www.panacol.de<br />

www.hoenle.de<br />

Industrial Solutions. Hönle Group.<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 43

■ [ VERBINDUNGSTECHNIK ]<br />

Starke Kräfte für sanften Einsatz<br />

Füge<strong>technik</strong> | Mit nur einer Presse sowohl feinste Metallteile als auch dicke, massive<br />

Komponenten durch plastische Verformung miteinander verbinden – das war eine<br />

Anforderung, mit der ein Medizin<strong>technik</strong>unternehmen auf IEF-Werner zukam. Die<br />

Lösung fand der Automatisierungsspezialist in seiner Baureihe AI-Press.<br />

Um wettbewerbsfähig zu sein, müssen<br />

verarbeitende Betriebe immer flexibler<br />

auf die Aufträge ihrer Kunden reagieren<br />

können. Damit steigen die Anforderungen<br />

an den Maschinenpark – auch<br />

im Bereich der Füge<strong>technik</strong>. Die Anlagen<br />

müssen Materialien bearbeiten, die sich<br />

in ihrer Zusammensetzung, Größe oder<br />

Stärke deutlich unterscheiden können.<br />

Doch neue Anlagen sind teuer – und sind<br />

sie einmal da, wollen sie auch ausgelastet<br />

sein. Diese Tatsache konfrontierte auch<br />

einen Anwender aus der Medizin<strong>technik</strong>,<br />

der für eine Baugruppe ganz unterschiedliche<br />

Komponenten verformen muss und<br />

dafür verschiedene Presskräfte benötigt.<br />

Die Baugruppe besteht zum einen aus<br />

sehr feinen Metallteilen, zum anderen aus<br />

massiven Komponenten. „Für diese Aufgabenstellung<br />

wollte der Anwender eine<br />

Presse, welche zwei Arbeitsschritte mit<br />

hoher Präzision ausführen kann“, sagt<br />

Frank Neugart, Produktmanager Servopressen<br />

bei der IEF-Werner GmbH in Furtwangen<br />

im Schwarzwald. Zudem sollte<br />

die flexible Lösung groß genug für künftige<br />

Aufträge sein, bei denen eventuell<br />

noch höhere Kräfte erforderlich sind. Eine<br />

sinnvolle Herangehensweise – gerade im<br />

Hinblick darauf, den Maschinenpark<br />

schlank zu halten. In beiden Arbeitsschritten<br />

sollen die Bauteile gecrimpt werden.<br />

Die Ingenieure von IEF-Werner sahen<br />

sich die Aufgabenstellung genau an und<br />

lieferten eine Maschine aus der Servopressen-Serie<br />

AI-Press mit einer Kraft von<br />

12 kN. „Mit dieser Baureihe lassen sich<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Servopressen in vier Baugrößen<br />

Plastische Verformung<br />

Automatisierte Fertigung<br />

Prozessfaktoren individuell anpassbar<br />

Energieeffiziente Arbeitsweise<br />

Bild: IEF-Werner<br />

Die vier Baugrößen der AI-Press-Reihe. Die Entwickler von IEF-Werner haben besonders<br />

viel Wert auf eine steife Konstruktion gelegt<br />

hochgenaue Fügeprozesse automatisch<br />

und wiederholgenau durchführen“, erklärt<br />

Neugart. Die Systeme sind flexibel<br />

aufgebaut, und Anwender können sie sowohl<br />

in Fertigungslinien als auch in<br />

Handarbeitsplätze integrieren.<br />

Insbesondere die Servo<strong>technik</strong> bietet<br />

bei dieser Anwendung deutliche Vorteile.<br />

Betreiber haben die Möglichkeit, mit Hilfe<br />

dieser Technologie Parameter wie die Geschwindigkeit<br />

einzustellen. Sie erreichen<br />

damit je nach gewünschter Präzision sehr<br />

kurze Taktzeiten, denn bei der Servo<strong>technik</strong><br />

wirkt die Antriebskraft auf eine Spindel,<br />

beschreibt Produktmanager Neugart.<br />

Die Basis der Servopresse bildet ein<br />

massives und verwindungssteifes C-Gestell<br />

aus Werkzeugstahl. Das System kann<br />

Deformationen, Aufbiegungen oder Setzvorgänge,<br />

die beim Pressvorgang auf die<br />

kraftführenden Teile einwirken, durch<br />

mechanische Entkopplung der Messeinrichtung<br />

eliminieren und durch die Servoregelung<br />

kompensieren. Um Querkräfte<br />

vollständig aufnehmen zu können, besteht<br />

der Antriebsstrang aus einer Präzi -<br />

sionsspindel, einem Servomotor und einer<br />

Pinolenführung.<br />

Prozessfaktoren an jeden<br />

Anwendungsfall anpassbar<br />

Eine Präzisionsführung hält bei der AI-<br />

Press den Antriebsstrang über den gesamten<br />

Arbeitsweg exakt in der Spur. Ein Konfigurationssystem<br />

sorgt dafür, dass sich<br />

der Antriebsstrang an den benötigten<br />

Kraftbereich anpassen lässt. Der Anwender<br />

kann Prozessfaktoren wie Vorschubkraft,<br />

Verfahrgeschwindigkeit, Positionierzeit<br />

und Genauigkeit an den Applikationsfall<br />

anpassen. Gemeinsam mit dem<br />

Anwender entwickelte IEF-Werner einen<br />

44 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

speziellen Pressablauf – der sich auch für<br />

andere Anwendungen nutzen lässt.<br />

Wegen ihrer besonderen Bauweise<br />

crimpt die AI-Press die feinen Metallteile<br />

mit einer Kraft von maximal 3000 N bei<br />

einer Genauigkeit von weniger als ±15 N.<br />

„Normalerweise kommen bei solchen<br />

Bauteilen Kräfte von höchstens 500 bis<br />

600 N zum Einsatz“, sagt Neugart. „Damit<br />

Produktmanager<br />

Frank Neugart: „Mit<br />

der Servo<strong>technik</strong><br />

lässt sich der Prozess<br />

so steuern,<br />

dass die gewünschte<br />

Einpresstiefe mit<br />

einer Genauigkeit<br />

von wenigen Mikrometern<br />

erreicht<br />

wird.“<br />

DOSIERUNG<br />

VON KLEINST-<br />

MENGEN<br />

Viskositätsunabhängige Dosierung<br />

Einfache Reinigung<br />

Rückzugseffekt<br />

Druckdicht ohne Ventil<br />

Bild: IEF-Werner<br />

können wir eine sehr hohe Qualität der<br />

Verbindung sicherstellen.“ Im zweiten Arbeitsschritt<br />

crimpt die Servopresse die<br />

stärkeren Teile mit 6000 N bei einer Genauigkeit<br />

von unter ± 30 N.<br />

Für IEF-Werner stand bei der Entwicklung<br />

dieser Servopressen-Baureihe eine<br />

energieeffiziente Arbeitsweise im Vordergrund:<br />

Im Einschichtbetrieb verbraucht<br />

das gesamte System lediglich so viel Energie<br />

wie eine herkömmliche 60-W-Glühbirne.<br />

Direkt in die Pinole der AI-Press-Serie<br />

ist ein Vakuum- oder Druckluftanschluss<br />

integriert. Damit müssen dem Werkzeug<br />

keine eigenen Versorgungsleitungen von<br />

außen zugeführt werden. Die gesamte<br />

Baureihe deckt einen Kraftbereich von<br />

200 N bis 30 kN ab. Ein weiterer Vorteil<br />

der Baureihe, insbesondere bei diesem<br />

Projekt: „Alle offenen und sichtbaren Teile<br />

bestehen aus Edelstahl. Weil die Anlage<br />

in einem Reinraum steht, kann der Arbeitsbereich<br />

komplett gereinigt werden“,<br />

so Neugart. Und benötigt der Anwender<br />

für künftige Aufträge mehr Kraft, kann er<br />

die Presse durch Skalierung der Kraftbereiche<br />

bis 12 kN neu auslegen und an geänderte<br />

Anforderungen anpassen. (su)■<br />

www.aipress.de<br />

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Medizinal-, Dental- und Elektronikanwendungen.<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 45

■ [ VERBINDUNGSTECHNIK ]<br />

Damit kein Tropfen Blut verloren geht<br />

Hochfrequenzschweißen | Bei der Herstellung von Blutbeuteln liegt das Augenmerk<br />

vor allem auf der Einhaltung der höchsten Qualitätsstandards. Mit innovativer Generatortechnologie<br />

sorgt Kiefel für sichere Schweißnähte bei Folienmaterial, Anschlüssen<br />

und Verbindungsstücken aus PVC.<br />

Rund 15 000 Blutkonserven<br />

werden täglich<br />

in deutschen Kliniken<br />

verbraucht<br />

Wohl kaum ein anderes medizinisches<br />

Produkt ist mit so vielen<br />

Emotionen verbunden wie Blutkonserven.<br />

Gleichgültig, ob das Spenderblut als<br />

rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen,<br />

Blutplättchen oder Blutplasma in<br />

den Handel gelangt – es stammt in<br />

Deutschland zu drei Vierteln von Menschen,<br />

die kein Geld für ihre Blutspende<br />

möchten. Nach Angaben des Blutspende-<br />

Dienstes des Deutschen Roten Kreuzes<br />

verbrauchen deutsche Kliniken heute<br />

rund 15000 Blutkonserven täglich.<br />

Die Nachfrage nach Blutprodukten ist<br />

hoch, ihre Lagerfähigkeit jedoch begrenzt;<br />

umso wichtiger, dass kein Tropfen<br />

verlorengeht. Das gängige Behältnis der<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Blutbeutel aus PVC<br />

Hochfrequenz-Schweißanlage<br />

Modulares Fertigungskonzept<br />

Sichere Verbindungen bei Folienmaterial<br />

und Anschlüssen<br />

Bild: Kiefel<br />

Blutkonserven – der Blutbeutel – besteht<br />

aus Polyvinylchlorid (PVC), einem thermoplastischen<br />

Polymer, das durch Kettenpolymerisation<br />

aus dem Monomer Vinylchlorid<br />

hergestellt wird. PVC ist hitzeresistent<br />

beim Sterilisieren, kälteelastisch<br />

beim Einfrieren, transparent, es lässt sich<br />

zuverlässig verschweißen und ermöglicht<br />

so eine sichere Lagerung des Blutes.<br />

2200 Blutbeutel verlassen pro<br />

Stunde die Anlage<br />

Höchste Qualitätsstandards sind bei der<br />

Herstellung der Blutbeutel unverzichtbar.<br />

Das betrifft nicht nur das Folienmaterial,<br />

sondern auch sämtliche Anschlüsse und<br />

Verbindungsstücke am Beutel. Die einzig<br />

in Frage kommende Technologie für die<br />

Verarbeitung von PVC ist das Hochfrequenzschweißen.<br />

Hier kann die Kiefel GmbH aus Freilassing<br />

mit jahrzehntelanger Erfahrung<br />

punkten; und diese fließt in die Blutbeutelproduktionsanlagen<br />

der KIR-Highliner-<br />

Serie des Unternehmens ein. Sie erzeugen<br />

Blutbeutel mit einem Volumen zwischen<br />

150 bis 600 ml und einer Produktionskapazität<br />

von bis zu 2200 Beuteln pro Stun-<br />

de. In den Maschinen entsteht der komplette<br />

Blutbeutel, mit zwei bis fünf Anschlüssen<br />

und Verbindungsstücken.<br />

Herz der Anlage ist ein Hochfrequenz-<br />

Generator. Dieser erlaubt das Verschweißen<br />

von qualitativ besonders hochwertigen<br />

medizinischen Beuteln aus PVC – das<br />

Produkt der Wahl für Blutkonserven. Das<br />

modulare Konzept der Generatoren ermöglicht<br />

Leistungen zwischen 8 und<br />

32 kW. Das Hochfrequenzschweißen<br />

nutzt die Dipoleigenschaften des PVCs –<br />

also die zwei entgegengesetzten elektrischen<br />

Pole des Werkstoffes.<br />

Die zu verschweißenden PVC-Folien<br />

für die Blutbeutel werden mit Hilfe des<br />

Generators einem hochfrequenten elektromagnetischen<br />

Wechselfeld ausgesetzt,<br />

das die Dipole anregt und zu Molekularschwingungen<br />

führt. Die Wärme entsteht<br />

dabei direkt im Material und nur in<br />

46 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Lebenrettende Blutkonserven<br />

Rund 112,5 Millionen Blutspenden werden jährlich gesammelt. Wie die<br />

Weltgesundheitsorganisation (WHO) ermittelt hat, kommen fast 47 % der<br />

Blutspender aus Ländern mit einem hohen Durchschnittseinkommen, obwohl<br />

hier nur etwa 19 % der Weltbevölkerung lebt. 65 % aller Bluttransfusionen<br />

in Ländern mit niedrigem Einkommen erhalten Kinder unter fünf<br />

Jahren, während in den Industrieländern 79 % aller Transfusionen Menschen<br />

über 60 Jahren bekommen. Das Blut mit dem geringsten Risiko, ansteckende<br />

Krankheiten zu transportieren, stammt laut WHO von freiwilligen<br />

und nicht bezahlten Spendern. Nur 51 von 180 Ländern, die ihre Daten<br />

der Weltgesundheitsorganisation melden, stellen aus Blutplasma erzeugte<br />

medizinische Produkte her. 96 Länder mussten den Angaben zufolge<br />

diese Produkte im vergangenen Jahr importieren.<br />

Der medizinische ortschritt hat den Bedarf an Blutprodukten erhöht: Organtransplantationen,<br />

große chirurgische Eingriffe und die Krebstherapie<br />

ließen die Zahl der Blut- und Blutkomponententransfusionen in den vergangenen<br />

zehn Jahren um 50 bis 100 % ansteigen. Seit einigen Jahren versuchen<br />

die Kliniken, sparsamer mit Blutprodukten umzugehen, daher gehen<br />

die Zahlen leicht zurück.<br />

Elektronik<br />

für sterile<br />

Einsätze<br />

den Bereichen, die verbunden werden sollen.<br />

Druck auf die bis nahe der Schmelztemperatur<br />

erwärmten Bereiche fügt diese<br />

zusammen – und verschweißen sie<br />

hochpräzise.<br />

Fehler in der Schweißnaht oder bei<br />

den Anschlüssen dürfen nicht passieren,<br />

denn dafür ist das Blut eines jeden Spenders<br />

zu kostbar. Die Features der KIR<br />

Highliner sorgen für hohe Qualitätsstandards.<br />

Sie umfassen Folienreinigung und<br />

Bild: Kiefel<br />

Herz der Blutbeutelfertigungsanlage<br />

ist<br />

ein Hochfrequenz-<br />

Generator<br />

Bahnkantensteuerung, Schweißnahtdickenmessung,<br />

Prozesskontrolle, automatische<br />

Zuführeinrichtungen, Ausreiß- und<br />

Stapelstationen, Laserkennzeichnung –<br />

und alle diese Optionen ermöglichen bei<br />

der Fertigung Schnelligkeit, Reproduzierbarkeit,<br />

Genauigkeit sowie die komplette<br />

Prozesskontrolle.<br />

Bis zu zwei Schweißstationen<br />

sorgen für präzise Beutelnähte<br />

Die KIR Highliner arbeiten mit bis zu zwei<br />

Schweißstationen – Servomotoren treiben<br />

diese Stationen an. Sie sorgen für<br />

höchste Präzision und die ständige Überwachung<br />

der Schweißparameter. Weicht<br />

ein Parameter von seiner Sollgröße ab,<br />

markiert die Maschine diese Beutel als<br />

Ausschuss.<br />

Kiefel ist weltweit Marktführer im Bau<br />

von Anlagen für die Blutbeutelproduk -<br />

tion. Nicht unwahrscheinlich, dass das<br />

Blut oder eine seiner Komponenten der<br />

meisten der 112 Millionen Blutspender<br />

pro Jahr weltweit in einem Beutel zum Patienten<br />

transportiert wird, der auf einer<br />

Kiefel-Maschine entstanden ist. ■<br />

Reinhold Plot<br />

Kiefel, Freilassing<br />

www.kiefel.com<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 47<br />

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■ [ TECHNIK ]<br />

Präzise montieren im Sekundentakt<br />

Montagesystem | Mit dem Ringtransfersystem RTS hat Team<strong>technik</strong> sein<br />

schnellstes Montagesystem entwickelt. Eine extrem hohe Leistung und der geringe<br />

Platzbedarf machen es zum Partner für die wirtschaftliche Massenproduktion von<br />

Kunststoffbaugruppen.<br />

Schnell, zuverlässig, platzsparend –<br />

mit diesen Eigenschaften schafft sich<br />

das schnelltaktende Ringtransfersystem<br />

RTS der Team<strong>technik</strong> Maschinen und Anlagen<br />

GmbH aus Freiberg am Neckar seinen<br />

Platz in den Montagehallen. Die Produktionsleistung<br />

ist beeindruckend: Auf<br />

einer Fläche von knapp 2 m2 bei der<br />

kleinsten Ausführung, erreicht das System<br />

120 Takte pro Minute.<br />

In der Medizin<strong>technik</strong> hat sich das<br />

Montagesystem bereits etabliert. Zur Anwendung<br />

kam es bei der Fertigung von<br />

Sprühköpfen für Nasensprays und Horizontalpumpen,<br />

Infusionssets und Tropfkammern,<br />

aber auch bei der Montage von<br />

Pens und Spritzen sowie von POC Diagnostic<br />

Cartridges für Blutanalysetests.<br />

Die neue Generation des Ringtransfersystems<br />

wurde technisch und optisch<br />

Für einfachere Prozesse<br />

und kleine<br />

Baueinheiten im<br />

Montage- und<br />

Funktionsprüfprozess<br />

eignet sich das<br />

RTS-Ringtransfersystem<br />

überarbeitet. Eine neue, extrem steife Biegeblechkonstruktion<br />

für hohe Stabilität<br />

hat einen weiteren Vorteil: Die Anlage<br />

lässt sich besser reinigen und warten,<br />

denn die einzelnen Anlagestationen sind<br />

nun noch zugänglicher.<br />

Kompakte Anlagebauweise mit<br />

integriertem Schaltschrank<br />

Ulrich Traffa, Mitglied der Geschäftsleitung<br />

der Team<strong>technik</strong>-Tochter Team<strong>technik</strong><br />

Automation, bestätigt: „Für Unternehmen<br />

mit hohen Stückzahlen ist die<br />

Highspeed-Anlage RTS extrem wirtschaftlich.<br />

Die Anwender attestieren ihr<br />

Produktionskapazitäten von bis zu hundert<br />

Millionen Teilen im Jahr. Das sind<br />

Zahlen, die für die Massenproduktion in<br />

der Kunststoffindustrie sehr interessant<br />

sind.“<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Schnelltaktendes Ringtransfersystem<br />

Wirtschaftliche Massenproduktion<br />

Kompakte Bauweise<br />

Hohe Energieeffizienz<br />

Automatisierter Montageprozess<br />

Für den Einsatz in der Medizin<strong>technik</strong>branche<br />

eignet sich das Ringtransfersystem<br />

besonders durch seine kompakte<br />

Bauart sowie die wartungsarme Arbeit.<br />

Zudem verfügt es über eine sehr geringe<br />

TCO, da der Antrieb nur über einen Servoantrieb<br />

läuft. Die einzelnen Prozesse<br />

werden mechanisch über eine Kurve gesteuert.<br />

Seine kompakte Bauweise mit integriertem<br />

Dachschaltschrank sorgt für<br />

geringen Platzbedarf bei hohem Produk -<br />

tions-Output beispielsweise im Reinraum<br />

sowie durch eine gute Zugänglichkeit<br />

durch seine Ringbauweise.<br />

Mit einem eigenen Kompetenzzentrum<br />

für Zuführ- und Palettiersysteme sichert<br />

Team<strong>technik</strong> die unterbrechungsfreie Bereitstellung<br />

der Teile für die Montageprozesse<br />

ab, auch für filigrane oder hochempfindliche<br />

Teile. Das RTS verfügt über<br />

ein mechanisches Kurvensystem, welches<br />

von einem Servomotor angetrieben wird.<br />

Diese besonders stabile Technologie garantiert<br />

über Jahrzehnte hinweg zuverlässig<br />

hohen Output und eine hohe Anlagenverfügbarkeit.<br />

Neben diesen Eigenschaften<br />

trägt der niedrige Energieverbrauch<br />

zur Wirtschaftlichkeit des Systems bei.<br />

Bei den TCO-Berechnungen überzeugt<br />

dasRTS durch niedrige Kosten über die<br />

gesamte Nutzungsdauer der Anlage. ■<br />

Bild: Team<strong>technik</strong><br />

Uta Straube<br />

Team<strong>technik</strong> Maschinen und Anlagen,<br />

Freiberg<br />

www.team<strong>technik</strong>.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle FW, Stand 30<br />

48 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Als Fünf-Achs-System<br />

ausbaubar<br />

Handhabung | Zwei neue kartesische Robotersysteme<br />

mit hochauflösenden batterielosen Absolut-Encodern<br />

werden auf der Messe Motek vorgestellt.<br />

Der neue kartesische Roboter aus dem Hause IAI ist als vierachsiges<br />

System komplett mit elektrischem Greifer ausgelegt<br />

Bild: IAI Industrieroboter<br />

Das kartesische Robotersystem der Schwalbacher IAI Industrieroboter<br />

GmbH basiert auf der neuen Generation von Linearsystemen<br />

aus der RCP6-Serie. Das Robotersystem wird in<br />

den Serien IK2 und IK3 in den Markt eingeführt. Beide verfügen<br />

über hochauflösende batterielose Absolut-Encoder. Somit entfallen<br />

Referenzfahrten sowie ein Home-Sensor und die Wartung<br />

der Batterien. Das Wiederanfahren nach einem Not-Aus läuft damit<br />

laut Anbieter problemlos.<br />

Die Kartesischen Roboter können in 396 Aufbauoptionen ausgewählt<br />

werden, mit Achslängen bis zu 1100 mm x 500 mm<br />

(X/Y-Achse) für die IK2-Serie und 1100 mm x 500 mm x 300 mm<br />

(X/Y/Z-System) für die IK3-Systeme. Bei allen Kartesischen Robotersystemen<br />

liege die Wiederholgenauigkeit bei ± 0,01 mm,<br />

heißt es. Alle vertikal eingesetzten Achsen können zudem mit einer<br />

Bremse ausgestattet werden, um ein Absinken des Schlittens<br />

bei einer Stromunterbrechung zu verhindern.<br />

Die Höchstgeschwindigkeit ist laut Hersteller gegenüber der Vorgängerversion<br />

um den Faktor 2,4 erhöht, so dass die Zykluszeiten<br />

reduziert werden können. Über die Multiachssteuerung können<br />

elektrische Greifer oder Rotationsachsen integriert werden,<br />

um zu einem Vier- oder Fünf-Achssystem zu kommen. Eingesetzt<br />

werden die Robotersysteme bei Montage-, Positionier- und<br />

Handling-Aufgaben, bei Pick-&-Place- und Palettier-Aufgaben<br />

sowie in der Qualitätssicherung.<br />

www.iai-gmbh.de<br />

Auf der Messe Motek: Halle 7, Stand 7211<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 49

■ [ TECHNIK ]<br />

Roboter hat Tubus und Feder<br />

sicher im Griff<br />

Biegeschlaffe Teile | Die anspruchsvolle Montage von biegeschlaffen Spiraltuben hat<br />

das italienische Systemhaus Elettrosystem für Medtronic mit Robotern automatisiert.<br />

Vier Stäubli-Sechsachser übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben.<br />

Der größere der Sechsachs-Roboter<br />

trägt den<br />

eigens entwickelten<br />

pneumatischen Doppelgreifer.<br />

Damit hält<br />

er zeitgleich zwei un -<br />

bearbeitete und zwei<br />

bereits federummantelte<br />

Schläuche<br />

Einen Tubus nutzen Mediziner, um die<br />

Atemwege eines Patienten zu sichern.<br />

Das Einführen einer entsprechenden<br />

Hohlsonde, die Intubation, gilt als Standardmethode<br />

in der Anästhesie sowie in<br />

der Intensiv- und Rettungsmedizin. Dafür<br />

muss das medizinische Hilfsmittel kontrovers<br />

anmutende technische Anforderungen<br />

erfüllen: Um es einzuführen, muss es<br />

steif sein, und es darf sich unter keinen<br />

Umständen verengen. Zugleich soll es<br />

sich möglichst flexibel der Anatomie des<br />

jeweiligen Menschen anpassen.<br />

Um das zu erreichen, bestehen entsprechende<br />

Produkte des Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Herstellers Medtronic aus Vier-Schicht-<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Biegeschlaffe Federn und<br />

PVC-Liner automatisiert montieren<br />

■ Kapazitätssteigerung<br />

■ Flexible Zellen<br />

■ Prozesssicherheit<br />

Bild: Stäubli<br />

Verbundschläuchen mit einer integrierten<br />

Spirale aus dünnem Federstahl. Doch<br />

exakt in diesem Verbund liegt die produktionstechnische<br />

Tücke. Die Spiraltuben<br />

müssen schichtweise von innen nach außen<br />

aufgebaut werden. Die Hürden für eine<br />

Automation dieses Prozesses sind<br />

hoch: Beide Komponenten, sowohl der<br />

PVC-Liner als auch die Stahlfeder, sind<br />

biegeschlaff und lassen sich nicht einfach<br />

handhaben. Das Ergebnis der Montage<br />

muss dennoch hohen Qualitätsanforderungen<br />

genügen.<br />

Dass sich die Montage der Feder auf<br />

dem Schlauchliner bisher nicht automatisieren<br />

ließ, stand einer erforderlichen<br />

Kapazitätserhöhung im Medtronic-Werk<br />

in Dublin aus produktionstechnischer<br />

Sicht im Wege. Dort wurde bisher in<br />

Handarbeit montiert. Vor kurzem jedoch<br />

realisierten Spezialisten des italienischen<br />

Unternehmens Elettrosystem eine voll -<br />

automatische Montagezelle für diese Aufgabe.<br />

Sie sieht die gleichzeitige Teilmontage<br />

von vier Spiraltuben vor und besteht<br />

aus zwei spiegelbildlich konzipierten<br />

Zellen, in denen vier Stäubli-Roboter und<br />

jede Menge Linearsysteme zusammenarbeiten.<br />

In der Zelle wird die feine Schraubenfeder<br />

aus Stahl auf ein PVC-Röhrchen aufgezogen<br />

und das Bauteil mit Kleber ummantelt.<br />

Dabei müssen die Windungen<br />

der Feder definiert gleichmäßig verteilt<br />

werden, was schon eine Herausforderung<br />

ist. Die zweite besteht darin, die biegeschlaffen<br />

Komponenten zu handhaben.<br />

Ein Stäubli RX160 und ein Stäubli TX90<br />

übernehmen diese Ausgabe. Die Montage<br />

der Feder erfolgt in einem integrierten<br />

Prozesskreislauf, der über Linearsysteme<br />

verkettet ist. Die Roboter erfüllen bereits<br />

in der Standardkonfiguration die Reinraumklasse<br />

ISO 5, was bei der beschriebenen<br />

Aufgabe von Vorteil war: So musste<br />

Elettrosystem nicht auf spezielle Cleanroom-Ausführungen<br />

zurückgreifen.<br />

Gesamt-Fertigungszeit<br />

von 3 s pro Schlauch<br />

Die Zykluszeit beträgt rund 12 s, woraus<br />

sich eine Gesamt-Fertigungszeit von etwa<br />

3 s pro Schlauch ergibt. Zwei Bediener<br />

überwachen die Arbeit in der Zelle sowie<br />

das Zu- und Abführen der Werkstücke.<br />

Es gab jedoch noch einen Aspekt, den<br />

es zu beachten galt: Um Patienten vom<br />

Kleinkind bis zum größten Erwachsenen<br />

mit einem geeigneten Tubus behandeln<br />

zu können, gibt es das Produkt in vielen<br />

Varianten. Elettrosystem-Entwicklungsingenieur<br />

Simone Puccio berichtet: „Wir<br />

konnten die Anlage so flexibel auslegen,<br />

dass sie die Montage von sieben Varianten<br />

mit Schlauchdurchmessern von 5,0 bis<br />

9,5 Millimetern sowie Schläuchen mit un-<br />

50 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Die biegeschlaffen PVC-Schläuche<br />

werden auf Röhrchen aufgezogen.<br />

Hier wird auf den inneren PVC-<br />

Schlauch die Stahlspirale aufgeschraubt<br />

und mit Kleber überzogen<br />

terschiedlicher Länge und Flexibilität erlaubt.“<br />

Die übergeordnete SPS ermöglicht<br />

es sogar, dass in den Zwillingszellen<br />

gleichzeitig unterschiedliche Varianten<br />

bearbeitet werden.<br />

Großer Roboter sichert<br />

dauerhafte Leistung<br />

Der große Sechsachs-Roboter RX160 mutet<br />

in diesen Zellen auf den ersten Blick<br />

großzügig dimensioniert an. Doch gab es<br />

für seine Wahl gute Gründe: Er verfügt<br />

über eine Reichweite von 1710 mm und<br />

hat ausreichend Tragkraft für das komplexe<br />

Vierfachgreifersystem. „Dabei haben<br />

uns weniger die Gewichte, als vielmehr<br />

die auftretenden Momente des weit ausladenden<br />

Greifers Sorge bereitet“, erklärt<br />

Puccio. „Sie gehen zu Lasten der Roboterachse.“<br />

Um langfristig die Beanspruchung<br />

des Getriebes minimal zu halten, fiel die<br />

Wahl auf den kräftigen RX160. „Mit einer<br />

nominalen Tragkraft von 34 Kilogramm<br />

und den spielfreien Stäubli-Getrieben<br />

können wir auf eine dauerhafte Top-Performance<br />

des Roboters vertrauen.“<br />

Die pneumatischen Doppelgreifer hat<br />

Elettrosystem in Abstimmung mit dem<br />

Anwender entwickelt. Sie ermöglichen<br />

die zeitgleiche Handhabung zweier unbearbeiteter<br />

und zweier federummantelter<br />

Schläuche. Zudem lassen sich die Abstände<br />

der Greiferzangen über ein Schienensystem<br />

variieren und so an die Dimensionen<br />

der Werkstückvarianten anpassen.<br />

Die Umrüstung ist alles in allem in rund<br />

15 min erledigt. Das Ablängen und die<br />

Qualitätsprüfung übernimmt<br />

der kleinere Stäubli TX90.<br />

Auf diese Weise können in<br />

der Doppelzelle pro Stunde<br />

rund 900 Intubierschläuche<br />

mit Federn und Kleber versehen<br />

werden. Die Endmontage<br />

der nun stabileren Verbund-<br />

Bauteile erledigen Folgestationen<br />

vollautomatisch.<br />

Durch den Einsatz der weltweit<br />

ersten Roboterzelle für<br />

diese Aufgabe setzt das irische<br />

Werk von Medtronic Maßstäbe.<br />

Dabei hat sich nicht nur<br />

die Kapazität der Fertigung erhöht,<br />

diese wurde auch flexibler,<br />

und die Prozesssicherheit stieg.<br />

Die Automatisierungsexperten von<br />

Elettrosystem wollen den Unternehmen,<br />

für die sie Lösungen entwickeln, langfristig<br />

als Partner zur Seite stehen und stellen<br />

hohe Ansprüche an die Qualität ihrer Systeme.<br />

„Deshalb setzen wir bevorzugt<br />

Stäubli-Roboter ein“, sagt Puccio. Deren<br />

Präzision sowie Bahntreue und Verlässlichkeit<br />

stelle sicher, die Spezifikationen<br />

eines Auftraggebers wie Medtronic langfristig<br />

erfüllen zu können.<br />

■<br />

Bild: Stäubli<br />

Sonja Koban<br />

Stäubli Tec-Systems Robotics, Bayreuth<br />

www.staubli.com;<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle A1, Stand 1217<br />

Über die<br />

Automatisierer<br />

Der italienische Anlagenbauer Elettrosystem<br />

aus Asti bei Turin ist auf<br />

Automatisierungslösungen für verschiedene<br />

Branchen spezialisiert,<br />

darunter Medizin und Pharma. Die<br />

Vorteile von Industrierobotern nutzt<br />

er schon lange in seinen Lösungen.<br />

www.elettrosystem.com<br />

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Niveau – das ist das neue ZEDeco.<br />

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in Stuttgart, Halle 5, Stand 5112.<br />

ZELTWANGER Dichtheits- und Funktionsprüfsysteme GmbH<br />

Maltschachstr. 32 | 72144 Dußlingen, Germany |<br />

Tel: +49 7072 92897-501 | Fax: +49 7072 92897-555 |<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 51<br />

dichtheit@zeltwanger.de | www.zeltwanger.de

■ [ TECHNIK ]<br />

Notfalls hilft der Angeldraht<br />

3D-Druck im Reinraum | Der Entwicklungsdienstleister Dreigeist produziert kunstharzbasierte<br />

Bauteile für Medizinprodukte im Reinraum. Der Weg dahin war nicht<br />

leicht, denn die Ausrüstung dafür ist noch nicht Standard. Derzeit hilft nur Improvisation.<br />

Initiativen, unter anderem vom VDI, sollen die Lage bessern.<br />

Zusatzgeräte für die Aushärtung, die auch<br />

im Reinraum eingesetzt werden können,<br />

entwickelt Dreigeist in Zusammenarbeit<br />

mit Partnern. Weiteres Equipment ist in Arbeit<br />

Bild: Dreigeist<br />

Wie Teile für den 3D-Druck zu entwickeln<br />

und mit einem der vielen zur<br />

Verfügung stehenden Verfahren zu fertigen<br />

sind, ist eines der am meisten diskutierten<br />

Technologie-Themen derzeit. Viele<br />

der Interessenten befassen sich dabei<br />

noch mit den Grundsatzfragen. Daher ist<br />

ein Thema bisher nicht im Brennpunkt<br />

der Aufmerksamkeit angekommen: die<br />

generative Fertigung im Reinraum.<br />

„Ein Reinraum, in dem Produkte im<br />

3D-Druck hergestellt werden, muss aber<br />

für diese Nutzung geeignet sein“, sagt Mareike<br />

Neumann, Geschäftsführerin der<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Dienstleister hat eigene 3D-Druck-<br />

Lösung und produziert im Reinraum<br />

Diskussion über Standards<br />

Viele Akteure<br />

Vereinheitlichung schwierig<br />

Dreigeist GbR in Nürnberg. Das Unternehmen<br />

hat sie 2015 zusammen mit<br />

Christopher König gegründet. Die beiden<br />

sehen sich als Cross-Industry-Engineering-Dienstleister<br />

und Entwicklungspartner.<br />

Ihr Spezialgebiet ist die additive Fertigung<br />

in allen Branchen.<br />

Was genau die sechs Mitarbeiter für<br />

die Medizin<strong>technik</strong> entwickeln und fertigen,<br />

soll geheim bleiben. Aber Neumann<br />

umschreibt das Tätigkeitsfeld mit „minimal-invasiven<br />

Produkten und Geräten für<br />

neuartige medikamentöse oder mechanische<br />

oder operative Behandlungsmethoden<br />

an Mensch und Tier“. Wenn Dreigeist<br />

dafür mit dem Auftraggeber den Prozess<br />

entwickelt, validiert und bis zur Serienreife<br />

begleitet, kommt alles auf den Tisch,<br />

was für 3D-Druck relevant ist.<br />

Für die Arbeit im Reinraum heißt das<br />

laut Neumann: „Man muss bedenken,<br />

dass im Moment für das Bearbeiten generativ<br />

gefertigter Produkte mehrere manuelle<br />

Schritte notwendig sind, die je nach<br />

Verfahren unterschiedlich sein können.“<br />

Für jeden einzelnen Prozessschritt müsse<br />

das Equipment reinraumtauglich sein –<br />

und das sei leider noch kaum der Fall.<br />

„Für unsere Reinraumproduktion mussten<br />

wir teilweise sehr improvisieren.“ Dazu<br />

gibt es auch eine Anekdote aus der Praxis:<br />

Benötigt wurde eine extrem filigrane<br />

und stabile Vorrichtung für einen sensiblen<br />

Bearbeitungsschritt im Versuchsaufbau.<br />

„Unsere Prototypenlösung fertigten<br />

wir aus einem Stück Titandraht aus dem<br />

Angelbedarf“, sagt Neumann. Das ging,<br />

da Titan biokompatibel und für den Einsatz<br />

im Reinraum geeignet ist.<br />

Um aus der Phase der Basteleien herauszukommen,<br />

braucht es laut Neumann<br />

Lösungen, die von den 3D-Drucker-Herstellern<br />

kommen. „Hier sollten vor allem<br />

Gehäuse, Lüfter und so weiter für die Produktion<br />

im Reinraum vorbereitet sein.“<br />

Reinraumtaugliche Gehäuse<br />

für alle Geräte und Stationen<br />

Die Dreigeist-Mitarbeiter gehen aber auch<br />

einen anderen Weg. Um kundenspezifische<br />

Anforderungen umzusetzen, werden<br />

die Maschine wie auch die erforderlichen<br />

Nachbearbeitungsstationen für das Waschen,<br />

Nachbelichten und Trocknen in ein<br />

reinraumtaugliches Gehäuse verbaut.<br />

Die Vollautomatisierung wäre nach<br />

Ansicht der Geschäftsführerin eine weitere<br />

Verbesserungsmöglichkeit – der<br />

Mensch sei nach wie vor die größte Gefahrenquelle<br />

im Reinraum. Lösungen<br />

„von der Stange“, die einigermaßen erschwinglich<br />

sind, gebe es kaum. Die Technik<br />

und Software, um diese Ideen umzusetzen,<br />

seien zwar vorhanden, allerdings<br />

nicht in Varianten, die auf die einzelnen<br />

Verfahren im 3D-Druck abgestimmt sind.<br />

52 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Cleanroom professional<br />

„Im Grunde macht jeder Hersteller etwas<br />

anderes, hat eine spezielle Lösung oder<br />

sogar ein Patent auf einen gewissen Prozess<br />

– das macht die Sache nicht leichter.“<br />

Da Dreigeist als Dienstleister auch Teile<br />

im 3D-Druck herstellt, mussten sich die<br />

Nürnberger für ihren Reinraum etwas einfallen<br />

lassen. Die Wahl fiel auf ein Raumin-Raum-Konzept<br />

mit Reinraumzelt. So<br />

erfülle auch der Sauberraum bei entsprechendem<br />

Verhalten der Mitarbeiter die<br />

Anforderungen für die ISO-Klasse 8. „Wir<br />

müssen die Maschine für die Wartung,<br />

aber auch für die Reinigung des Reinraums<br />

in den Sauberraum schieben. Darüber<br />

hinaus macht die MDR im Grunde<br />

keine speziellen Vorgaben für den Reinraum.<br />

Allerdings müssen Prozesse und<br />

Verfahren sowie das Verhalten im Reinraum<br />

den Anforderungen entsprechen.“<br />

Inzwischen kann Dreigeist im Reinraum<br />

kunstharzbasierte Bauteile produzieren,<br />

die als Medizinprodukt der Klassen II und<br />

III eingestuft werden.<br />

Bisher sind diese Fragen in der Industrie<br />

laut Mareike Neumann noch wenig<br />

präsent. „Heute werden kaum, wenn<br />

überhaupt, 3D-gedruckte Kunststoffbauteile<br />

in Serie für die Medizin<strong>technik</strong> produziert“,<br />

sagt sie. Das Vertrauen der Branche<br />

in den 3D-Druck musste erst wachsen<br />

und auch die Zertifizierung biokompatibler<br />

Materialien musste gewährleistet sein.<br />

Um geschlossene Prozessketten zu erreichen,<br />

gibt es immer noch Einiges zu<br />

tun – wobei die diesbezüglichen Überlegungen<br />

über den Reinraum weit hinausgehen<br />

und auch die Qualitätssicherung<br />

und das Zusammenspiel zwischen CAD-<br />

Systemen und 3D-Druckern betreffen.<br />

„Von unseren Erfahrungen in Luft- und<br />

Raumfahrt oder der Automobilindustrie<br />

können Medtech-Unternehmen profitieren,<br />

weil wir mit unserem Blickwinkel Lösungsansätze<br />

präsentieren, an die der<br />

Kunde nie gedacht hätte.“ (op) ■<br />

www.dreigeist.com<br />

Was beim 3D-Druck noch optimierbar ist<br />

Der 3D-Druck ist eine junge Technologie,<br />

bei deren Anwendung immer noch Aspekte<br />

entdeckt werden, die nicht mit<br />

allen geltenden Regeln konform gehen.<br />

Einer davon ist, dass nach dem Erstellen<br />

der Daten in einem CAD-System die Datensätze<br />

an den 3D-Drucker übergeben<br />

und dabei verändert werden, indem zum<br />

Beispiel eine Support- oder auch Stützstruktur<br />

an dem Bauteil erstellt wird, bevor<br />

die fertigen Daten an den Drucker gehen<br />

„Wir verzichten weitestgehend auf diese<br />

automatisierte Stützstrukturerstellung“,<br />

sagt Dreigeist-Geschäftsführerin Mareike<br />

Neumann, da es – vor allem in der Medizin<strong>technik</strong><br />

– auf die Wiederholbarkeit<br />

des Prozesses ankomme. „Wir konstruieren<br />

die nötige Struktur bereits im CAD<br />

mit in das Bauteil. Leider ist aber der Zwischenschritt<br />

über die 3D-Drucker-Software<br />

bei der Übergabe an den Drucker<br />

immer noch zwingend erforderlich. Ziel<br />

sollte es sein, diesen Zwischenschritt<br />

nicht mehr zu brauchen.“ Hierzu müssten<br />

Hersteller von CAD-Software,<br />

3D-Druck-Software und Drucker kooperieren<br />

und Prozesse abstimmen.<br />

CAD-Anbieter-Siemens arbeitet bereits<br />

mit einzelnen Druckerherstellern zusammen,<br />

um diese Lücke zu schließen. Darüber<br />

hinaus gibt es laut Neumann verschiedene<br />

Arbeitsgruppen, die gemeinsame<br />

Standards vorbereiten. „Der VDI ist<br />

ganz vorn mit dabei“, sagt die Geschäftsführerin.<br />

„Allerdings gibt es so viele unterschiedliche<br />

Verfahren, Materialien<br />

und Hersteller, dass es unglaublich<br />

schwer ist, alle unter einen Hut zu bekommen.“<br />

Im Projekt Smartmap geht es um ethische<br />

Aspekte im 3D-Druck, die bei sensiblen<br />

Anwendungsbereichen im biologischen<br />

und medizinischen Kontext eine<br />

Rolle spielen. Neben dem 3D-Druck in der<br />

Medizin wird im europäischen Projekt<br />

auch der synthetischen Biologie und der<br />

personalisierten Medizin besondere Aufmerksamkeit<br />

geschenkt. Dreigeist ist hier<br />

aktives Mitglied.<br />

http://projectsmartmap.eu/3d-printing/<br />

Branchenoptimierte<br />

Reinraum<strong>technik</strong><br />

hygienic-<br />

Schall- und<br />

energetisch<br />

optimierte<br />

Reinraumgeräte<br />

aus V2A-Edelstahl, sowie Rein-<br />

-<br />

<br />

Pharmazie<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

<br />

Lebensmittel und Kosmetikindustrie<br />

uni-<br />

particle-<br />

Schall- und<br />

energetisch<br />

optmierte<br />

Geräte aus<br />

melaminharz-beschichteter Trägerplatte<br />

P2, außen HPL-beschichtet, sowie<br />

-<br />

<br />

Optik- und Lasertechnologie<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

Mikroelektronik und Mikromechanik<br />

<br />

<br />

Geräte für<br />

partikelsensible<br />

Arbeiten. Gehäuse aus melaminharzbeschichteter<br />

Trägerplatte P2, außen<br />

HPL-beschichtet, sowie Reinraum<strong>technik</strong><br />

<br />

<br />

<br />

Optik- und Lasertechnologie<br />

Sowie Mikroelektronik und<br />

Mikromechanik<br />

bc-technology GmbH · Vogelsangstraße 31<br />

72581 Dettingen/Erms · Germany<br />

www.bc-technology.de · info@bc-technology.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 53

■ [ TECHNIK ]<br />

Reinraumtraining für<br />

die Nanotechnologie<br />

Mikro- und Nanotechnologie | Praxisnahe Fertigkeiten<br />

sollen Studierende in einem neuen Studiengang an der<br />

TU Ilmenau erlernen. Auf ihre künftige Tätigkeit in der<br />

Mikro- und Nanotechnologie bereiten sie sich unter anderem<br />

im Reinraum vor.<br />

Methodische Kenntnisse zur Arbeit in Reinraumlaboren gehören<br />

beim neuen Studiengang dazu<br />

Bild: TU Ilmenau<br />

Echte Forschungsprojekte, eigenständiges Arbeiten in den<br />

Reinraumlaboren der Uni: Das gehört zur Ausbildung der<br />

Studierenden, die sich für den neuen Master-Studiengang Mikro-<br />

und Nanotechnologien entscheiden. Diesen bietet die Technische<br />

Universität Ilmenau ab dem Wintersemester 2017/18 an<br />

und will so den Grundstein legen für international gefragte Experten<br />

in einem Hightech-Bereich der Zukunft. In dem englischsprachigen<br />

Studiengang erlernen die Studierenden praxisnahe<br />

Fertigkeiten an der Schnittstelle zwischen Mikro- und Nanotechnologien<br />

und den Werkstoffwissenschaften.<br />

Gemeinsam mit den Forschern des Instituts für Mikro- und Nanotechnologien<br />

(IMN) Macronano der TU Ilmenau und des Graduiertenkollegs<br />

Nanofab entwickeln die Studierenden innovative<br />

Produktionsverfahren für Bauteile im Nanometerbereich. Sie<br />

entwerfen Prozesse, mit denen sich diese Bauteile in komplexe<br />

Systeme integrieren lassen, zum Beispiel in Alltagsgegenstände<br />

wie Smartphones oder Laptops. Enorme Leistungsfähigkeit und<br />

kompaktes Design sind bei solchen Bauteilen gefragt.<br />

Laut Prof. Jens Müller, Direktor des IMN Macronano und Leiter<br />

des neuen Studiengangs, gehören Mikro- und Nanotechnologien<br />

zu den Schlüsseltechnologien, „die die wirtschaftliche Entwicklung,<br />

den Fortschritt und unser Leben insgesamt maßgeblich bestimmen.“<br />

Die Studenten des neuen Studiengangs sollen dazu<br />

beitragen, solche Zukunftsvisionen Realität werden zu lassen.<br />

www.tu-ilmenau.de/ei<br />

Reinraumsystem<br />

Informations<strong>technik</strong> für die<br />

partikelarme Produktion<br />

Reinraum<br />

Überwachung der<br />

Raumkonditionen<br />

In einem Reinraumsystem Clean Cell 4.0<br />

der ISO-Reinraumklasse 7 lässt sich<br />

zum Beispiel eine Spritzgussmaschine<br />

betreiben<br />

Bild: Schilling Engineering<br />

Das neue Reinraumsystem Clean Cell 4.0<br />

verbindet eine partikelarme Produktion<br />

mit moderner Informations<strong>technik</strong>. Das<br />

intelligente System der Schilling Engineering<br />

GmbH, Wutösching, vernetzt Klima<strong>technik</strong>,<br />

Monitoring und bauseitige Prozessanlagen.<br />

Mittels Sensordaten kann<br />

die Regelung der Komponenten wie Partikelanzahl,<br />

Temperatur, Luftfeuchtigkeit<br />

und Luftdruck der Räume eingestellt und<br />

überwacht werden. Über Smart Devices<br />

ist es möglich, die Einstellungen ortsunabhängig<br />

oder per Fernwartung durchzuführen.<br />

Das weiterentwickelte System verwendet<br />

sehr energieeffiziente Reinluft<strong>technik</strong><br />

und weist mit einer A+-Kennzeichnung<br />

laut Hersteller einen besonders geringen<br />

Energieverbrauch auf. Durch das Zusammenspiel<br />

innovativer Umluft<strong>technik</strong>,<br />

hochgradiger Dichtheit und wartungsarmer<br />

Komponenten sind die Reinräume sicher<br />

und effizient, heißt es. Das Umluftverfahren<br />

speist die bereits gekühlte und<br />

gefilterte Luft erneut in den Kreislauf des<br />

Luftaustauschs. Filterleistung und Klima<strong>technik</strong><br />

können so deutlich sparsamer betrieben<br />

werden. Ganz neu wird das moderne<br />

Reinraumsystem jetzt mit der Möglichkeit<br />

einer integrierten Wärmerückgewinnung<br />

ausgestattet, wodurch der Energieverbrauch<br />

nochmals stark reduziert<br />

wird. Eine GMP-gerechte LED-Beleuchtung<br />

ist flächenbündig in den Aluminiumprofilen<br />

der Decke integriert.<br />

www.schillingengineering.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle A1, Stand 1219<br />

Für Reinräume wie auch Labore ist die<br />

frei konfigurierbare Signalisier- und Bedieneinheit<br />

FCCP 200 universell einsetzbar.<br />

Anders als die häufig verwendeten<br />

Signalisierungseinheiten in den Türbereichen,<br />

die über die Bedingungen in diesem<br />

Raum und mögliche Grenzwertverletzungen<br />

Rückmeldung geben, lässt sich die<br />

neue Einheit der Freiburger Sauter Cumulus<br />

GmbH in unterschiedlichen Anwendungen<br />

nutzen. Das dank Eco-Funktion<br />

besonders energieeffiziente Gerät wird<br />

zusammen mit einem entsprechenden<br />

Raumcontroller oder Kompaktregler verwendet<br />

und ist mit Standard-Softwaretools<br />

des Anbieters frei konfigurierbar. In<br />

Kombination mit dem Raumcontroller EY-<br />

RC504 oder dem VAV-Kompaktregler des<br />

Herstellers lassen sich nicht nur Raumdruck<br />

oder Laborraumdruck regeln, sondern<br />

auch der Laborabzug. Dazu werden<br />

die Funktionen auf Seiten des zugehörigen<br />

Controllers programmiert oder parametriert.<br />

www.sauter-cumulus.de<br />

54 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Neuausrichtung<br />

erleichtert Überblick<br />

Reinraumsysteme | Um für die Anforderungen aus bestimmten<br />

Anwendungsbereichen gerüstet zu sein, hat<br />

BC-Technology sein Flowbox-Sortiment neu gegliedert.<br />

Bild: BC-Technology<br />

Insbesondere in Branchen<br />

wie der Medizin<strong>technik</strong>, der<br />

Pharmazie sowie der Laserund<br />

Lebensmittel<strong>technik</strong> ist<br />

der Reinraum häufig unentbehrlich<br />

geworden. Reinraumsysteme<br />

sind dabei äußerst<br />

komplex und müssen bei jedem<br />

Anwendungsfall individuell<br />

konzipiert und implementiert<br />

werden.<br />

Die BC-Technology GmbH<br />

setzt für mehr Kundenfreundlichkeit<br />

und eine schnellere<br />

Orientierung verschiedene<br />

Maßnahmen um: Zum einen<br />

legt das Unternehmen aus<br />

Dettingen an der Erms sein<br />

Portfolio der Geräte<strong>technik</strong><br />

speziell auf verschiedene<br />

Branchenanforderungen aus,<br />

zum anderen wurden Produktkatalog<br />

und Internetauftritt<br />

neu überarbeitet.<br />

Die nutzerfreundlichere Gestaltung<br />

soll den Angaben zufolge<br />

eine hohe Usability und<br />

bessere Übersicht über das<br />

Produktangebot des Unternehmens<br />

ermöglichen. Dafür<br />

wurden die Laminar-Flow-Geräte<br />

in drei Linien gegliedert:<br />

Die Linie Hygienicsafe wird<br />

Anwendungen im GMP-Umfeld<br />

gerecht, wie sie häufig in<br />

den Branchen der Pharmazie,<br />

Medizin<strong>technik</strong>, Biotechnologie,<br />

Lebensmittel- und Kosme-<br />

Mit der Neuausrichtung der<br />

Reinraumgeräte sorgt BC-Technology<br />

für hohe Usability und<br />

schnelle Orientierung<br />

tikindustrie vorkommen. Diese<br />

Geräte sind schalloptimiert,<br />

aus V2A-Edelstahl 1.4301gefertigt<br />

und besitzen ein hygieneoptimiertes<br />

Design. Außerdem<br />

sind sie ergonomisch und<br />

energetisch optimiert.<br />

Effizienter Arbeitsplatz<br />

im Reinraum<br />

Die Linie Particlesafe bietet<br />

schall,- energetisch- und ergonomisch<br />

optimierte Reinraumgeräte<br />

aus melaminharzbeschichteten<br />

Trägerplatten<br />

mit zusätzlicher HPL-Beschichtung.<br />

Diese Geräte finden<br />

ihren Einsatz in den Branchen<br />

der Optik- und Lasertechnologie,<br />

Mikroelektronik<br />

sowie der Mikromechanik.<br />

In der Linie Unisafe werden effiziente<br />

Reinraumarbeitsplätze<br />

für partikelsensible Arbeiten<br />

für die sonstige Industrie<br />

zusammengefasst. Alle Geräte<br />

entsprechen im Standard der<br />

Klasse 5 nach DIN EN ISO<br />

14644–1, die Geräte der Linie<br />

Hygienicsafe bieten die Reinheitsklasse<br />

A gemäß EG-GMP-<br />

Leitfaden, Annex 1.<br />

www.bc-technology.de<br />

RBE – die universelle<br />

Schnellkupplung für alle Medien<br />

www.staubli.com<br />

Die modulare Baureihe kann Ihren Anforderungen<br />

hinsichtlich Medium, Druck, Temperatur und<br />

Durchfluss ideal angepasst werden.<br />

Die automatische Druckbolzenverriegelung garantiert<br />

höchste Sicherheit bei einfachster Handhabung.<br />

Der robuste Aufbau sorgt für eine lange Lebensdauer<br />

bei bleibender Dichtheit – auch in extremen<br />

Situationen.<br />

schnell. sicher. effizient.<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 55<br />

Stäubli Tec-Systems GmbH - Tel.: +49 921 883-0 - E-Mail: connectors.de@staubli.com

■ [ TECHNIK ]<br />

Service für normgerechte Lösungen<br />

Reinraum<strong>technik</strong> | Saubere Produktionsbedingungen sind bei der Herstellung von<br />

medizintechnischen Produkten und Primärverpackungen extrem wichtig, die gesetzlichen<br />

Anforderungen an die Reinraum<strong>technik</strong> entsprechend hoch. Ein Monitoringsystem<br />

überwacht die geforderten Spezifikationen.<br />

Die Reinraum<strong>technik</strong> bildet die<br />

Grundlage für hoch sensible Bereiche<br />

moderner Fertigungen. Sei es in der<br />

Medizin<strong>technik</strong>- und Arzneimittelproduktion,<br />

der Biotechnologie oder auch der<br />

Chipfertigung für die Elektronikindustrie<br />

– Reinräume müssen zuverlässig rein<br />

sein, immer und überall. Aus diesem<br />

Grunde ist die Qualifizierung von Anlagen<br />

und Räumen im pharmazeutischen<br />

Einsatz Pflicht und zentraler Bestandteil<br />

der Good Manufacturing Practice (GMP).<br />

Für das Erfassen, Überwachen und Dokumentieren<br />

der kritischen Umgebungsparameter<br />

im Reinraum kommen sensible<br />

Messgeräte zum Einsatz. Die Partikelmesser<br />

von Weiss Technik aus Reiskirchen<br />

zählen und identifizieren selbst kleinste<br />

partikuläre Verunreinigungen. Wird ein<br />

definierter Grenzwert überschritten, wird<br />

ein Alarm ausgelöst. Der Unternehmensverbund<br />

mit 22 Gesellschaften, der heute<br />

zur Schunk Gruppe gehört, bietet mit seinen<br />

Produkten und Services die Grundlage<br />

für hoch sensible Bereiche der modernen<br />

Fertigung.<br />

Um Risiken zu vermeiden und den<br />

qualifizierten Status von Reinraumanlagen<br />

langfristig zu sichern, werden alle relevanten<br />

Punkte regelmäßig überprüft<br />

und gewartet. Gemeinsam mit einem<br />

Qualifizierungsteam wird sichergestellt,<br />

dass der Betrieb des Reinraums unter Einhaltung<br />

aller gesetzlichen Vorschriften<br />

geschieht und alle individuellen Anforderungen<br />

realisiert werden. Unterstützt<br />

werden die Unternehmen dabei von Simpati<br />

Monitor, einer Soft- und Hardwarelösung<br />

von Weiss Technik: Von der Planung<br />

über die Realisierung und Qualifizierung<br />

Bild: Weiss Technik<br />

In der medizintechnischen<br />

Fertigung<br />

ist die Herstellung<br />

steriler oder sauberer<br />

Medizinprodukte<br />

und Komponenten<br />

im Reinraum<br />

heute unerlässlich.<br />

Monitoring-Systeme<br />

im Reinraum ermöglichen<br />

es, diesen<br />

Produktionsstatus<br />

langfristig und<br />

rückverfolgbar zu<br />

dokumentieren<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Klima-, Reinraum-, Wärme<strong>technik</strong><br />

Konstante Raumbedingungen<br />

Monitoring und GMP-Qualifizierung<br />

Dokumentation von<br />

Produktionsbedingungen<br />

bis hin zum Service werden alle Leistungen<br />

aus einer Hand erbracht. Das Monitoring-System<br />

wurde speziell für die pharmazeutische<br />

Industrie und Biotechnologie-Unternehmen<br />

entwickelt und kann<br />

ebenso in der Medizin<strong>technik</strong> und der<br />

temperaturgeführten Logistik eingesetzt<br />

werden.<br />

Jedes Implantat wird gründlich<br />

im Messraum geprüft<br />

Mit dem Zusatzmodul Timelabs ermöglicht<br />

das System parallel zur normkonformen<br />

Dokumentation der Messdaten eine<br />

bildgestützte, nicht GMP-konforme Aufzeichnung<br />

von Prozessen, die zur Visualisierung<br />

mit den Messdaten verknüpft<br />

werden können. Bei dem Medizinproduktehersteller<br />

Zimmer Biomet aus Winterthur,<br />

einem Hersteller orthopädischer Implantate,<br />

kommt die Klima-, Reinraumund<br />

Wärme<strong>technik</strong> von Weiss zur Anwendung:<br />

Bevor ein Implantat eingesetzt werden<br />

darf, wird es in einem von Weiss<br />

Technik gelieferten Messraum genau geprüft.<br />

Die Prüfung jedes einzelnen Gelenks<br />

wird in 3D-Koordinatenmessmaschinen<br />

durchgeführt. Hierfür wird ein spezieller<br />

Messraum genutzt, der von Weiss Technik<br />

geplant, gebaut und in Betrieb genommen<br />

wurde. Sensoren messen und übertragen<br />

kontinuierlich Temperatur- beziehungsweise<br />

Feuchtigkeitswerte und ermöglichen<br />

bei jedem Produkt den Nachweis,<br />

dass es innerhalb der erforderlichen Spezifikation<br />

gemessen wurde. (su) ■<br />

www.weiss-<strong>technik</strong>.com<br />

56 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

competence<br />

Der Generalunternehmer für Ihre<br />

Reinraum<strong>technik</strong><br />

Die Firma Cleanroom Competence CRC GmbH hat jahrelange<br />

Erfahrungen auf dem Gebiet Bau von Reinräumen, von Reinraum–Mobiliar<br />

und Reinraum–Schleusenmöbeln in den<br />

Anwendungsbereichen:<br />

- Mikroelektronik<br />

- Mikromechanik<br />

- Biotechnologie<br />

- Medizin<strong>technik</strong><br />

- Optik<br />

- Kunststoff<strong>technik</strong><br />

- Pharmaproduktion - Lebensmittelindustrie<br />

Die Firma Cleanroom Competence CRC GmbH ist im gesamten<br />

Bundesgebiet, in Großbritannien, in Portugal, in Österreich,<br />

in Dänemark, in den Niederlanden und in der Schweiz<br />

tätig.<br />

Die enge Zusammenarbeit mit den Kunden vor Ort und die<br />

individuelle kundenspezifische Beratung fand in hervorragenden<br />

Referenzen der Cleanroom Competence CRC GmbH<br />

durch führende Unternehmen der Mikroelektronik, der Pharmaproduktion,<br />

der Biotechnologie, der Medizin<strong>technik</strong>, der<br />

Optik, der Lebensmittelindustrie sowie von Universitäten und<br />

Instituten ihren Ausdruck. Die Mehrzahl der Firmen ist an<br />

einem Vollservice interessiert, wie zum Beispiel:<br />

- Beratung<br />

- Inbetriebnahme<br />

- Baurealisierung - Wartung<br />

- Ausrüstung<br />

So stellt sich die Firma Cleanroom Competence CRC GmbH<br />

heute als Generalauftragnehmer und Vollausrüster für die<br />

Reinraum<strong>technik</strong> dar.<br />

Referenzen (Auszug)<br />

aap Implantate AG<br />

Aventis Pharma Deutschland GmbH<br />

B. Braun Melsungen AG<br />

Bayer Pharma AG<br />

Daimler AG Mercedes – Benz<br />

Evonik Industries AG (Degussa)<br />

Fraunhofer-Institut ENAS<br />

GlaxoSmithKline Biologicals<br />

MILUPA GMBH & CO. KG<br />

MERCK KGaA<br />

TRUMPF Laser GmbH + Co. KG<br />

Berlin<br />

Frankfurt a.M.<br />

Melsungen<br />

Berlin<br />

Berlin<br />

Weiterstadt<br />

Chemnitz<br />

Dresden<br />

Fulda<br />

Berlin<br />

Schramberg<br />

Cleanroom Competence CRC GmbH<br />

Max-Dohrn-Straße 8-10, D-10589 Berlin<br />

Telefon +49 (0) 30 85 40 07 46, Fax +49 (0) 30 85 40 07 47<br />

www.cleanroom-competence.de, info@cleanroom-competence.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 57

■ [ TECHNIK ]<br />

Mehr Sauberkeit am Silikonschlauch<br />

Silikonkomponenten | Komponenten aus Silikonkautschuk kommen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

unter anderem in Schläuchen und Implantaten zur Anwendung. Dort sind jedoch<br />

die Anforderungen an die Partikelfreiheit hoch. Bei FMI in Chicago wurde dafür<br />

ein neuer Reinraum Klasse 7 mit modernster Produktions<strong>technik</strong> ausgestattet.<br />

FMI erzielt nun bei<br />

Komponenten für medizinische<br />

Geräte der<br />

Klassen 2 und 3 die<br />

vierfache Produktionsleistung<br />

Aufgrund seiner Biokompatibilität<br />

wird Silikonkautschuk immer häufiger<br />

in medizinischen Implantaten wie Defibrillatoren,<br />

Herzpumpen oder Komponenten<br />

für die Wiederherstellungschirurgie<br />

eingesetzt. Da diese die Gesundheit<br />

der Patienten nicht durch Verunreinigungen<br />

belasten dürfen, werden dabei je nach<br />

Anwendung zum Teil höchste Anforderungen<br />

an die Partikelfreiheit der Produkte<br />

gestellt.<br />

Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden<br />

und die zunehmende Nachfrage auch<br />

nach Komponenten höchster Sauberkeitsstandards<br />

zu erfüllen, hat FMI, ein Chicagoer<br />

Spezialist für komplexe Silikonteile,<br />

eigens eine Reinraumproduktion der<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Silikonschlauch und Implantate<br />

■ Hohe Partikelfreiheit gefordert<br />

■ Biokompatibilität<br />

■ Reinraumproduktion ISO Klasse 7<br />

■ Drei Produktionslinien ausgestattet<br />

Bild: Flexan<br />

Klasse 7 eingerichtet. In der neuen Unternehmenszentrale<br />

werden zukünftig modernste<br />

Extrusionsverfahren zum Einsatz<br />

kommen, bei denen unter anderem Silikonschläuche<br />

hergestellt werden.<br />

„Für Medizinprodukte eignet sich Silikonkautschuk<br />

unter anderem durch seine<br />

Isolationseigenschaften gegenüber<br />

Strom, seine Flexibilität und Langlebigkeit<br />

sowie seine hohe Temperaturbeständigkeit“,<br />

erklärt Werner Karau, European<br />

Commercial Leader bei der Flexan-Gruppe,<br />

einem Auftragsfertiger für Elastomerteile,<br />

zu dem FMI gehört.<br />

Vierfache Produktionsleistung<br />

bei Silikon-Bauteilen<br />

Bei der Herstellung der Komponenten ist<br />

entscheidend, dass die geforderten Sauberkeitsstandards<br />

eingehalten werden,<br />

was vielfach eine Produktion im Reinraum<br />

notwendig macht: Für Teile, die in<br />

implantierbaren medizinischen Geräten<br />

der Klassen 2 und 3 verbaut werden, ist in<br />

der Regel ein Reinraum der Klasse 7 erforderlich.<br />

Bislang hat die FMI in Chicago<br />

verschiedene Silikonkomponenten für<br />

Kurzzeitimplantate der Klasse 2, Einmal-<br />

produkte und Langzeitimplantate der<br />

Klasse 3 in insgesamt etwa 850 m2 umfassenden<br />

Reinräumen hergestellt.<br />

Um den Herausforderungen des Marktes<br />

zu begegnen und die eigene Produktionskapazität<br />

zu erhöhen, hat sich das<br />

Tochterunternehmen des US-amerikanischen<br />

Contract Manufacturers Flexan nun<br />

entschieden, zusätzliche Räumlichkeiten<br />

für die Reinraumproduktion zu nutzen.<br />

So wurde unweit des bisherigen Chicagoer<br />

Produktionsstandorts eine neue Unternehmenszentrale<br />

bezogen und dort ein<br />

Reinraum der ISO-Klasse 7 mit etwa<br />

1900 m2 eingerichtet. Damit erreicht FMI<br />

nun nach eigenen Angaben bei Komponenten<br />

für medizinische Geräte der Klassen<br />

2 und 3 die vierfache Produktionsleistung.<br />

„Da wir unser Portfolio auf den Bereich<br />

der Extrusion ausdehnen möchten, wurde<br />

diese neue Einrichtung zunächst mit drei<br />

Produktionslinien ausgestattet“, so Karau.<br />

Die Extruder zeichnen sich durch ein proprietäres<br />

Design aus, das nicht nur den<br />

Zuführungsbereich für das Silikon besonders<br />

einfach zugänglich macht, sondern<br />

auch die Reinigung und Anpassung der<br />

Abstreifschilde erleichtert. „Mit diesen<br />

Anlagen können unterschiedlichste Verfahren<br />

durchgeführt werden, unter anderem<br />

eine Mikro-Lumen- oder Multi-Layer-<br />

Extrusion“, erklärt Karau. Im Fokus stehen<br />

zunächst verschiedene Katheter-Produkte<br />

sowie weitere medizinische Geräte,<br />

die mit einem Schlauch kombiniert und<br />

mit weiteren Komponenten assembliert<br />

werden.<br />

(su) ■<br />

www.fmimed.com<br />

58 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Special<br />

Kunststoff<strong>technik</strong><br />

Bild: IKV<br />

Heißkanalsysteme: Mehr als heiße Seiten<br />

Messe Fakuma | Mikrospritzguss: Lernen für kleinste Teile | Antimikrobiellen Lack im Werkzeug aufbringen<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 59

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

KUNSTSTOFF-EXPERTEN TREFFEN<br />

SICH AM BODENSEE<br />

Fachmesse Fakuma | Auf der 25. Fakuma können sich Besucher über alle für die Kunststoffbe-<br />

und -verarbeitung wichtigen Verfahren, Maschinen und Werkzeuge informieren.<br />

1700 Aussteller präsentieren praxisnah die gesamte Prozesskette der Fertigung.<br />

Die Fakuma – Internationale<br />

Fachmesse für<br />

Kunststoffverarbeitung<br />

versteht sich auch in<br />

der 25. Ausgabe als<br />

Innovationsmotor der<br />

Kunststoffindustrie<br />

■ Industrie 4.0 Ver- und Bearbeitung von Hybrid-, Verbund-<br />

Europa Lounge<br />

Die Fakuma 2017 fokussiert sich auf<br />

alle in der Be- und Verarbeitung von<br />

Kunststoffen aktuellen relevanten<br />

Verfahren: Spritzgießen, Extrusion,<br />

Zur 25-jährigen Jubiläumsveranstaltung<br />

meldet die Fakuma – Internatio-<br />

Deutschland, belegt sein; wobei sich hier mit, und mit dem umfassenden Pro-<br />

Ausstellern aus 35 Nationen, inklusive. Thermo-Forming und 3D-Printing. Danale<br />

Fachmesse für Kunststoffverarbeitung<br />

volle Hallen im Messezentrum Friedrichshafen.<br />

Nicht nur erneut komplett<br />

ausgebucht sei man, so der Veranstalter,<br />

es wurden sogar die bis dato ungenutzten<br />

Reserveflächen in den beiden Foyers am<br />

der Anteil ausländischer Hersteller und<br />

Anbieter im Bereich von mehr als 35 %<br />

bewegt und somit die Internationalität<br />

nochmals steigen wird, so die P. E. Schall<br />

GmbH & Co, KG, Frickenhausen.<br />

dukt-Portfolio der Hersteller und Anbieter<br />

aus mehr als 30 Industrieländern,<br />

bietet die Fachmesse in Friedrichshafen<br />

den Anwendern laut Veranstalter<br />

eine strikt an der Praxis orientierte<br />

Informations-, Kommunika -<br />

Eingang Ost und West einbezogen, um Gefragt sind neue Werkstoffe, tions- und Beschaffungs-Plattform<br />

den Flächenwünschen aller Aussteller gerecht<br />

Technologien und Verfahren<br />

zur kompromissfreien Lösungsfindung<br />

zu werden. Die mehr als 85000 m2<br />

Brutto-Ausstellungsflächen werden vom<br />

17. bis zum 21. Oktober mit rund 1700<br />

Der anhaltende Trend zur Teilnahme an<br />

der im Technologie-Dreiländereck am Bodensee<br />

veranstalteten Fakuma ist, laut<br />

Veranstalter, auch damit zu erklären, dass<br />

sich weite Teile der kunststoffverarbeitenden<br />

bei verschiedensten fertigungs-<br />

technischen Herausforderungen.<br />

Erwartet werden zur Jubiläumsveranstaltung<br />

rund 1700 Aussteller aus 35<br />

Nationen sowie mehr als 40000 Fach-<br />

IHR STICHWORT<br />

Industrien deutlich verändern, in besucher aus 120 Ländern.<br />

dem sowohl neue Werkstoffe als auch ■ Ort: Neue Messe Friedrichshafen<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Fakuma im Jubiläumsjahr<br />

1700 Aussteller erwartet<br />

Be- und Verarbeitung von Kunststoffen<br />

Spritzgießtechnologien<br />

neue Technologien und Verfahren, unter<br />

anderem für die Medizin<strong>technik</strong>, zum<br />

Einsatz kommen. Als Beispiele werden die<br />

3D/4D-Print-Technologien sowie Verfahren<br />

und Prozesslösungen zur effizienten<br />

■ Messedauer: 17.-21. Oktober 2017<br />

■ Öffnungszeiten von 9 bis 17 Uhr,<br />

am Samstag von 9 bis 15 Uhr<br />

■ Veranstalter: P. E. Schall<br />

■ Aussteller-Forum, Fachvorträge und<br />

und Schichtwerkstoffen<br />

genannt.<br />

Bild: P.E. Schall<br />

Die Fakuma auf<br />

einen Blick<br />

60 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Der LRX 100 gehört zur neuen<br />

Generation der Linear-Kleinroboter<br />

von Krauss Maffei<br />

Der hybride Allrounder 1120 H<br />

mit 6500 kN Schließkraft und<br />

neuer Gestica-Steuerung hat<br />

seine ersten Projekte bei Pilotkunden<br />

erfolgreich bestanden<br />

Bild: Krauss Maffei<br />

Bild: Arburg<br />

Als Mitbegründer der Fakuma ist auch<br />

die Arburg GmbH + Co. KG von Anfang<br />

an regelmäßig und 2017 – nach eigenen<br />

Angaben – als größter Aussteller dabei.<br />

Mit zehn Maschinen am eigenen Stand<br />

und acht weiteren bei Partnern liegt der<br />

Fokus der Loßburger auch in diesem Jahr<br />

auf ‚smarten‘ und praxisnahen Lösungen<br />

für die produktionseffiziente Kunststoffteilefertigung.<br />

„Mit über 30 Jahren Erfahrung in der<br />

vernetzten und flexibel automatisierten<br />

Produktion bieten wir auch zum Thema<br />

Industrie 4.0 alles, was ein Spritzgießer<br />

braucht“, erklärt Michael Hehl, geschäftsführender<br />

Gesellschafter und Sprecher<br />

der Geschäftsführung. „Das absolute<br />

Highlight sind die zukunftsweisenden<br />

Großmaschinen.“<br />

2017 wird erstmals der hybride Allrounder<br />

920 H vorgestellt. Die Gestica-<br />

Steuerung mit hochauflösendem Full-<br />

HD-Bildschirm sowie industrietauglicher<br />

Multi-Touch-Technik entspricht dem<br />

Look-and-Feel smarter mobiler Endgeräte.<br />

Ebenfalls dabei auf dem Messestand ist<br />

der hybride Allrounder 1120 H mit einem<br />

Schließkraftspektrum von 6500 kN, der<br />

im vergangenen Jahr Premiere feierte. Inzwischen<br />

ist die Großmaschine bei Pilotkunden<br />

im Einsatz.<br />

Wie vielfältig die Kunststoffindustrie<br />

ist, zeigt auch der Spritzgieß- und Automatisierungsexperte<br />

Krauss Maffei Technologies<br />

GmbH aus München. Vom Verpackungsprodukt,<br />

bei dem es vor allem<br />

auf Schnelligkeit und Präzision ankommt,<br />

bis hin zu besonderen Verfahren wie Silikonverarbeitung<br />

oder der Gestaltung anspruchsvoller<br />

Oberflächen – mit der vollelektrischen<br />

PX- und der hydraulischen<br />

CX-Baureihe in den Schließkraftgrößen<br />

von 500 bis 2000 kN demonstriert das Unternehmen<br />

zwei Maschinen, die sich beide<br />

für die Verarbeitung von Flüssig- und<br />

Feststoffsilikon für Medizin<strong>technik</strong>-Anwendungen<br />

im Reinraum eignen.<br />

Fakuma ist Plattform für<br />

Premieren und Trendprodukte<br />

Premiere auf der Fakuma feiern zudem<br />

die neuen linearen LRX-Kleinroboter. Der<br />

LRX 100 gehört zur neuen Generation der<br />

Linear-Kleinroboter von Krauss Maffei,<br />

die mit dezentralem Schaltschrankkonzept<br />

und freistehender X-Achse eine hohe<br />

Flexibilität bei der einfachen Nachrüstung<br />

von Sensorik oder der Erweiterung<br />

von Medienkreisen aufweisen sollen.<br />

Zahnstangenantriebe anstelle von Zahnriemen<br />

bewirken eine hohe Präzision bei<br />

schnellen Bewegungen in allen Achsen.<br />

Der Entnahmegreifer ist 3D-gedruckt und<br />

damit leicht und konstruktionsoptimiert.<br />

Ein Thema, das viele Kunststoffverarbeiter<br />

beschäftigt, sind die immer häufigeren<br />

Werkzeugwechsel. Das sei, so Norbert<br />

Ermer, Geschäftsführer der Stäubli<br />

Tec-Systems GmbH Connectors in Bayreuth,<br />

eine Folge des Trends hin zu einer<br />

immer größeren Variantenvielfalt, der die<br />

Losgrößen schrumpfen lässt. „Die Anzahl<br />

der Werkzeugwechsel an Spritzgießmaschinen<br />

nimmt dadurch rasant zu, bei<br />

größeren Betrieben können diese heute<br />

mehrmals pro Tag erforderlich sein“, erklärt<br />

Ermer. Die Betreiber stelle diese Entwicklung<br />

vor große Herausforderungen:<br />

Die Rüst- und Nebenzeiten steigen signifikant<br />

an, wodurch die Produktivität der<br />

Spritzgießmaschinen leidet.<br />

Stäubli bietet dafür ganzheitliche<br />

Automatisierungslösungen rund um<br />

die Spritzgießmaschine und präsentiert<br />

in Friedrichshafen sein Programm: Von<br />

einfachen Schnellkupplungen über<br />

Spannsysteme in mechanischer, hydrau -<br />

lischer oder magnetischer Ausführung bis<br />

hin zum Roboter oder Werkzeugwechsel -<br />

wagen. Gezeigt werden ganzheitliche<br />

Industrie 4.0-Lösungen, die aus jeder<br />

Spritzgießmaschine eine autarke, hochproduktive<br />

Fertigungszelle machen<br />

können.<br />

(su)■<br />

Weitere Informationen<br />

Zur Messe:<br />

www.fakuma-messe.de<br />

Zu den Herstellern:<br />

www.arburg.com<br />

Halle A3, Stand 3101<br />

www.krauss-maffei.com<br />

Halle 7, Stand 7308<br />

www.staubli.com<br />

Halle A1, Stand 1217<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 61

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

Alles Gute und alles<br />

Schlechte vereint<br />

Spritzguss | Das Musterteil „Polyman“ soll auf der<br />

einen Seite zeigen, wie eine spritzgussgerechte Konstruktion<br />

aussieht – und auf der anderen Seite, was in<br />

der Praxis alles schief geht.<br />

Der Polyman zeigt mit seiner orangen Seite den Idealfall:<br />

ein materialgerecht, technologiegerecht, werkzeuggerecht konstruiertes<br />

Bauteil<br />

Der Polyman – das ist ein handliches Stück Kunststoff, das als<br />

Musterteil in der Ausbildung der Werkzeug- und Formenbauer<br />

für Furore sorgen soll. „Seit Jahren habe ich nach einem<br />

Teil gesucht, das die spritzgießgerechte Bauteilkonstruktion<br />

sichtbar macht – und zwar durch die direkte Gegenüberstellung<br />

von Gut und Schlecht“, sagt Prof. Steffen Ritter von der Hochschule<br />

Reutlingen. Über 1000 Arbeitsstunden haben er und sein<br />

Maschinenbau-Student Thomas Wiest in die Entwicklung gesteckt.<br />

Das nun vorliegende Teil ist eine Zwei-Komponenten-Anwendung,<br />

die je zur Hälfte einer kunststoffgerechten und einer nicht<br />

kunststoffgerechten Bauteilkonstruktion entstammt. Vorgestellt<br />

wurde es im Sommer auf der Moulding Expo in Stuttgart. Mit geübtem<br />

Blick ist leicht zu sehen, wie eine durchdachte Werkzeug-<br />

Konstruktion die Qualität des zu fertigenden Bauteils optimiert<br />

und man gleichzeitig Zeit und Geld sparen kann. Auf der<br />

Schlechtseite fehlen Formschrägen, die Wandstärken sind ungleichmäßig,<br />

das Teil ist verzogen, und es hat Einfallstellen. Die<br />

Gutseite hingegen zeigt, wie man mit 23 % weniger Material auskommt.<br />

Würde man den Polyman ohne Schlechtseite fertigen,<br />

sänken die Werkzeugkosten um 30 %.<br />

Das Projekt Polyman entstand in Zusammenarbeit zwischen<br />

Technologiepartnern und -sponsoren. Idee und Konzep tion<br />

stammen von Prof. Ritter. Der VDWF hat das Projekt angeschoben<br />

und mit Industriepartnern koordiniert, darunter Werkstoff -<br />

anbieter, Maschinenbauer, Formenbauer, Konstruktionsfachleute<br />

und Normalienanbieter. Die Hochschule Schmalkalden wird<br />

den Polyman produzieren. Laut Prof. Ritter ist Polyman „die Essenz<br />

der Spritzgussgestaltung.“ Für ihn sei es konzeptionell „das<br />

spannendste Bauteil“, das er an der Hochschule betreut habe:<br />

„Ich habe mich noch nie so über ein verzogenes Bauteil gefreut!“<br />

Bild: Wort und Form<br />

Oberflächen<strong>technik</strong><br />

Additiv gefertigte Teile erhalten<br />

eine funktionale Metallbeschichtung<br />

Liquid Additiv Manufacturing<br />

Zügige Markterschließung<br />

durch Investition<br />

Bild: Fit<br />

Die aus PA additiv gefertigte Fontäne ist mit<br />

Metall beschichtet. Geeignete Trägermaterialien<br />

sind alle gängigen Werkstoffe wie<br />

Kunststoff, Metall und Keramik<br />

Im neuen Metal Coating Center bietet die<br />

Fit AG aus Lupburg in der Oberpfalz die<br />

funktionale Beschichtung von additiv gefertigten<br />

Bauteilen, das Metal Coating<br />

durch Galvanisieren. So lassen sich Objekte<br />

mit Nickel und Kupfer beschichten. Das<br />

erhöht die Festigkeit der Bauteile laut Anbieter<br />

bis zum 10-fachen. Die Einsatzmöglichkeiten<br />

seien vielfältig. Komplexe<br />

Kunststoffrohlinge sollen sich kostengünstig<br />

und schnell metallisch beschichten<br />

lassen. Je nach Bauteilanforderung<br />

dienen die Blechsubstitute durch die Metall-Optik<br />

der ästhetischen Veredelung<br />

von Konzept- und Designmodellen. Sie<br />

können aber auch die Bauteileigenschaften<br />

funktional verbessern: Die größere<br />

Steifigkeit des Kunststoffträgers verbessert<br />

die maßliche Stabilität dauerhaft und<br />

ermöglicht eine EMV-Abschirmung. Darüber<br />

hinaus wird das Bauteil wasserdicht<br />

und feuchtigkeitsbeständig sowie chemisch<br />

resistent.<br />

Der Anbieter hat die Prozess<strong>technik</strong> selbst<br />

entwickelt, um abwasserfrei und umweltschonend<br />

zu arbeiten. Kernstück ist eine<br />

Galvanik-Anlage mit vier Bädern mit je<br />

1000 l Fassungsvermögen. Die Teile werden<br />

kontaktfrei beschichtet.<br />

www.fit.technology<br />

Die Bay BG Bayerische Beteiligungsgesellschaft<br />

hat sich in siebenstelliger Höhe als<br />

Minderheitsgesellschafter bei der 2010<br />

gegründeten German Reprap GmbH,<br />

Feldkirchen, engagiert. Deren 3D-Drucker<br />

bieten einen „Open Source“-Ansatz.<br />

So ist es möglich, individuelle Prozesse zu<br />

definieren, das Material zu wechseln, die<br />

Temperatur oder die Geschwindigkeit anzupassen.<br />

„Das hebt sie entscheidend von<br />

den meist geschlossenen Systemen des<br />

Wettbewerbs ab“, erklärt Florian Bautz,<br />

Gründer und Geschäftsführer von German<br />

Reprap. Das Verfahren ermöglicht<br />

neue Anwendungen, zum Beispiel in der<br />

Medizin<strong>technik</strong>. Mit eigens entwickelten<br />

Druckmaterialien können mit der so genannten<br />

Liquid-Additiv-Manufacturing-<br />

Technologie (LAM) große und komplexe<br />

Werkstücke hergestellt werden.<br />

www.baybg.de; www.germanreprap.com<br />

62 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

wfb<br />

Fakuma<br />

Siegen<br />

Halle A2<br />

Stand<br />

Stand A2-2207<br />

G-04<br />

In jedem Detail: Engagement<br />

Persönlicher Einsatz ist unsere Grundhaltung. Keine Behauptung, sondern<br />

bewiesen: durch die Entwicklung unserer BlueFlow ® Heißkanaldüse. Ihr<br />

schlanker Düsenaufbau und ihr geringer Durchmesser sorgen für mehr<br />

Qualität und Gestaltungsfreiheit bei Formteilen aus thermisch sensiblen<br />

Kunststoffen. Nutzen zum Vorteil unserer Kunden. Das nennen wir engagiert.<br />

Cool Tech for<br />

Hot Runners<br />

www.guenther-heisskanal.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 63

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

IM WERKZEUG LACKIERT<br />

Oberflächen<strong>technik</strong> | Für die Automobilindustrie nutzt ein Hersteller ein neues Lackierverfahren<br />

jetzt in der Serie: Ein Polyurea-Lack wird gleich im Werkzeug aufgetragen.<br />

Das ließe sich auch für die Medizin<strong>technik</strong> nutzen, für spiegelnde oder auch für<br />

antimikrobiell wirksame Gerätebeschichtungen.<br />

Spiegelglänzende<br />

Metallic-Oberflächen<br />

sind mit widerstandsfähigem<br />

Polyurea-Lack<br />

ebenso realisierbar wie<br />

antimikrobiell wirksame<br />

Oberflächen. Auch<br />

für schnelle Farbwechsel<br />

wurde bereits eine<br />

Lösung gefunden<br />

Bild: Panadur<br />

Die Spiegelglanz-Lackierung von<br />

Kunststoffteilen ist direkt im Spritzgießwerkzeug<br />

möglich: Seit Kurzem produziert<br />

der Schweizer Kunststoffverarbeiter<br />

Weidplas GmbH mit dem neuen Verfahren<br />

optisch anspruchsvolle A-Säulenverkleidungen<br />

für einen Automobilhersteller<br />

– paarweise für die linke und rechte<br />

Säule. Das Verfahren ist aber nicht nur<br />

für die Automobilindustrie interessant:<br />

Lackiert werden kann in nahezu allen Farben,<br />

auch glasklar und mehrfarbig. Selbst<br />

Metallic-Töne und Effekt-Pigmentierungen<br />

seien realisierbar, wie auch matte<br />

Oberflächen und Matt-Glanz-Kontraste.<br />

So sollen sich haptisch und optisch hochwertige<br />

Teile für Haushalts- und Kommunikationsgeräte<br />

behandeln lassen. Beschichtungen<br />

von Geräteverkleidungen<br />

seien auch in der Medizin<strong>technik</strong> denkbar.<br />

Entwickelt hat das Verfahren die<br />

Panadur GmbH aus Halberstadt, zusammen<br />

mit dem Spritzgießmaschinenhersteller<br />

Krauss Maffei, einem Werkzeugbauer<br />

sowie einem visionären Kunststoffverarbeiter.<br />

Der gesamte Zyklus für ein aus vier Teilen<br />

bestehendes Paar der A-Säulenverkleidungen<br />

dauert bei Weidplas keine 60 s.<br />

Ein Zyklus umfasst das Spritzgießen von<br />

zwei Grundkörpern und zwei Abdeckungen,<br />

das Lackieren der Sichtteile mit<br />

Hochglanz-Reaktionslack sowie das Entformen,<br />

Beschneiden und Zusammenschweißen<br />

der Unter- und Oberteile.<br />

Vor der Entformung kommt<br />

der Lack aufs Spritzgussteil<br />

Lackiert wird direkt im Spritzgießwerkzeug<br />

– unmittelbar vor der Entformung<br />

der Teile aus thermoplastischem Kunststoff.<br />

Krauss Maffei bezeichnet das als Color-Form-Verfahren.<br />

Der Zwei-Komponenten-Lack,<br />

der so seit 2008 verfügbar<br />

ist, entsteht aus Polyamin und Iscocyanat,<br />

die direkt vor dem Einsatz miteinander in<br />

Kontakt gebracht werden. Der Poly -<br />

urea-Lack muss schnell verteilt werden,<br />

damit er nicht schon auf dem Weg zu seinem<br />

Einsatzort aushärtet. Auch Nanoteilchen<br />

sind beigemischt und spielen beim<br />

Verfahren eine Rolle.<br />

Bis es in der Serienproduktion eingesetzt<br />

werden konnte, hatten die Beteiligten<br />

eine Reihe von Details zu optimieren.<br />

Diese betrafen die richtigen Bedingungen<br />

für das Pumpen der Nanoteilchen, die mit<br />

dem sehr fließfähigen Lack ins Werkzeug<br />

gelangen mussten. Darüber hinaus durfte<br />

der Lack, der vor dem Aushärten nicht viskoser<br />

ist als Wasser, das Werkzeug nicht<br />

unkontrolliert verlassen, weshalb die Abdichtung<br />

ein weiteres wichtiges Thema<br />

war und zum Teil sogar Gestaltungsanpassungen<br />

am Produkt erforderte.<br />

Bei Serienanwendungen sei die nahezu<br />

hundertprozentige Gutteile-Quote<br />

wichtig, heißt es. Sie werde mithilfe des<br />

Color-Form-Verfahrens erreicht: Nach etwa<br />

3 s ist der Poly urea-Lack so weit ausgehärtet,<br />

dass die damit lackierten Bauteile<br />

nicht mehr klebrig sind und angefasst<br />

werden können.<br />

Der lösungsmittelfreie Lack härtet<br />

energieeffizient ohne Wärmezufuhr in<br />

wenigen Sekunden aus, die Produktion<br />

erfordert keine Trennmittel, und die Lackschicht<br />

ist sehr kratzfest, UV-beständig<br />

und unempfindlich gegen Hautschweiß.<br />

Sinnvoll einsetzbar sei das Verfahren ab<br />

einer zu lackierenden Fläche von etwa einem<br />

Viertelquadratmeter.<br />

Dr. Jacqueline Bach, die bei Panadur<br />

den Bereich Forschung und Entwicklung<br />

leitet, berichtet, dass es darüber hinaus<br />

schon Ergebnisse gibt, die auf dieser Basis<br />

eine funktionale Selbstheilung der Oberflächenbeschichtungen<br />

ermöglichen<br />

könnten: „Unsere Reflow-Materialien<br />

können oberflächliche Kratzer unter Einwirkung<br />

von moderater Wärme selbst<br />

ausheilen.“<br />

(op) ■<br />

www.panadur.de<br />

64 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Spritzguss<br />

Mikrostrukturierte LSR-Linsen<br />

aus der Spritzgussmaschine<br />

Das IKV und die<br />

Fraunhofer-Institute<br />

IPT und ILT präsentieren<br />

auf der<br />

diesjährigen Fachmesse<br />

Fakuma ihre<br />

neuen Entwicklungen<br />

von der Optikauslegung<br />

über den<br />

Werkzeug- und Formenbau<br />

bis hin zur Optikreplikation.<br />

Das Herzstück ist die<br />

Herstellung mikrostrukturierter<br />

Linsen aus Flüssigsilikonkautschuk<br />

(LSR). Das innovative<br />

Material ist aufgrund seiner<br />

Temperatur- und UV-Stabilität<br />

insbesondere für LEDs<br />

interessant. Seine besondere<br />

Flexibilität und Elastizität ermöglichen<br />

zudem innovative<br />

Designkonzepte. Der Spritzgießprozess,<br />

mit dem die mikrostrukturierten<br />

LSR-Linsen<br />

Der Kunststoffoptik werden die<br />

gepla nten Mikrostrukturen<br />

beim Spritzgießen gleich mitgegeben<br />

hergestellt werden, ist in<br />

Friedrichshafen live zu sehen.<br />

Auf der Messe Fakuma:<br />

Halle B4, Stand 4404<br />

(Gemeinschaftsstand<br />

Kunststoffland NRW)<br />

Bild:Fraunhofer ILT<br />

www.compamed.de<br />

13–16 NOVEMBER 2017<br />

DÜSSELDORF GERMANY<br />

HIGH-TECH<br />

SOLUTIONS<br />

FOR MEDICAL<br />

TECHNOLOGY<br />

Mikrospritzgießen<br />

Plastifiziereinheit – geeignet für das Herstellen<br />

von Mikro-Osteosyntheseplatten<br />

Bild: Dr. Boy<br />

Die 8 mm-Plastifiziereinheit<br />

wurde serienmäßig als Ergänzung<br />

zur Boy XXS und XS ins<br />

Produktprogramm des Anbieters<br />

aufgenommen<br />

Für eine Schneckenkolbenplastifiziereinheit<br />

mit 8 mm<br />

Durchmesser wurde der Dr.<br />

Boy GmbH & Co. KG, Neustadt-Fernthal,<br />

dieses Jahr ein<br />

Patent erteilt. Die Einheit soll<br />

sich für die Kleinteilefertigung<br />

bis hin zur Produktion von<br />

Präzi sions- und Mikrospritzgießteilen<br />

eignen. Sie ermöglicht<br />

eine kürzere Verweilzeit<br />

des plastifizierten Materials<br />

im Schneckengang ohne Vorplastifizierung.<br />

Mit nur 1,9<br />

cm3 Gangvolumen bietet die<br />

Boy XS damit Vorteile bei der<br />

Verarbeitung thermisch sensibler<br />

Materialien. Ein Beispiel<br />

ist die Produktion von Mikro-<br />

Osteosyntheseplatten mit einem<br />

Spritzvolumen von nur<br />

0,06 cm3 und einem Teilegewicht<br />

von 0,078 g. Auf einer<br />

Boy XS verbleibt das Material<br />

PBT für nur etwa 5 min in der<br />

Plastifiziereinheit. Gegenüber<br />

einer Schnecke mit 12 mm<br />

Durchmesser reduziert sich<br />

die Verweilzeit um über 75 %.<br />

www.dr-boy.de<br />

Auf der Messe Fakuma:<br />

Halle A7 , Stand 7101<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 65

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

DÜSEN NACH NEUEM KONZEPT<br />

SENKEN DEN ENERGIEVERBRAUCH<br />

Spritzgießwerkzeug | Energieeffizienz stand im Fokus der Entwicklung eines Systems<br />

zur Herstellung von Spritzenkolben. Zur seitlichen Anspritzung der Kolben kamen bei<br />

dieser Anwendung erstmals Düsenkronen mit acht Spitzen zum Einsatz.<br />

Bild: Heitec Heisskanal<strong>technik</strong><br />

In Zusammenarbeit mit einem Formenbauer<br />

aus der Nähe von Hamburg entwickelte<br />

die Heitec Heisskanal<strong>technik</strong><br />

GmbH ein Heißkanalsystem mit reduziertem<br />

Energieverbrauch. Beide Unternehmen<br />

verbindet eine langjährige Partnerschaft,<br />

aus der zahlreiche innovative<br />

Spritzgießwerkzeuge hervorgehen.<br />

Bei der Realisierung eines energiesparenden<br />

Werkzeugs zur Herstellung von<br />

5-ml-Spritzenkolben wurden die insgesamt<br />

48 Artikelkonturen im Werkzeug linear<br />

positioniert. Zur seitlichen Anspritzung<br />

der Spritzenkolben kamen Düsen<br />

vom Typ 01.076.44 zum Einsatz. Konnten<br />

die Düsen dieser Baureihe bisher mit maximal<br />

vier Spitzen pro Düsenkrone ausgestattet<br />

werden, wurden hier erstmals Düsenkronen<br />

mit acht Spitzen verwendet.<br />

Die schlanke<br />

Bauweise des<br />

Werkzeugs und<br />

lineare Anordnung<br />

der Heißkanaldüsen<br />

ermöglichen<br />

eine<br />

energieeffiziente<br />

seitliche Anspritzung<br />

für die<br />

Herstellung medizintechnischer<br />

Spritzenkolben<br />

Durch den Einsatz neuer Werkstoffe<br />

sowie einer optimierten Position der Heizelemente<br />

innerhalb der Düsenkronen<br />

verringerte sich der Energieverbrauch pro<br />

Spitze um 22 %. Und durch die Reduzierung<br />

von zwölf auf sechs Düsen im Werkzeug<br />

bei gleichbleibender Kavitätenanzahl<br />

konnten ebenso 50 % der separat beheizten<br />

Düsenschnorchel eingespart werden.<br />

Dies reduziert den Energieverbrauch<br />

zusätzlich.<br />

Wegen der linearen Anordnung der Artikelkonturen<br />

im Werkzeug erfolgt die<br />

Anspritzung direkt auf die Druckplatte<br />

der Spritzenkolben, was eine gleichmäßige<br />

Füllung sowie nahezu verzugsfreie Teile<br />

ermöglicht. Die lineare Anordnung in<br />

Kombination mit der schlanken Bauform<br />

der Heisskanaldüsen ermöglicht zudem<br />

eine effizientere Auslegung der Werkzeugkühlung,<br />

was eine Reduzierung der<br />

Kühlzeit und somit eine Reduzierung der<br />

Gesamtzykluszeit zu Folge hat. Durch die<br />

schlanke Bauform der Düsen war es zusätzlich<br />

möglich, die Aufteilung der Kavitäten<br />

im Werkzeug zu optimieren, was die<br />

Artikelqualität bezüglich Rundlaufgenauigkeit<br />

deutlich steigert.<br />

Hohe Abrissqualität sorgt für<br />

Sicherheit in der Anwendung<br />

Bei der Anspritzung direkt auf die Druckplatte<br />

ist ein Höchstmaß von Abrissqualität<br />

unabdingbar. Ein Faden oder zu hoher<br />

Abriss würden die Haptik der gesamten<br />

Spritze erheblich beeinträchtigen, da<br />

während der Benutzung die Druckplatte<br />

im direkten Kontakt mit der Hand des Benutzers<br />

steht. Ein überstehender Abriss ist<br />

aus hygienischen Gründen ebenfalls nicht<br />

tolerierbar, da eine Beschädigung des<br />

Handschuhs während der Verabreichung<br />

der Spritze nicht auszuschließen wäre.<br />

Die hohen Anforderungen an die Abrissqualität<br />

werden mit den Kühlmöglichkeiten<br />

der Artikel, den entkoppelten Düsenkronen,<br />

und dem reologisch voll ausbalancierten<br />

Heißkanalsystem sichergestellt.<br />

Die bereits bekannten Vorteile der<br />

Star-Line-Düsen mit entkoppelten Kronen,<br />

wie beispielsweise Reinigung von<br />

Entlüftungen innerhalb der Düsenseite<br />

des Werkzeugs ohne Demontage der Düsen<br />

oder Formeinsätze, oder die Reinigung<br />

verschmutzter Vorkammerbereiche<br />

direkt auf der Spritzgussmaschine konnten<br />

unverändert übernommen werden.<br />

Sie machen das Werkzeug neben der hohen<br />

Energieeffizienz besonders anwenderfreundlich.<br />

■<br />

Bastian Schreck<br />

Heitec Heisskanal<strong>technik</strong>, Burgwald<br />

www.heitec.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle A4, Stand 4110<br />

66 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Saubere Leistung | ENGEL medical<br />

ENGEL medical<br />

Elektrische Maschinen bestechen durch Höchstleistung. Die ENGEL e-motion<br />

medical Baureihe verbindet Höchstleistung mit höchster Reinheit. Optimiert auf<br />

Reinraumanwendungen verfügt sie über einen gekapselten Massezylinder zur Minimierung<br />

von Partikel- und Wärmelast, standardmäßig gekapselte Spritzeinheitsantriebe<br />

sowie eine Ölrückführungseinrichtung am Kniehebel. Die ENGEL e-motion medical ist<br />

als durchgängige Baureihe bis 500 Tonnen Schließkraft erhältlich.<br />

Rein und präzise. Mit ENGEL medical. Weil es um das Leben geht.<br />

Besuchen Sie uns<br />

in Friedrichshafen<br />

17. – 21. Oktober 2017<br />

Halle A5 | Stand 5204<br />

www.engelglobal.com<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 67

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

VOM 5-ACHS-SPRITZGUSS ZUR<br />

6-ACHS-HIGHTECH-ANLAGE<br />

Mikrospritzguss | Das junge Unternehmen MTH entwickelt hochkomplexe Kleinstund<br />

Mikroteile, die auch in der Medizin<strong>technik</strong> zur Anwendung kommen. Zur Fertigung<br />

der Teile aus Kunststoff- und Metallverbindungen setzt das Unternehmen eine<br />

Micropower 15/10 von Wittmann Battenfeld ein.<br />

Im Mikrospritzguss gefertigte Kanüle<br />

(rechts) zur medizinischen Versorgung<br />

von Frühchen im Größenvergleich mit<br />

Schraube und Kugelschreibermine<br />

Die von Franz Hirt gegründete Firma<br />

Mikro<strong>technik</strong> Hirt, abgekürzt MTH,<br />

ist ein junges, innovatives Unternehmen<br />

im mittleren Schwarzwald. Die Spezialität<br />

der Schramberger ist die Entwicklung,<br />

Konstruktion und Fertigung von Kleinund<br />

Mikrobauteilen in Kunststoff- und<br />

Metallverbindungen sowie von kompletten<br />

Systemen. In den Räumen von Hirt<br />

steht eine für den Spritzguss von Kleinstund<br />

Mikroteilen konzipierte Maschine der<br />

Micropower-Serie von Wittmann Battenfeld<br />

mit einer Schließkraft von 150 kN.<br />

Diese Maschine zeichnet sich durch ein<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Spritzgießmaschinen<br />

Anlage für die Mikrobearbeitung<br />

6-Achs-Fertigungszentrum<br />

Stabile Produktion, kurze Zykluszeiten<br />

Für Reinräume geeignet<br />

Bild: Mikro<strong>technik</strong> Hirt<br />

Höchstmaß an Präzision und Wirtschaftlichkeit<br />

aus, was vor allem auf ihr zweistufiges<br />

Schnecken-Kolben-Spritzaggregat<br />

mit einem Schussvolumen von 0,05<br />

bis 4 cm 3 zurückzuführen ist. Über dieses<br />

Spritzaggregat wird thermisch homogene<br />

Masse eingespritzt. Damit sind qualitativ<br />

hochwertige Teile bei stabiler Produktion<br />

und kurzen Zykluszeiten möglich.<br />

In enger Zusammenarbeit haben MTH<br />

und Wittmann Battenfeld gemeinsam die<br />

5-Achs-Micropower zum 6-Achs-Fertigungszentrum<br />

ausgebaut. Damit können<br />

nun Teile mit Ausschraubfunktion,<br />

schrägverzahnte Mikroräder und Wellen<br />

mit Steigungsprofil hochpräzise gefertigt<br />

werden. Nach dem Öffnen des Spritzwerkzeuges<br />

entformt der servoelektrisch<br />

angetriebene Auswerfer das Bauteil, und<br />

nach dem Rückdrehen des Kontureinsatzes<br />

in die Ursprungsposition startet der<br />

Zyklus von neuem.<br />

Die gesamte Ansteuerung der Ausdreheinheit<br />

ist vollständig in der Maschinensteuerung<br />

Unilog B6 abgebildet und wird<br />

auch von dieser aus bedient. Das ermöglicht<br />

es dem Anwender, sehr einfach jegliche<br />

Ausdrehposition präzise anzusteuern.<br />

Verarbeitet werden bei MTH alle Arten<br />

von Thermoplasten. Auch MIM-Abspritzungen<br />

werden umgesetzt. Als ein nächster<br />

Schritt ist die Verarbeitung von Duroplasten<br />

im Mikrobereich geplant.<br />

Über 40 Jahre Erfahrung im Spritzguss<br />

wie auch im Stanzen von Teilen und Montieren<br />

von Baugruppen in internationalen<br />

Unternehmen befähigen Franz Hirt, seine<br />

Spritzgießwerkzeuge im Haus zu entwickeln<br />

und in 3D zu konstruieren. Seine<br />

Konstruktionen werden ohne Toleranz<br />

und mit mindestens drei Stellen nach dem<br />

Komma entwickelt. Um optimal fertigen<br />

zu können, arbeitet die MTH gemeinsam<br />

mit ausgesuchten Zulieferern. Diese stellen<br />

die Werkzeugteile nach CAD- und<br />

CAM-Daten her und halten eine Genauigkeit<br />

von kleiner 5 μm in allen Stufen und<br />

Einzelteilen ein. Allein Auswerfer und<br />

Bohrungen mit einem Durchmesser von<br />

200 μm stellen eine Besonderheit hinsichtlich<br />

Herstellung und Präzision dar.<br />

Hochpräzise Mikroteile in<br />

feinste Geometrien geschnitten<br />

Die Herstellung der bei MTH entwickelten<br />

Produkte ist nur mit Hightech-5-Achs-<br />

Maschinen und erfahrenen Mitarbeiter<br />

möglich. So wird beispielsweise mit<br />

65-μm-Bohrer in harte Werkzeugteile gebohrt<br />

– und dies mit rund 60 000 bis<br />

80 000 Umdrehungen pro Minute. Ferner<br />

werden über Mikrodrahtschneiden von<br />

0,03 mm Drahtdurchmesser feinste Geometrien<br />

geschnitten, Steigungsteile in der<br />

Paarung hergestellt und diese zu Funktionsgruppen<br />

zusammengesetzt.<br />

Ein Anwender ist die Reinz-Dichtungs-<br />

GmbH, Neu-Ulm. Maximilian Birk, Anwendungsleiter<br />

für Projekte im Bereich<br />

Kunststoffsysteme, und sein Kollege Philipp<br />

Zedelmair, der sich mit der Entwick-<br />

68 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Freuen sich über die erfolgreiche Zusammenarbeit<br />

(v.l.n.r.): Philipp Zedelmair und<br />

Maximilian Birk von der Reinz-Dichtungs-<br />

GmbH, Franz Hirt, MTH, Wolfgang Straubinger<br />

sowie Martin Philipp-Pichler, Wittmann<br />

Battenfeld, vor der Micropower 15/10<br />

lung von Kunststoffsystemen beschäftigt,<br />

sind von den Produkten beeindruckt: „Mikroteile,<br />

wie wir sie mit MTH entwickeln<br />

und produzieren, sind sonst am Markt<br />

kaum realisierbar“, so Birk.<br />

Kleinste Sensoren und Sonden<br />

für die Medizin<strong>technik</strong><br />

Beispiele für Mikrobauteile mit hohen Anforderungen,<br />

wie sie MTH mit der Mikropower<br />

herstellt, finden sich auch im Bereich<br />

der Medizin<strong>technik</strong>. Mit diesen Produkten<br />

erwirtschaftet das Unternehmen<br />

fast 65 % seines Umsatzes. Entwickelt<br />

und gefertigt werden beispielsweise Sensoren<br />

und Sonden in Zusammenarbeit mit<br />

Kunden und Instituten. So arbeitet MTH<br />

an Sensoren für die elektronische Mikromengen-Durchflusserfassung<br />

von Medikamenten<br />

und chemischen Substanzen.<br />

Dies geschieht in speziell hergestellten<br />

Mikrogehäusen und mit der dazu entwickelten<br />

Mikroelektronik.<br />

Weitere Projekte im Bereich der Medizin<strong>technik</strong><br />

sind die Herstellung eines<br />

Blutzuckermessgeräts zur Erkennung des<br />

eigenen Insulinwertes mittels neuer Technologie<br />

von Mikronadeln und Kanälen in<br />

μm-Dimensionen, die Produktion von Mikrokanülen<br />

für die medizinische Versorgung<br />

von Frühchen oder die Fertigung<br />

von Mikrofluidik-Bakterienerkennungssensoren<br />

zur Diagnostik. Darüber hinaus<br />

fertigt MTH Teile und Baugruppen in Hybrid<strong>technik</strong><br />

für den medizinischen Bereich.<br />

Dazu zählen Sonden zur Erkennung<br />

von operativen Problemfällen, von eingesetztem<br />

Eigengewebe bei Verbrennungen<br />

und Unfällen oder hochkomplexe Baugruppen<br />

für Operationen mittels elektrischer<br />

Messer. Die Maschinen der Micropower-Baureihe<br />

eignen sich bereits im<br />

Standard durch ihre allseitig geschlossene<br />

Bauweise für die Produktion unter Reinraumbedingungen,<br />

wie sie MTH für die<br />

Herstellung ihrer medizintechnischen<br />

Teile benötigt.<br />

Die Gehäusezelle der Maschinen bietet<br />

ausreichend Platz zur Integration aller<br />

möglichen Ausrüstungsoptionen, angefangen<br />

vom Drehtisch über den eigens für<br />

die Maschine konzipierten Roboter bis hin<br />

zur gesamten erforderlichen Peripherie.<br />

Des Weiteren sind alle Antriebsmodule<br />

des vollelektrischen Antriebssystems der<br />

Micropower inklusive aller mechanischen<br />

Komponenten mit reinigungsfreundlichen<br />

Gehäusen gekapselt. Bei Bedarf besteht<br />

auch die Möglichkeit, die Maschine<br />

mit einer Luftfilter- und Laminarflow-Einheit<br />

auszustatten. Damit wird die Maschine<br />

zu einer Reinraumzelle nach EN-ISO<br />

14644/Klasse 9 bis 7.<br />

Strategisch gesehen geht das derzeit<br />

drei Mann starke Unternehmen MTH in<br />

die Offensive und will sich künftig weiter<br />

zum Spezialisten entwickeln. Franz Hirt<br />

ist sicher, dass der Hybrid-Mikrobereich<br />

noch in den Kinderschuhen steckt und<br />

großes Potenzial bietet, speziell im Medizinbereich,<br />

in der Elektronik, der Kommunikation<br />

und im Automobilbereich. ■<br />

Gabriele Hopf<br />

Wittmann Battenfeld, A-Kottingbrunn<br />

www.wittmann-group.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle B1, Stand 1204<br />

Bild: Wittmann Battenfeld<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 69

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

MAN MUSS OFFEN SEIN FÜR NEUES,<br />

WENN MAN WACHSEN MÖCHTE<br />

Kunststoffverarbeitung | Im anspruchsvollen Markt der Medizin<strong>technik</strong> hat sich<br />

Riegler als Full-Service-Anbieter für die Entwicklung und Reinraumfertigung von<br />

Kunststoffkomponenten und Komplettlösungen etabliert. Welche speziellen Anforderungen<br />

die Branche stellt, erläutert Geschäftsbereichsleiter Dr. Thomas Jakob.<br />

Dr. Thomas Jakob leitet die Business<br />

Unit Medizin<strong>technik</strong> bei Wirthwein und<br />

trägt die Gesamtverantwortung für das<br />

Tochterunternehmen Riegler<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Moderne Spritzgusstechnologien<br />

Normgerechte Reinraumproduktion<br />

Werkzeugbau und Instandhaltung<br />

Qualität bei hohen Stückzahlen<br />

Globalisierung und FDA<br />

Bild: Riegler<br />

■ Herr Dr. Jakob, Riegler wurde 1946 als<br />

Werkzeugbau-Betrieb gegründet. Für<br />

was steht das Unternehmen heute?<br />

Riegler steht für Kompetenz in Medizin<strong>technik</strong>,<br />

Diagnostik, Pharma und Kosmetik.<br />

Wir sind OEM-Lieferant und Entwicklungspartner<br />

für die Herstellung<br />

hochkomplexer Kunststoffartikel mit<br />

Schwerpunkt Reinraumproduktion. Die<br />

Kunststoffverarbeitung und der Werkzeugbau<br />

sind schon immer das Herzstück<br />

des Unternehmens, und unsere<br />

Stärke ist die Kombination modernster<br />

Spritzguss- und Extrusionsblasfertigung<br />

mit den Kompetenzen im Werkzeugbau<br />

und Montage.<br />

■ Sie stehen seit Juni letzten Jahres an<br />

der Spitze von Riegler. Was sind die aktuellen<br />

Herausforderungen?<br />

Wir sehen ein starkes Wachstum der<br />

Branche in Richtung Reinraumfertigung<br />

und wollen hier auch weiter expandieren.<br />

Aktuell bauen wir am Standort<br />

Mühltal zwei weitere Reinräume mit<br />

insgesamt etwa 800 m 2 Reinraumfläche.<br />

Eine Herausforderung sehe ich zudem<br />

in den regulatorischen Anforderungen<br />

in der Medizin<strong>technik</strong>. Auch denen<br />

müssen wir uns stellen. Das merken<br />

wir schon heute an den Anforderungen<br />

unserer Kunden, beispielsweise<br />

an die Dokumentation, denen wir nachkommen<br />

müssen.<br />

■ Was hat sich verändert?<br />

Die wachsende Globalisierung der Unternehmen<br />

wirkt sich auch auf Zulieferer<br />

wie uns aus. Wir überarbeiten daraufhin<br />

unser QM-Handbuch, um beispielsweise<br />

künftig auch die FDA-Vorgaben<br />

zu berücksichtigen. Und wir müssen<br />

gerüstet sein für die unangekündigten<br />

Audits. Die Benannten Stellen<br />

können jederzeit vorbeikommen und<br />

unangekündigt Audits vornehmen. Unsere<br />

Qualitäts- und Hygienestandards<br />

basieren auf validierten Prozessen im<br />

Reinraum bis ISO Klasse 7 sowie einem<br />

zertifizierten Risiko- und Qualitätsmanagement-System.<br />

■ Stichwort Globalisierung: Wie aktiv ist<br />

Riegler auf internationalen Märkten?<br />

Die Globalisierung ist ein weiterer<br />

wichtiger Punkt auf unserer Agenda.<br />

Wir wollen international entweder<br />

durch Akquise oder durch den Ausbau<br />

eines bestehenden Wirthwein-Standorts<br />

die Reinraumproduktion ausbauen<br />

und den Bereich Medizin<strong>technik</strong> im<br />

Konzern weiter ausbauen.<br />

Kunststoffsysteme<br />

und Baugruppen werden<br />

immer komplexer<br />

■ Welche Auslandsmärkte sind für Sie<br />

wichtig? Wo sehen Sie weitere Wachstumschancen?<br />

Wir wollen dahin gehen, wo unsere Bestandskunden<br />

sind – und die wichtigsten<br />

Kunden haben auch Auslandsstandorte<br />

in Asien und in den USA. Wir haben<br />

in den USA mit einem Kunden<br />

schon erste Diskussionen, wie wir<br />

schrittweise expandieren wollen. Dort<br />

würde ich auch zuerst den Schwerpunkt<br />

legen, denn schließlich sind die<br />

USA der weltweitgrößte Markt für Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Doch das größte Geschäft<br />

machen wir nach wie vor in Deutschland<br />

und auf dem europäischen Markt,<br />

den wir von Deutschland aus bedienen.<br />

■ Fertigen Sie Ihre Kunststoffkomponenten<br />

auch außerhalb Deutschlands?<br />

Nein, wir beliefern unsere Kunden aktu-<br />

70 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Kompetenz in Reinraum und Werkzeugbau<br />

Je nach Anwendungsfall kommen bei<br />

Riegler sowohl vollhydraulische, elektrische<br />

als auch Hybrid-Spritzgießmaschinen<br />

zum Einsatz – insgesamt verfügt das<br />

Unternehmen über 100 Spritzgießmaschinen.<br />

Rund 85 davon stehen im Reinraum.<br />

Um künftig noch stärker auf die<br />

Anforderungen der Kunden eingehen zu<br />

können, sind derzeit zwei weitere Reinräume<br />

Klasse 8 im Bau, die bis Ende des<br />

Jahres in Betrieb gehen sollen. Die automatisierte<br />

Reinraumproduktion in Kombination<br />

mit dem eigenen Werkzeugbau<br />

und der hohen Qualität im Spritzguss<br />

macht Riegler zum Entwicklungs- und<br />

Fertigungspartner für internationale<br />

Hersteller von Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Um die zunehmende Komplexität und<br />

Leistungsfähigkeit der geforderten<br />

Kunststoffprodukte ermöglichen zu können,<br />

müssen immer höhere Anforderungen<br />

an das Serienwerkzeug erfüllt werden.<br />

Auf über 600 m² werden mit modernsten<br />

Fräs-, Dreh- und Erodieranlagen<br />

hochpräzise Prototypen-, Vorserien- und<br />

Serienwerkzeuge für die Kunststoffverarbeitung<br />

im Reinraum gefertigt.<br />

Ein Blick in die Reinraumproduktion gemäß<br />

ISO 14644-1 (Klasse 7)<br />

Bild: Riegler<br />

WIRD IHRE IDEE<br />

DAS LEBEN<br />

VERÄNDERN?<br />

Herstellung von Prototypen und<br />

Kleinserien aus Kunststoff und<br />

Metall schon ab 1 Tag.<br />

ell von Deutschland aus, aber die Kundenprodukte<br />

gehen in die ganze Welt.<br />

Wir ergreifen sicherlich zukünftig die<br />

Chancen daraus, um weitere Fertigungsstandorte<br />

aufzubauen. Man muss<br />

schließlich immer offen sein für Neues,<br />

wenn man weiter wachsen möchte.<br />

■ Welche Trends bei Kunststofflösungen<br />

sehen Sie märkteübergreifend?<br />

Medizintechnische Kunststoffsysteme<br />

und Baugruppen werden immer komplexer.<br />

Trends zu immer kleineren Formteilen<br />

im Einsatz am Patienten oder zu<br />

materialseitigen Themen wie Glasersatz<br />

mit COC & COP-Kunststoffen erfordern<br />

ein technisches hohes Know-how,<br />

aber auch eine klare Qualitätsausrichtung<br />

der gesamten Wertschöpfung.<br />

■ Wie halten Sie diese Qualität bei hohen<br />

Stückzahlen und hohen Kavitäten?<br />

Durch qualifizierte und validierte Prozesse,<br />

geschulte Mitarbeiter, hundertprozentige<br />

Kameraprüfungen, Partikelüberwachung<br />

und GMP-Dokumenta -<br />

tion sorgen wir für hohe Reproduzierbarkeit<br />

und Stabilität in der Spritzgussund<br />

Extrusionsblasfertigung . Und das<br />

auch bei einer automatisierter Fertigung<br />

von Stückzahlen bis mehreren<br />

Millionen pro Jahr, Teilegewichten von<br />

0,007 Gramm bis 800 Gramm und einer<br />

Kavitätenanzahl von 1-fach bis 96-fach.<br />

■ Können Sie ein Beispiel nennen?<br />

Wir fertigen beispielsweise Verpackungshalbschalen<br />

für Kontaktlinsen in<br />

dreistelliger Millionenstückzahl. Die<br />

Produktion und Zuführung der Kontaktlinsen<br />

in die Verpackung läuft auto -<br />

matisiert, ebenfalls das Befüllen und<br />

Verschweißen mit Folie bei unserem<br />

Kunden. Und es dürfen natürlich keine<br />

Partikel oder Fremdstoffe in der Ver -<br />

packung sein. Das ist vor allem bei<br />

Hochkavitätenwerkzeugen eine Herausforderung.<br />

Wir haben dafür 32- und<br />

48-fach-Werkzeuge laufen, die in ab -<br />

solut kurzen Zykluszeiten die Teile produzieren.<br />

Und das ist Hightech und<br />

höchste Präzision bei innovativen Kundenprodukten,<br />

wofür wir stehen.<br />

Susanne Schwab<br />

susanne.schwab@konradin.de<br />

Weitere Informationen<br />

Seit 2005 ist Riegler in Mühltal ein<br />

Tochterunternehmen der international<br />

agierenden, familiengeführten<br />

Wirthwein-Gruppe mit Hauptsitz in<br />

Creglingen.<br />

www.riegler-medical.com<br />

www.wirthwein.de<br />

IHR BEDARF.<br />

UNSERE LEISTUNG.<br />

Die digitale Fertigung vereinfacht die<br />

Herstellung innovativer medizinischer<br />

Designs. Dank unseren Express-<br />

Services 3D-Druck, CNC<br />

Bearbeitung und Spritzguss<br />

liefern wir funktionale Prototypen und<br />

Komponenten innerhalb weniger Tage.<br />

17.-21. Oktober 2017<br />

Messezentrum Friedrichshafen<br />

Wir stellen aus:<br />

Halle A7, Stand A7-7404.<br />

Besuchen Sie uns!<br />

protolabs.de<br />

+49 8990 500 222<br />

customerservice@protolabs.de<br />

Interaktives Angebot inkl.<br />

Designanalyse 05/2017 medizin&tec hn i k 71

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

MAXIMALE INTEGRATION AUF<br />

MINIMALER FLÄCHE<br />

Spritzguss im Reinraum | Kurze Roboterwege und ein in die Anlage integrierter Rohrverteiler<br />

für die kavitätenreine Ablage medizinischer Kleinteile: Die holmlose Spritzgießmaschine<br />

E-Victory ist damit eine saubere Wahl für die Produktion im Reinraum.<br />

Hochintegrierte, kompakte Fertigungszellen<br />

minimieren den Anlagenfootprint<br />

und steigern die Flächenproduktivität.<br />

Im Reinraum machen sich diese<br />

Aspekte besonders bezahlt. Die Engel<br />

Austria GmbH, Schwertberg, hat deshalb<br />

seinen vor zwei Jahren vorgestellten<br />

Rohrverteiler aus Edelstahl für die kavitätenreine<br />

Ablage kleiner Spritzgießteile<br />

dahingehend weiterentwickelt, dass das<br />

Ablagesystem vollständig in den verbreiterten<br />

Schiebeschutz der Spritzgießmaschine<br />

passt. Auf der Fakuma in Friedrichshafen<br />

wird die neue Lösung erstmalig<br />

zu sehen sein.<br />

Während der fünf Messetage fertigt<br />

der österreichische Kunststoffspezialist<br />

auf einer E-Victory 170/80-Spritzgießmaschine<br />

Nadelhalter für 1-ml-Sicherheitsspritzen<br />

in einem 16-fach-Werkzeug der<br />

Schweizer Fostag Formenbau AG aus<br />

Stein am Rhein. Ein Viper-12-Linearroboter<br />

von Engel entnimmt die filigranen Polystyrol-Teile<br />

aus dem Werkzeug und<br />

übergibt sie an das Verteilersystem.<br />

Um eine Chargenrückverfolgung bis<br />

auf die Ebene einzelner Kavitäten sicherzustellen,<br />

werden die Spritzgießteile kavitätenrein<br />

in Beutel verpackt. 16 Beutel<br />

hängen dafür in einem Wagen, der direkt<br />

unter dem Rohrverteiler Platz findet. Zur<br />

Qualitätskontrolle können einzelne<br />

Schüsse ausgeschleust werden.<br />

Für den mannlosen Reinraumbetrieb –<br />

zum Beispiel während der Nachtschicht –<br />

lassen sich zwei Wagen in Reihe takten,<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

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■<br />

Spritzgießmaschinen<br />

Nadelhalter mit Sollbruchstelle<br />

Mannloser Reinraumbetrieb<br />

Holmlos<strong>technik</strong><br />

Integrierter Rohrverteiler<br />

Die filigranen Nadelhalter sind mit einer Sollbruchstelle versehen, die es unmöglich<br />

macht, Einwegspritzen mehrfach zu verwenden<br />

wobei ein Puffersystem den vollautomatischen<br />

Wechsel ermöglicht. Die gesamte<br />

Peripherie ist hierfür in die CC300-Steuerung<br />

der Spritzgießmaschine integriert.<br />

Holmlose Schließeinheit<br />

ermöglicht kurze Roboterwege<br />

Dank der gemeinsamen Datenspeicherung<br />

kann die CC300 die Maschinen- und<br />

die Roboterbewegungen exakt aufeinander<br />

abstimmen, um die Gesamteffizienz<br />

zu optimieren. Hinzu kommen die besonders<br />

kurzen Roboterwege aufgrund der<br />

holmlosen Schließeinheit der E-Victory-<br />

Maschine. Beide Faktoren tragen in dieser<br />

Anwendung zu den kurzen Zykluszeiten<br />

von 6 s bei. Damit die Maschine flexibel<br />

auch für andere Produkte eingesetzt werden<br />

kann, hat der Hersteller den Rohrverteiler<br />

und die Beutelverpackungswagen<br />

als feste Einheit konstruiert. Diese lässt<br />

sich bei Bedarf einfach hin- und herschieben,<br />

was die volle Zugänglichkeit zum<br />

Werkzeugraum gewährleistet.<br />

Die filigranen Nadelhalter, die ein<br />

Schussgewicht von lediglich 0,08 g und<br />

zudem noch unterschiedliche Wanddicken<br />

aufweisen, erfordern bei der Fertigung<br />

eine äußerst präzise Prozessführung.<br />

Da Schwankungen im Schmelzevolumen<br />

unmittelbar zu Ausschuss führen<br />

würden, wird die Software IQ Weight<br />

Control eingesetzt.<br />

Die hochintegrierte Fertigungslösung<br />

präsentiert sich auf der Messe komplett in<br />

Reinraumausführung. Im Gegensatz zu<br />

vielen anderen Systemen am Markt bestehen<br />

beim Rohrverteiler von Engel alle<br />

produktberührenden Teile aus Edelstahl.<br />

Damit soll die Partikellast gering gehalten<br />

werden, heißt es. Als Systemanbieter erweitert<br />

Engel zudem kontinuierlich sein<br />

Angebot an GMP-gerechten Peripherieprodukten.<br />

Neben den Rohrverteilern<br />

werden dem Anwender auch Förderbänder<br />

und Einhausungen für Robotergreifer<br />

aus der eigenen Entwicklung und Fertigung<br />

angeboten.<br />

(su) ■<br />

www.engelglobal.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle A5, Stand 5204<br />

Bild: Engel<br />

72 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Kennzeichnung<br />

Neue Laserquelle zum Beschriften von Kunststoffen<br />

Materialveredelung<br />

Nach der Vernetzung ist der<br />

Kunststoff widerstandsfähiger<br />

Besonders helle Beschriftungen auf dunklen<br />

Kunststoffen, die die Maschinenlesbarkeit<br />

verbessern, sind mit den Moba-Faserlaserquellen<br />

zu erreichen<br />

Bild: Trotec<br />

Zahlreiche Möglichkeiten zum Laserbeschriften<br />

und Laserschneiden von Kunststoffen<br />

präsentiert die Trotec Laser<br />

GmbH, Marchtrenk/Österreich, auf der<br />

Messe Fakuma. So wird der Speed-Marker-Beschriftungslaser<br />

mit der neuen Mopa-Faserlaserquelle<br />

vorgestellt. Mit Hilfe<br />

der Beschriftungs-Software Speed Mark<br />

können variable Daten von externen Systemen<br />

wie SAP verarbeitet und in Form<br />

von Datamatrix-Codes, Seriennummern<br />

oder anderen dynamischen Inhalten laserbeschriftet<br />

werden. Mit einer Mopa-Faserlaserquelle<br />

sind die Geräte seit November<br />

2016 verfügbar. Durch die variable<br />

Einstellung der Pulsdauern ergeben sich<br />

zusätzliche Möglichkeiten, wobei die Vorteile<br />

der Faserlaser – wartungsfrei zu sein<br />

bei einem wirtschaftlich interessanten<br />

Anschaffungspreis – laut Anbieter bestehen<br />

bleiben. Vor allem auf dunklen Kunststoffen<br />

wie PA 66 GF, PA 6 GF oder PP GF<br />

seien dank der kürzeren Pulse oft hellere<br />

Beschriftungen zu erreichen, was einen<br />

höheren Kontrast und somit eine bessere<br />

(Maschinen-)Lesbarkeit zur Folge habe.<br />

www.troteclaser.com<br />

Auf der Messe Fakuma: Foyer Ost, Stand FO-45<br />

Über Strahlenvernetzung und die damit<br />

erreichbare Materialveredelung verschiedener<br />

Kunststoffe informiert die BGS Beta-Gamma-Service<br />

GmbH & Co. KG,<br />

Wiehl, an ihrem Stand auf der Messe Fakuma.<br />

Im Lötkolbentest zeigt der Aussteller,<br />

dass Kunststoffe durch die Bestrahlungs<strong>technik</strong><br />

widerstandsfähiger und robuster<br />

werden. Preiswerte Massenkunststoffe<br />

oder technische Kunststoffe erhalten<br />

so die mechanischen, thermischen<br />

und chemischen Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen,<br />

heißt es. Anschließend<br />

bewähren sich die Produkte im Einsatz<br />

unter Bedingungen, denen diese<br />

Kunststoffe sonst nicht standhalten.<br />

http://de.bgs.eu<br />

Auf der Messe Fakuma:<br />

Halle B2, Stand 2215<br />

www.kraussmaffei.com/px<br />

Maschinen der PX-Baureihe sind in<br />

reinen Produktionsumgebungen flexibel<br />

einsetzbar und für Ihre Reinraumanwendungen<br />

bestens geeignet.<br />

Ihre Vorteile:<br />

– Gekapselte emissionsfreie Antriebe<br />

– Schmiermittelfreier Produktraum<br />

– Qualifizierungs-/Validierungsfähigkeit<br />

Fakuma, Halle A7, Stand 7303<br />

Die vollelektrische PX-Baureihe<br />

Flexibilität trifft Sauberkeit<br />

Engineering Passion<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 73

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

16 NADELN EINZELN STEUERN<br />

Heißkanal<strong>technik</strong> | Beim Einsatz von Heißkanalsystemen und -düsen stellt nicht nur<br />

die Medizin<strong>technik</strong>-Branche hohe Anforderungen an die Hersteller. Mit einer neuen<br />

Steuereinheit und einem neuentwickelten Stromstecker zeigt sich Günther Heisskanal<strong>technik</strong><br />

auf der Fakuma gut gerüstet.<br />

Als Technologieführer im Bereich<br />

Heißkanal<strong>technik</strong> produziert Günther<br />

mit mehr als 200 Mitarbeitern innovative<br />

und anwenderfreundliche Heißkanaldüsen<br />

und -systeme für die kunststoffverarbeitende<br />

Industrie. Zu seinen internationalen<br />

Kunden zählen führende Unternehmen<br />

der Branchen Automotive,<br />

Elektro, Medizin<strong>technik</strong> und Consumer.<br />

Auch auf der diesjährigen Fakuma in<br />

Friedrichshafen wird der Technologieanbieter<br />

aus dem hessischen Frankenberg<br />

vertreten sein. Zu den besonderen Stärken<br />

des Kunststoff-Spritzguss-Spezialisten<br />

zählt die Entwicklung individueller<br />

Lösungen für komplexe und hochwertige<br />

Anwendungen.<br />

LCD-Display zeigt<br />

Verfahrpositionen in Farbe<br />

Leistungsfähige 2-Phasen-Schrittmotoren<br />

steuern einzeln bis zu 16 Nadeln eines<br />

Heißkanalsystems. Die neue Steuereinheit<br />

ist mit einer unterschiedlichen Anzahl<br />

an Kanälen als DPE4, DPE8, DPE12<br />

und DPE16 ab sofort lieferbar. Alle verfügen<br />

über ein zentrales 7“-Touch-LCD-Display,<br />

das die aktuellen Verfahrpositionen<br />

aller Stepperkanäle in Farbe darstellt. Die<br />

intuitive Bedienung erfolgt durch Wischen<br />

oder Drücken von visualisierten<br />

Schaltflächen. Die Motoren sind mit entsprechenden<br />

Encodern zur Selbstreferenzierung<br />

und Fehlermeldung ausgerüstet,<br />

um zum Beispiel einen Produktionsstopp<br />

bei mannlosen Schichten zu generieren.<br />

IHR STICHWORT<br />

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■<br />

■<br />

Kunststoff-Spritzguss<br />

Steuereinheit für Schrittmotoren<br />

Stromstecker für Blueflow<br />

16-fach-Nadelverschlusssystem<br />

Zweiteiliger Düsenschaft<br />

Die Verdrahtung der Motoren wird auf<br />

ein Minimum reduziert, sodass Verdrahtungsfehler<br />

beim Anschließen nahezu<br />

ausgeschlossen werden können. Auf der<br />

Fakuma kann der Besucher auch die neuen<br />

Stecker in die Hand nehmen. Sie werden<br />

für alle Anwendungen im Bereich der<br />

Blueflow-Düsen eingesetzt.<br />

Diese neuen schlanken Blueflow-<br />

Düsen sind zum einen gute Lösung für<br />

hochfachige Werkzeuge und zum anderen<br />

lassen sie sich komfortabel von der Trennebene<br />

montieren. Die Montage von der<br />

Trennebene hat den Vorteil, dass das<br />

Werkzeug zur Wartung und zum Düsenwechsel<br />

auf der Spritzgießmaschine verbleiben<br />

kann. Das Werkzeug baut geringer<br />

auf, da die Düsenhalteplatte entfällt<br />

und die Düsenlänge besser ausgenutzt<br />

wird.<br />

Die Steckverbindung in der Push/Pull-<br />

Version für Anwendungen im Bereich der<br />

Blueflow-Düsen soll Temperaturbeständigkeit<br />

bis mindestens 300 °C garantieren.<br />

Eine sichere Verriegelung gewährleistet<br />

eine sicher Stromübertragung sowie<br />

die Handhabung auch im korrosiv<br />

wirkenden Umfeld und unter dauernd anstehenden<br />

extremen Temperaturen, selbst<br />

nach mehreren Steckzyklen.<br />

Verschleißarmer Betrieb durch<br />

innovative Nadelführung<br />

Als Highlight präsentiert Günther ein höherfachiges<br />

Werkzeug bei gleichzeitig<br />

kleinen Werkzeugabmessungen. Dank der<br />

komfortablen Frontmontage der Düsen<br />

vom Typ NTF ist eine komplette Heißkanal-Demontage<br />

zum Düsentausch nicht<br />

notwendig, ein Wechsel der Düsen ist<br />

prinzipiell auch auf der Maschine möglich.<br />

Eine innovative Gestaltung der Geometrien<br />

für Nadelführung und Verschlussnadel<br />

erlaubt den berührungslosen<br />

und verschleißarmen Betrieb.<br />

Der verwendete Schiebemechanismus<br />

ermöglicht das exakt synchrone Öffnen<br />

und Schließen der Nadeln aufgrund der<br />

Der Schiebeme -<br />

chanismus des<br />

16-fach-Nadelverschlusssystems<br />

ermöglicht<br />

das exakt<br />

synchrone Öffnen<br />

und Schließen der<br />

Nadeln aufgrund<br />

der mechanischen<br />

Kopplung<br />

mechanischen Kopplung. Bei diesem<br />

Werkzeug wird ein Aktuator zum elektrischen<br />

Antrieb der Verschlusseinheit verwendet.<br />

Alle Verschleißteile sind durchgehend<br />

austauschbar und runden den<br />

Einsatz des 16-fach-Nadelverschlusssystems<br />

ab. Damit ist das System beispielsweise<br />

für Artikel aus der Medizin<strong>technik</strong><br />

sehr gut geeignet.<br />

Auf dem Messestand der Günther<br />

Heisskanal<strong>technik</strong> GmbH, Frankenberg,<br />

wird zudem die Weiterentwicklung des<br />

patentierten zweigeteilten Düsenschafts<br />

präsentiert. Ergänzend zur isolierenden<br />

Titan-Legierung der Düsenkappe kommt<br />

eine innovative Beschichtung zum Einsatz.<br />

Sie vermindert zusätzlich Korrosion,<br />

optimiert den Reibwert gegen Stahl,<br />

schützt Materialien und erhöht die Gleitwirkung.<br />

Dies gewährleistet eine deutliche<br />

Standzeitverlängerung und hohe Prozesssicherheit.<br />

(su) ■<br />

www.guenther-heisskanal.de<br />

Auf der Messe Fakuma: Halle A2, Stand 2207<br />

Bild: Günther Heisskanalsystem<br />

74 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Gute Haftung auch<br />

mit Polyamiden<br />

TPE-Compounds | Für die Anforderungen hochwertiger<br />

Lifestyle- und Healthcare-Produkte hat Kraiburg TPE<br />

sein Portfolio an TPEs um Compounds für angenehme<br />

Oberflächen und besonders gute Haftung erweitert.<br />

Die TPE-Compounds<br />

eignen sich auch für<br />

seidig-samtene<br />

Oberflächen bei<br />

Lifestyle und Healthcare-Produkten<br />

Bild: Kraiburg TPE<br />

Im Bereich Consumer Electronics<br />

und bei anspruchsvollen<br />

Lifestyle- und Healthcare-Produkten<br />

wächst der Bedarf<br />

an TPE-Materialien mit<br />

erhöhten Anwendungs- und<br />

Verarbeitungseigenschaften.<br />

Die Kraiburg TPE GmbH & Co.<br />

KG, Waldkraiburg, hat deshalb<br />

ihr Portfolio an thermoplastischen<br />

Elastomeren der Thermoplast-K-Familie<br />

um Compounds<br />

für seidig-samtene<br />

Oberflächen, gute Haftung in<br />

2-K-Anwendungen mit polaren<br />

Thermoplasten sowie gute<br />

mechanische Eigenschaften<br />

erweitert.<br />

Die Materialien bieten hohe<br />

Kratz- und Abriebfestigkeit,<br />

gute Chemikalien- und UV-Beständigkeit<br />

sowie leichte Verarbeitbarkeit<br />

bei hohen Einspritzgeschwindigkeiten.<br />

Die<br />

neue VS/AD/HM1-Reihe soll<br />

zudem über effiziente Spritzgießeigenschaften<br />

und gute<br />

Fließfähigkeit für hohe Einspritzgeschwindigkeiten<br />

und<br />

kurze Zykluszeiten verfügen.<br />

Hinzu kommt eine gute Haftung<br />

in Zweikomponenten-<br />

Anwendungen mit polaren<br />

Thermoplasten. Die Werkstoffe<br />

sind außerdem kratz- und<br />

abriebfest und zeigen sich<br />

dauerhaft beständig gegen<br />

Hautfett, Cremes oder haushaltsübliche<br />

Reinigungsmittel.<br />

Im Test gemäß ISO<br />

10993–10 haben sie darüber<br />

hinaus ihre irritationsfreie<br />

Hautverträglichkeit unter Beweis<br />

gestellt.<br />

Zudem sollen sie sich auch<br />

zum Umspritzen von Einlegeteilen<br />

mit einer besonders<br />

dünnen Elastomerhaut eignen,<br />

lassen sich einfärben und<br />

zeigen eine hohe Farbstabilität,<br />

was nahezu unbegrenzte<br />

Gestaltungsmöglichkeiten für<br />

eine Vielzahl unterschiedlicher<br />

Applikationen eröffnet.<br />

www.kraiburg-tpe.com<br />

Auf der Messe Fakuma:<br />

Halle B5, Stand 5303<br />

Eine gemeinsame Initiative von<br />

Wir unterstützen:<br />

workeer.de – die erste Jobbörse<br />

für Geflüchtete und Arbeitgeber, die<br />

ihnen Chancen bieten wollen.<br />

workeer entstand als Studentenprojekt an der HTW Berlin.<br />

Hinter workeer steht der Gedanke, dass von einem gelungenen<br />

Einstieg von Geflüchteten in den Arbeitsmarkt die gesamte<br />

Gesellschaft profitiert.<br />

Warum als Arbeitgeber Geflüchteten Jobs geben?<br />

• Geflüchtete sind motivierte und engagierte Arbeitskräfte.<br />

• Eine gelungene Integration in den Arbeitsmarkt fördert<br />

auch die weitere erfolgreiche Integration in Deutschland.<br />

• Geflüchtete haben oft eine besondere Lebensgeschichte<br />

und bereichern Unternehmen mit ihrem Wissen, ihren<br />

Erfahrungen und ihren kulturellen Prägungen.<br />

• Ein Arbeitsplatz ermöglicht es Menschen, ein eigenständiges<br />

Leben zu führen ohne von Sozialleistungen abhängig zu<br />

sein – mit positiven Effekten für sie und unser Sozialsystem.<br />

• Viele der Geflüchteten verfügen über Ausbildungen oder<br />

Studienabschlüsse in Bereichen, in denen es hierzulande an<br />

Fachkräften mangelt.<br />

Mehr Informationen finden Sie auf www.workeer.de

■ [ SPECIAL KUNSTSTOFFTECHNIK ]<br />

AUFS HUNDERTSTEL GENAU<br />

Spritzguss | Mit dem Bau von zehn Multikavitätenwerkzeugen in Vollheißkanalausführung<br />

für Einwegspritzen gelang der Werkzeugbau Ruhla ein Einstand nach Maß in<br />

einem anspruchsvollen Geschäftsfeld. Durch die enge Zusammenarbeit mit Ewikon<br />

ergänzten sich Werkzeugbau- und Heißkanalkompetenz optimal bei diesem Projekt.<br />

Für die Fertigung der<br />

Spritzenkörper<br />

kommt die besonders<br />

schlanke Düsen -<br />

variante HPS III-<br />

MHR111 zum Einsatz<br />

IHR STICHWORT<br />

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Fertigung von Einwegspritzen<br />

Heißkanal<strong>technik</strong><br />

Multikavitätenwerkzeuge<br />

Seitliche Anspritzung der Bauteile<br />

Schlanke Düsen, integrierte Kühlung<br />

Bild: Ewikon<br />

Blick in die Werkzeug-<br />

Endmontage bei Ruhla:<br />

Im Vordergrund das<br />

Werkzeug für die<br />

Fertigung des 10-ml-<br />

Spritzenkörpers<br />

Bei der Spritzenfertigung ist höchste<br />

Präzision im Werkzeugbau entscheidend<br />

für eine einwandfreie Funktion des<br />

fertigen Produkts. In diesem Anwendungsfall<br />

betreibt der Endkunde eine automatisierte<br />

Medizin<strong>technik</strong>fertigung in<br />

Russland, die sowohl die russische Föderation<br />

als auch den internationalen Markt<br />

beliefert. Um künftig mit noch höherer<br />

Produktivität und Effizienz agieren zu<br />

können, wurde das neue Werkzeugprojekt<br />

der Werkzeugbau Ruhla GmbH, Seebach,<br />

und der Ewikon Heißkanalsysteme<br />

GmbH, Frankenberg, gestartet. Hergestellt<br />

werden Einwegspritzen nach der<br />

medizintechnischen Norm DIN EN ISO<br />

7886 mit Volumina von 1 ml, 2 ml, 5 ml,<br />

10 ml und 20 ml. Die Gesamtkapazität<br />

pro Jahr beträgt 375 Millionen Spritzen.<br />

Mit der Fertigung von Werkzeugen für<br />

Einwegspritzen betrat man aber Neuland.<br />

„Spritzenwerkzeuge stellen besondere<br />

Anforderungen“, erklärt Udo Köllner,<br />

technischer Leiter bei Ruhla, „neben hoher<br />

Genauigkeit in der Fertigung und optimaler<br />

Kühlung der Formeinsätze ist hier<br />

eine gleichmäßige Füllung aller Kavitäten<br />

wichtig, um Kernversatz und daraus resultierende<br />

Unrundheiten durch ungleichmäßige<br />

Wandstärken beim fertigen<br />

Produkt zu vermeiden. Dies alles gilt insbesondere<br />

für zweiteilige Spritzen.“ Sie<br />

haben am Kolben keine zusätzliche Dichtung<br />

aus einer Weichkomponente, die<br />

durch elastische Verformung eventuelle<br />

Fertigungsungenauigkeiten ausgleicht.<br />

Aufgrund der hohen Fertigungsstückzahlen<br />

kam nur eine direkte Anspritzung<br />

mit Vollheißkanal in Frage, um die Zykluszeiten<br />

zu optimieren, Material einzusparen<br />

und Nacharbeiten zu vermeiden.<br />

Pro Spritzengröße wurde jeweils ein<br />

Werkzeug für den Spritzenkörper aus PP<br />

und den Spritzenkolben aus PE gebaut.<br />

Seitenanspritzung als Lösung<br />

für beide Spritzenbauteile<br />

Die Auslegung orientierte sich an den anteilig<br />

geplanten Fertigungsstückzahlen<br />

für die jeweilige Spritzengröße – dementsprechend<br />

verfügen die Werkzeuge über<br />

16 bis 48 Kavitäten. Beide Bauteile der<br />

Spritzen werden seitlich im 90°-Winkel<br />

zur Entformungsrichtung angespritzt.<br />

Bei der Wahl der Heißkanallösung<br />

baute Ruhla auf die langjährige gute Zusammenarbeit<br />

mit Ewikon im Bereich der<br />

Seitenanspritzung. „Unsere Erfahrungen<br />

mit Seitenanspritzungslösungen waren<br />

bisher durchweg positiv“, so Köllner. Die<br />

Bild: Ewikon<br />

Frankenberger lieferten daher die Heißkanal<strong>technik</strong><br />

für alle Werkzeuge als Komplettpaket<br />

nach Seebach, bestehend aus<br />

der jeweiligen Heißen Seite und dem passenden<br />

Touch-Screen-Regelsystem. Je<br />

nach Artikel kommen dabei verschiedene<br />

Varianten der HPS-III-MH-Seitenanspritzungsdüsen<br />

zum Einsatz, die radiale Ausführung<br />

für den Spritzenkörper und die<br />

lineare Ausführung für den Spritzenkolben.<br />

Die Spritzenkörper sind in Entformungsrichtung<br />

im Werkzeug positioniert<br />

und platzsparend kreisförmig um radiale<br />

Düsen herum angeordnet. Abhängig von<br />

der Baugröße werden vier oder acht<br />

Spritzenkörper pro Düse gleichzeitig direkt<br />

angespritzt.<br />

In allen Werkzeugen sorgt die vollbalancierte<br />

HPS-III-T-Verteiler<strong>technik</strong> mit<br />

strömungsoptimierten Umlenkelementen<br />

für gleichmäßige Schmelzeverteilung auf<br />

die Heißkanaldüsen. In Verbindung mit<br />

der ebenfalls balancierten Kanalführung<br />

76 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Heißkanalsystem für<br />

Kleinspritzgießmaschinen<br />

innerhalb der Düsen wird so eine gleichmäßige<br />

Kavitätenfüllung sichergestellt.<br />

In jeder Phase des Projekts arbeiteten<br />

Ruhla und Ewikon eng mit dem Endkunden<br />

zusammen. Mit Moldflow-Füllanalysen<br />

für jede Baugröße wurde das produktionsgerechte<br />

Artikeldesign überprüft<br />

und bei Bedarf spritztechnisch optimiert.<br />

Wichtige Punkte waren hierbei die Wandstärken<br />

der Spritzenkörper sowie das Design<br />

der Spritzenkolben, bei denen Einschnürungen<br />

im hinteren Bereich zusätzlich<br />

helfen, Material einzusparen.<br />

Beim Bau der Werkzeuge konnte die<br />

Werkzeugbau Ruhla ihre Kernkompetenz,<br />

die Präzisionsfertigung, voll einbringen.<br />

Allen Werkzeugen gemeinsam ist ein<br />

kompaktes, modulares und wartungsfreundliches<br />

Design. „Unsere Formeinsätze<br />

sind im Bedarfsfall leicht zu tauschen“,<br />

erklärt Köllner. „Und auch der Rest der<br />

Werkzeuge ist servicefreundlich ausgelegt.<br />

So können beim Ewikon-Seitenanspritzungskonzept<br />

die Wärmeleitspitzen<br />

der Heißkanaldüsen schnell und einfach<br />

bei geöffnetem Werkzeug direkt auf der<br />

Maschine ausgetauscht werden. Generell<br />

konnte uns Ewikon hier für jede Spritzengröße<br />

mit einer optimal an unseren Werkzeugaufbau<br />

angepassten Heißkanallösung<br />

unterstützen.“<br />

Auf der Fakuma stellt Ewikon ein neuentwickeltes<br />

Hochleistungs-Heißkanalsystem<br />

vor, das speziell für die Verwendung<br />

auf Kleinspritzgießmaschinen und für<br />

die Fertigung kleiner Bauteile mit<br />

Schussgewichten ab 0,05 g konzipiert<br />

wurde. Durch eine leistungsfähige Direktbeheizung<br />

der Düsen kann eine breite<br />

Materialpalette inklusive technischer<br />

Kunststoffe prozesssicher verarbeitet<br />

werden. Das System ist wahlweise in 2-,<br />

4- oder 6-fach Ausführung mit standardisierten<br />

Düsenrastern erhältlich und orientiert<br />

sich damit an den gängigen<br />

Formgrößen für Kleinspritzgießmaschinen.<br />

Es wird als komplette Heiße Seite<br />

oder als einbaufertige Einheit mit bereits<br />

vormontierten Düsen geliefert. Da Düsen<br />

und Verteiler durch eine Schraubverbindung<br />

leckagefrei verbunden sind, kann<br />

das neue Heißkanalsystem mit minimalem<br />

Abstimmungsaufwand einfach im<br />

Drop-in-Verfahren in den Formaufbau<br />

eingesetzt werden.<br />

Auf der Fakuma: Halle A2, Stand 2203<br />

6-fach Heißkanalsystem für Kleinspritzgießmaschinen<br />

Für die Werkzeugkühlung sorgt ein<br />

spezielles Kühlkonzept, das bei der Fertigung<br />

der Spritzenkörper eine umlaufende<br />

konturnahe Kühlung erlaubt – trotz seitlicher<br />

Anbindung. Dies wird durch eine besonders<br />

schlanke HPS-III-MH-Düse von<br />

Ewikon ermöglicht, die für die Fertigung<br />

von Spritzen oder Pipetten entwickelt<br />

wurde. Zudem konnte Ruhla selbst für die<br />

kleinste Spritzengröße eine Kernkühlung<br />

integrieren. Bei allen Spritzengrößen erreicht<br />

man damit Zykluszeiten im einstelligen<br />

Sekundenbereich. Nach Freigabe<br />

des Designs konnte das gesamte Projekt<br />

inklusive Abmusterung und umfangreichen<br />

Funktionstests der Produkte in nur<br />

28 Wochen realisiert werden. ■<br />

Henning Becker<br />

Ewikon Heißkanalsysteme, Frankenberg<br />

www.ewikon.com<br />

www.werkzeugbau-ruhla.de<br />

Bild: Ewikon<br />

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SCHÖNSTEN FORM<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 77

■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Ein Werkstoff für künstliche Muskeln<br />

und weiche Sensoren<br />

Dielektrische Elastomere | Prothesen und Roboter kommen am besten mit nachgebenden<br />

Antriebssystemen zurecht. Aus dielektrischen Elastomeren lassen sich solche<br />

herstellen. Forscher in Nürnberg untersuchen die Fertigung über 3D-Druck und Möglichkeiten<br />

zur Steuerung.<br />

Die künstlichen Muskeln<br />

auf der Basis der<br />

dielektrischen Elastomere<br />

eignen sich, um<br />

ein antagonistisches<br />

System nach dem Vorbild<br />

der Natur aufzubauen<br />

Weiche Antriebe und flexible Sensoren<br />

lassen sich mit so genannten<br />

dielektrischen Elastomeren seit nunmehr<br />

zwei Jahrzehnten herstellen. Solche dielektrischen<br />

Elastomere gehören zur<br />

Gruppe der elektroaktiven Polymere. Ihr<br />

Aufbau gleicht dem eines flexiblen Plattenkondensators.<br />

Die beiden Elektroden<br />

des Kondensators sind dabei möglichst<br />

weich und dehnbar. Zwischen ihnen befindet<br />

sich ein Dielektrikum – ebenfalls<br />

ein Polymer, in diesem Fall ein Elastomer.<br />

Legt man eine Spannung zwischen den<br />

Elektroden an, ziehen sich die unterschiedlichen<br />

Ladungen auf den Elektroden<br />

an, sie rücken einander näher und<br />

drücken so das Dielektrikum zusammen.<br />

Da dieses Elastomer flexibel, aber inkompressibel<br />

ist, wird es breiter und flacher.<br />

Sowohl die Flächenänderung als auch die<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Dielektrische Elastomere<br />

Nutzung als Aktoren und Sensoren<br />

Nachgiebige Antriebe<br />

für Prothesen und Roboter<br />

Künstliche Muskeln<br />

Bild: Faps<br />

wechselnde Schichtdicke lassen sich als<br />

Aktorprinzip nutzen. Mehrere Ansätze<br />

sind dafür denkbar.<br />

Bei einem der möglichen Ansätze, der<br />

auf der veränderten Fläche beruht, wird<br />

eine Schicht des Elastomers mit einer Feder<br />

vorgespannt: Das ist zu erreichen, in<br />

dem die Feder gespannt in ein dielektrisches<br />

Elastomer eingerollt wird. Wird<br />

Spannung angelegt, ziehen sich die Elektroden<br />

an, die Fläche des zusammengedrückten<br />

Elastomers nimmt zu, und die<br />

vorgespannte Feder wird sich aufgrund<br />

der Flächenzunahme ausdehnen. Ist keine<br />

Spannung mehr angelegt, wird die Feder<br />

durch die elastische Rückverformung<br />

des Elastomers wieder verkürzt.<br />

Gestapelte Elastomeraktoren<br />

kommen ohne Federn aus<br />

Ein Aktor lässt sich auch mit mehreren<br />

Schichten des Elastomers und mittels der<br />

sich ändernden Schichtdicke umsetzen.<br />

Werden viele dielektrische Elastomeraktoren<br />

gestapelt, summiert sich die Änderung<br />

der Schichtdicke. Der Effekt kann so<br />

ausgeprägt sein, dass nicht einmal zusätzliche<br />

mechanische Elemente wie Federn<br />

erforderlich sind, um die Wirkung als Aktor<br />

zu erreichen. Der Vorteil ist, dass sich<br />

damit das Gewicht des Antriebs reduziert.<br />

Das System lässt sich aber auch im umgekehrten<br />

Sinne als Sensor nutzen: Die<br />

mechanische Verformung ändert die Kapazität<br />

der dielektrischen Elastomere,<br />

woraus Signale abgeleitet werden können.<br />

So lassen sich Deformationen von<br />

100 % und mehr detektieren.<br />

Dielektrische Elastomere sind also<br />

elektrisch ansteuerbare, aufgrund des<br />

Materials flexible und lautlos wirkende<br />

Aktoren, deren Energieeffizienz besser ist<br />

als zum Beispiel bei vergleichbaren pneumatischen<br />

Antrieben. In Bewegungsapparaten<br />

kann man ihre Federeigenschaften<br />

darüber hinaus ausnutzen, um Energie<br />

aus der elastischen Verformung zurückzugewinnen.<br />

Damit erreicht die Effizienz<br />

der Systeme Werte, die an den Bereich<br />

von Elektromotoren herankommen.<br />

Gleichzeitig ähneln dielektrische Elastomeraktoren<br />

in gewisser Weise natürlichen<br />

Muskeln: Beides sind dehnbare Systeme<br />

mit vergleichbaren Eigenschaften, was<br />

das Verhältnis zwischen dem erzeugbaren<br />

Druck und ihrer Dichte angeht.<br />

Dielektrische Elastomere wären also in<br />

vielerlei Hinsicht ein sehr interessantes<br />

Antriebskonzept für Prothesen oder Roboter.<br />

Allerdings gibt es einige Herausforderungen,<br />

die derzeit eine breite Nutzung<br />

solcher Systeme verhindern. Ein Aspekt<br />

sind die hohen Einsatzspannungen: In Abhängigkeit<br />

von der herstellbaren Schichtdicke<br />

der dielektrischen Lagen können<br />

mehrere Kilovolt notwendig sein, um eine<br />

Kontraktion zu bewirken. Das erfordert<br />

eine aufwendige Elektronik sowie Maßnahmen,<br />

die die Sicherheit der Benutzer<br />

gewährleisten. Weiterhin ist die reprodu-<br />

78 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Antriebslösungen im Vergleich<br />

Sollen kinematische Systeme wie Prothesen<br />

oder Roboter gut im Alltag funktionieren,<br />

kann die Nachgiebigkeit des<br />

Antriebs entscheidend sein. Beim Greifen<br />

eines Glases zum Beispiel darf sich<br />

der starre Greifer nicht einen Millimeter<br />

zu weit schließen – und ein Roboter mit<br />

starrem Fuß, der unerwartet auf eine<br />

Unebenheit trifft, würde wohl umstürzen.<br />

■ Mit den in der Industrie vorherrschenden<br />

Getriebe-Servomotoren<br />

lässt sich bis zu einer gewissen<br />

Dynamik und Steifigkeit regelungstechnisch<br />

ein System aus Feder und<br />

Dämpfer simulieren. Allerdings entstehen<br />

unter anderem Probleme bei<br />

impulsartigen Belastungen. Echte<br />

mechanische Flexibilität lässt sich<br />

zwar mit Federelementen erreichen,<br />

diese bringen aber zusätzliches Gewicht.<br />

■ Pneumatische oder hydraulische<br />

Stellglieder wiederum können flexibel<br />

und relativ leicht ausgelegt werden.<br />

Ihr Wirkungsgrad ist aber für<br />

einen energieautarken Einsatz zum<br />

Beispiel in Prothesen nicht ideal.<br />

■ Formgedächtniswerkstoffe sind<br />

vielseitig einsetzbare Aktoren, die<br />

große Kräfte aufbringen können.<br />

Durch die Ansteuerung über Temperaturwechsel<br />

ist die realisierbare<br />

Dynamik begrenzt.<br />

SAUBERE LUFT IN DER<br />

zierbare Herstellung möglichst dünner<br />

Elastomerschichten und Elektrodenstrukturen<br />

erforderlich. Eine Chance auf<br />

marktfähige Kosten gäbe es nur, wenn<br />

die Systeme mit hohem Durchsatz produziert<br />

werden.<br />

Herstellverfahren basierend<br />

auf 3D-Druck wird entwickelt<br />

Am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung<br />

und Produktionssystematik<br />

(Faps) der Universität Nürnberg-Erlangen<br />

wird untersucht, wie sich mit dem<br />

Aerosol-Jet-Druck-Verfahren dielektrische<br />

Silikonschichten mit geringer<br />

Schichtdicke und hohem Materialdurchsatz<br />

stapeln lassen. Mit dem hier entwickelten<br />

Verfahren können die Komponenten<br />

eines RTV-2-Silikons parallel in<br />

ein Aerosol überführt und durch eine<br />

einzige Druckdüse mit einer Schichtdicke<br />

von 10 μm verdruckt werden. Eine<br />

kreisrunde Schicht mit 1 cm Durchmesser<br />

entsteht so in wenigen Sekunden.<br />

Somit können zukünftig Aktoren hergestellt<br />

werden, die aufgrund der geringen<br />

Schichtdicke eine Einsatzspannung von<br />

nur 300 V benötigen.<br />

In Anlehnung an natürliche Vorbilder<br />

scheint es auch interessant, die Antriebe<br />

aus gestapelten Aktoren in antagonistischen<br />

Systemen einzusetzen. Bei den<br />

entgegengesetzt wirkenden Bewegungen<br />

können sich jedoch Elastomer- und<br />

Elektrodenlagen im passiven Teil voneinander<br />

lösen. Mit dem Aerosol-Jet-<br />

Druck-Verfahren können aber auch flexible<br />

Graphen-Elektroden appliziert<br />

werden, die langfristig als Füllmaterial<br />

druckbar sind und so einen guten<br />

Schichtzusammenhalt bei Zugbelastungen<br />

ermöglichen.<br />

Auch das Ansteuern solcher Aktoren<br />

ist nicht trivial und muss je nach Dehnungszustand<br />

und Belastung angepasst<br />

werden. Wie sich dies lösen lässt, erforschen<br />

Mitarbeiter der Universität Erlangen-Nürnberg<br />

am Faps und am Lehrstuhl<br />

Technische Dynamik (LTD): Die<br />

Bionik-Initiative „Bionicum Forschung“<br />

geht mehrere der genannten Fragestellungen<br />

an.<br />

Für eine effiziente Ansteuerung sollen<br />

einzelne künstliche Muskeln, gespeist<br />

aus einer zentralen Hochspannungsquelle,<br />

über leichtbauende Halbleiterelemente<br />

angesteuert werden.<br />

Wenn nicht jeder Aktor seine eigene<br />

massereiche Spannungsquelle benötigt,<br />

wird das Gesamtsystem leichter. Darüber<br />

hinaus liefert ein aktiver Aktor in solchen<br />

Systemen auch gleich Sensor -<br />

daten, die auf den aktuellen Deformationszustand<br />

rückschließen lassen.<br />

Es werden aber auch Modelle entwickelt,<br />

um das Verhalten gestapelter Aktoren<br />

zeitlich aufgelöst simulieren zu können.<br />

Dies soll dazu beitragen, dass zukünftig<br />

Prothesen und Assistenzroboter<br />

weich, dynamisch und effizient mit Menschen<br />

in deren Umwelt interagieren. ■<br />

Sebastian Reitelshöfer,<br />

Maximilian Landgraf, Jörg Franke<br />

Faps, Universität Erlangen-Nürnberg<br />

www.faps.fau.de<br />

MEDIZINTECHNIK<br />

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Stuttgart<br />

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Telefax 07307 05/2017 804-500 medizin&tec hn i k 79<br />

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■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Der Körper<br />

als Stromquelle<br />

Angewandte Informatik| Energiequelle Mensch: Das<br />

Karlsruher Institut für Technologie entwickelt Methoden,<br />

um elektronische Geräte mit Bewegungsenergie<br />

zu versorgen.<br />

Diese Fußprothese kann Körperenergie in Strom umwandeln<br />

Ob Smartphone oder Herzschrittmacher – sie brauchen<br />

Strom. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie<br />

(KIT) arbeiten an Lösungen, um solche Geräte mit körpereigener<br />

Bewegungsenergie betreiben zu können. „Will man Bewegungsenergie<br />

des Körpers ernten, besteht die Herausforderung darin,<br />

dass die Stromerzeugung vom Nutzer keinen zusätzlichen Kraftaufwand<br />

fordert“, sagt Christian Pylatiuk vom Institut für Angewandte<br />

Informatik (IAI). Mit seinem Team hat der Mediziner<br />

zwei Systeme entwickelt, die diesem Anspruch genügen.<br />

Eine Konstruktion nutzt das Körpergewicht beim Gehen. Unter<br />

Ferse und Ballen des Läufers ist dabei je ein kleines, mit Flüssigkeit<br />

gefülltes Kissen angebracht. Beim Auftreten und Abrollen<br />

wird Öl durch eine Schlauchverbindung dazwischen hin und her<br />

gepumpt und treibt – ähnlich einem Gezeitenkraftwerk im Miniaturformat<br />

– einen Kolben, der wiederum einen Generator antreibt.<br />

Das Mini-E-Werk ist in einer mit Sensoren versehenen<br />

Fußprothese eingebaut, die Bewegungen des Trägers aktiv unterstützt.<br />

„Man könnte den Mechanismus aber genauso gut in einem<br />

Sportschuh unterbringen und einen Tempo-Trainer oder<br />

Leistungsdiagnostik damit betreiben“, sagt Pylatiuk.<br />

Ein anderer Generator wird wie eine Uhr getragen und funktioniert<br />

auch ähnlich wie eine Automatikuhr. Während die Energie<br />

beim Uhrwerk mittels Schwungmasse, die eine Feder spannt, gespeichert<br />

wird, ist hier ein Induktionsmotor aktiv, in dem ein Exzenter<br />

einen Magneten in einer Spule vor und zurück bewegt.<br />

www.kit.edu<br />

Bild: KIT/Andreas Kell<br />

Brain-Computer-Interface<br />

Künstliche Intelligenz<br />

entschlüsselt Hirnaktivität<br />

Implantate<br />

Wie sich Goldatome<br />

auf Silikon kleben lassen<br />

Bei vielen Aufgaben ist künstliche Intelligenz<br />

der menschlichen längst überlegen.<br />

Mehrere Gruppen aus dem Freiburger Exzellenzcluster<br />

Brain Links-Brain Tools zeigen<br />

nun, wie Ideen aus der Informatik<br />

auch die Hirnforschung revolutionieren<br />

könnten. Im Fachjournal „Human Brain<br />

Mapping“ demonstrieren sie, wie ein<br />

selbstlernender Algorithmus menschliche<br />

Hirnsignale entschlüsselt, die von einem<br />

Elektroenzephalogramm (EEG) gemessen<br />

wurden. Darunter sind ausgeführte, aber<br />

Bild: Michael Veit<br />

auch nur vorgestellte Fuß- und Handbewegungen<br />

oder eine imaginäre Rotation<br />

von Gegenständen.<br />

Künstliche neuronale Netze sind das<br />

Herzstück des Projekts. Die Informationen<br />

werden schichtweise mittels einer<br />

non-linearen Funktion verarbeitet. Somit<br />

lernt das System selbst, Aktivitätsmuster<br />

von Bewegungen zu erkennen und zu unterscheiden.<br />

Das Modell ist an die Verbindungen<br />

zwischen Nervenzellen im<br />

menschlichen Körper angelehnt, wo elektrische<br />

Signale von Synapsen über Zellfortsätze<br />

zum Zellkern und wieder hinaus<br />

geleitet werden. Im Unterschied zu bisherigen<br />

Verfahren können die Freiburger<br />

Forscher direkt an die Rohsignale gehen,<br />

die das EEG vom Gehirn aufnimmt.<br />

Die Nachfrage nach so vielseitigen<br />

Mensch-Maschine-Schnittstellen ist groß:<br />

Am Universitätsklinikum Freiburg würde<br />

man sie beispielsweise zur Früherkennung<br />

epileptischer Anfälle nutzen.<br />

www.uni-freiburg.de<br />

Biegsame Elektronikteile könnten den<br />

Einsatz medizinischer Implantate verbessern:<br />

Auf Silikon haften elektrisch leitende<br />

Goldatome jedoch in der Regel sehr<br />

schlecht. Forscher der Universität Basel<br />

können nun kurze Silikonketten so verändern,<br />

dass diese Goldatome fest an sich<br />

binden. Thermisches Verdampfen von organischen<br />

Molekülen und Goldatomen<br />

unter definierten Vakuumbedingungen<br />

erlaubt die Erzeugung ultradünner<br />

Schichten. Auch kann die Deposition bis<br />

zur Bildung eines geschlossenen Films<br />

durch so genannte Ellipsometrie mit atomarer<br />

Auflösung verfolgt werden. Die<br />

mehrlagigen Sandwichstrukturen können<br />

ähnlich den menschlichen Muskeln elektrische<br />

Energie in mechanische Arbeit<br />

umwandeln. Gleichzeitig könnten sie als<br />

Drucksensor dienen und in Zukunft sogar<br />

elektrische Energie aus Körperbewegungen<br />

gewinnen. Dafür werden die Silikonmembranen<br />

mit Elektroden versehen.<br />

www.unibas.ch<br />

80 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Automatisierung<br />

Software programmiert<br />

sich selbst<br />

Zukunftsstudie 2027<br />

Wie Technologien in der Zukunft<br />

unser Leben bestimmen<br />

Bild: Centrum Industrial IT (CIIT)<br />

Hauptengpass beim Anpassen<br />

und Umkonfigurieren von Produktionsanlagen<br />

ist das Programmieren<br />

der Automationssoftware.<br />

Wissenschaftler am<br />

Institut für industrielle Informations<strong>technik</strong><br />

der Hochschule<br />

Ostwestfalen-Lippe (OWL)<br />

haben jetzt mit Unternehmen<br />

aus der Automatisierungsbranche<br />

eine Software entwickelt,<br />

die sich weitgehend automatisch<br />

generiert und die<br />

komplette Inbetriebnahme<br />

und den Umbau großer Fabriken<br />

selbst steuern kann.<br />

Mit dem Konzept soll der Anwender<br />

gleich mehrfach unterstützt<br />

werden. Modulare,<br />

intelligente mechatronische<br />

Komponenten erleichtern die<br />

Konstruktion und Montage einer<br />

Produktionsanlage. Zusätzlich<br />

generiert ein Algorithmus<br />

große Teile des Steuerungscodes<br />

einer Anlage automatisch.<br />

Lediglich die beteiligten<br />

mechatronischen Komponenten<br />

sowie deren Fähigkeiten<br />

werden benötigt.<br />

www.opak-projekt.de<br />

Welches Bild haben die Menschen<br />

von ihrer Zukunft und<br />

den Technologien, die den Alltag<br />

in zehn Jahren prägen? In<br />

der vom Fraunhofer-Institut<br />

für Arbeitswirtschaft und Organisation<br />

(IAO) in Stuttgart<br />

veröffentlichten Zukunftsstudie<br />

2027 mit dem Titel<br />

„#ichinzehnjahren“ zeichnen<br />

sich Komfort und Sicherheit<br />

als relevante Aspekte der<br />

Technologienutzung ab.<br />

Die Bereitschaft, neue Technologien<br />

zu nutzen, hängt maßgeblich<br />

davon ab, welche Annehmlichkeiten<br />

und Vorteile<br />

diese bieten. Kosten und Bedienbarkeit<br />

sind wichtige Kriterien.<br />

So wecken Technologien<br />

zur Authentifizierung<br />

und Texterkennung die Begeisterung<br />

der Teilnehmer.<br />

Die Studie konnte ebenfalls<br />

deutlich zeigen, wie wichtig<br />

den Befragten der Schutz ihrer<br />

Daten ist.<br />

Gesundheit und Individualisierung<br />

sind zwei wesentliche<br />

Trends. 75 % der annähernd<br />

3000 Befragten haben vor, verstärkt<br />

auf ihre Gesundheit zu<br />

achten, zum Beispiel durch gesunde<br />

Ernährung. 55 % wollen<br />

in Zukunft Konsumgüter,<br />

wie Einrichtungsgegenstände,<br />

individuell gestalten. Zwei<br />

Drittel erwarten die Automatisierung<br />

häufiger Arbeitsabläufe<br />

in ihrem Arbeitsumfeld.<br />

www.iao.fhg.de<br />

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05/2017 medizin&tec hn i k 81

■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

Japan geht auf Partnersuche<br />

Marktchancen | Top-Produzent Japan bleibt bei Medizin<strong>technik</strong> stark auf Importe angewiesen:<br />

Sie decken mehr als die Hälfte des Bedarfs, Tendenz steigend. Neben dem<br />

Export bieten sich europäischen Herstellern auch gute Chancen für Kooperationen.<br />

Japaner sind erfinderisch, wenn’s um<br />

technische Spielereien geht – nicht<br />

nur bei Pokémon und Tamagotchi. Smarte<br />

Unterwäsche ist so ein neuer Trend aus<br />

dem Land der aufgehenden Sonne: Sie<br />

misst Kalorienverbrauch oder Herzfrequenz<br />

und korrigiert sogar die Haltung<br />

des Trägers. Und während man in Europa<br />

noch staunend den Kopf schüttelt über<br />

Tokios Henn-na Hotel, wo einen Roboter<br />

an der Rezeption empfangen, wird in Japan<br />

schon am Pflegeroboter gefeilt.<br />

Mit Spielerei hat das nichts zu tun. Das<br />

hoch entwickelte Gesundheitswesen stößt<br />

an seine Grenzen – finanziell wie personell.<br />

Aktuell liegt der Anteil der Gesundheitsausgaben<br />

am Bruttoinlandsprodukt<br />

(BIP) bei gut 10 %. 2035 könnten die Kosten<br />

des Nationalen Gesundheitssystems<br />

(NHI) laut einer McKinsey-Prognose<br />

13,5 % am BIP ausmachen. Bereits heute<br />

ist jeder Vierte der 127 Millionen Japaner<br />

im Rentenalter, bis 2060 soll der Anteil<br />

der über 65-Jährigen bei gut 40 % liegen.<br />

Medizinisches Personal ist knapp.<br />

Prognosen zufolge könnte 2025 schon eine<br />

Million an Pflegekräften fehlen. Japans<br />

Regierung setzt deshalb auf den Einsatz<br />

von Robotern in Medizin und Pflege.<br />

Nach einer Schätzung des Ministeriums<br />

für Wirtschaft, Handel und Industrie<br />

könnte sich der Binnenmarkt für Pflegeroboter<br />

von 19 Mrd. Yen (rund 170 Mio. US-<br />

Dollar) im Jahr 2015 bis 2025 auf<br />

391 Mrd. Yen verzwanzigfachen.<br />

„Japan ist eine Hightech-Nation und<br />

das führende Land, wenn es um Robotik<br />

geht”, sagt Professor Yoshiyuki Sankai.<br />

Sankai hat einen Roboteranzug entwi-<br />

ckelt. Das Hybrid Assistive Limb Exoskeleton,<br />

kurz HAL genannt, ist ein nervengesteuertes<br />

Exoskelett, das Patienten mit einer<br />

Rückenmarksverletzung oder nach einem<br />

Schlaganfall Mobilität zurückgibt.<br />

HAL wird in Sankais Firma Cyberdyne<br />

Inc. produziert, einer Ausgründung der<br />

Universität Tsukuba. Als einzige Einrichtung<br />

außerhalb Japans erforscht das Universitätsklinikum<br />

Bergmannsheil in Bochum<br />

den Roboteranzug. In Bochum sitzt<br />

auch das deutsch-japanische Joint Venture<br />

Cyberdyne Care Robotics, das die nervengesteuerten<br />

Robotersysteme auf dem<br />

deutschen Gesundheitsmarkt vertreibt<br />

und gleich neben dem Klinikum ein HAL-<br />

Trainingszentrum betreibt.<br />

Japanische Medizin<strong>technik</strong>unternehmen<br />

sind bereit für Kooperationen – gerne<br />

mit europäischen Partnern. Eine Winwin-Situation.<br />

„Europa kann lernen, neuen<br />

Technologien gegenüber offen zu sein<br />

und sich mehr auf deren Chancen als Risiken<br />

zu konzentrieren“, sagt Uwe Brockmann,<br />

neben Sankai einer der Geschäftsführer<br />

der deutschen Cyberdyne Care Robotics<br />

GmbH. Japan könne lernen, dass<br />

Technik auch kein Allheilmittel ist.<br />

Mit einem Volumen von 30 Mrd. Euro<br />

ist Japan nach den USA der zweitgrößte<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Pflegeroboter<br />

■ Super-aged Society<br />

■ Digitalisierung<br />

■ Kooperationen<br />

■Wachstumsmarkt<br />

Bild: Fotolia/eyetronic<br />

82 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Bild: Cyberdyne Care Robotics<br />

Deutsch-japanische Zusammenarbeit:<br />

Der Roboteranzug<br />

HAL gibt Patienten mit<br />

Rückenmarksverletzung<br />

oder nach einem Schlaganfall<br />

einen Teil ihrer Mobilität<br />

zurück<br />

Markt für Medizinprodukte überhaupt.<br />

Das britische Marktforschungsunternehmen<br />

Espicom rechnet für 2013 bis 2018<br />

mit einem Wachstum von 3,8 % im Jahr.<br />

In seiner Revitalisierungs- und Wachstumsstrategie<br />

für die heimische Wirtschaft<br />

hat Premierminister Shinzo Abe die<br />

Medizin<strong>technik</strong> als Schlüsselbereich identifiziert.<br />

Doch obwohl der Inselstaat mit<br />

einem Anteil von rund 5 % (2015) hinter<br />

den USA, China und Deutschland auch<br />

der viertstärkste Produzent von Medizin<strong>technik</strong><br />

ist, wird gut die Hälfte des Bedarfs<br />

durch Importe gedeckt.<br />

Vertragsabschluss in Japan<br />

im September 2016 zwischen<br />

Echo Electricity und<br />

Air Med Plus (von links): Kazuo<br />

Suzuki, Bürgermeister<br />

von Shirakawa, Toshiyuki<br />

Hata, Vizegouverneur der<br />

Präfektur Fukushima, Shizuko<br />

Miyasaka, CEO Echo<br />

Electricity, Birger Nispel, Geschäftsführer<br />

Air Med Plus,<br />

und Dr. Günther Horetzky,<br />

Staatssekretär im nordrhein-westfälischen<br />

Ministerium<br />

für Wirtschaft<br />

Bild: AirMed Plus<br />

Wirtschaftsabkommen stärkt<br />

Position von EU-Exporteuren<br />

Europäischen Herstellern bietet das gute<br />

Geschäftsmöglichkeiten. Allerdings behindert<br />

eine restriktive Regulierung noch<br />

immer den Import von Branchenprodukten<br />

und verzögert damit paradoxerweise<br />

im Hightechland Japan den Einsatz modernster<br />

Technologien.<br />

Inzwischen wurde damit begonnen,<br />

den regulatorischen Prozess zu vereinfachen.<br />

So verabschiedete Japan 2014 den<br />

internationalen Standard für Qualitätsmanagementsysteme,<br />

was die Kosten der<br />

Zertifizierung europäischer Importe verringert.<br />

Im Juli haben die EU und Japan<br />

sich zudem grundsätzlich auf ein Wirtschaftspartnerschaftsabkommen<br />

geeinigt.<br />

Es soll die Position von EU-Exporteuren<br />

und -Investoren weiter verbessern.<br />

Nippons Medizin<strong>technik</strong>importe nehmen<br />

kontinuierlich zu. Während der Medizin<strong>technik</strong>markt<br />

in fünf Jahren bis 2014<br />

um 20 % wuchs, nahmen die Importe um<br />

30 % zu. Spitzenreiter sind Herzschrittmacher,<br />

die zu 90 % eingeführt werden.<br />

Japans Herzen schlagen mit Implantaten<br />

Japan lockt mit Kirschblüte, Pagoden,<br />

Fujiyama – und guten Geschäften.<br />

Mehr als die Hälfte der<br />

Medizin<strong>technik</strong> wird importiert<br />

von Herstellern wie Sorin aus Italien oder<br />

Biotronik aus Deutschland.<br />

Insgesamt kommt rund ein Viertel aller<br />

Importe aus den USA. Bei besonders hoch<br />

entwickelter Technologie liegt der Importanteil<br />

laut Angaben der US-Behörde<br />

ITA (International Trade Administration)<br />

bei bis zu 60 %. Deutschland kam zuletzt<br />

auf einen Anteil von rund 10,5 %.<br />

Messen bieten eine gute Gelegenheit,<br />

den Markt kennenzulernen. Neben den<br />

großen wie der Medtec Japan in Tokio<br />

empfehlen sich auch kleinere wie die Medical<br />

Creation Fukushima. Dort könne<br />

man die Weltmarktführer von übermorgen<br />

treffen, sagt Birger Nispel. Vor drei<br />

Jahren knüpfte der Geschäftsführer der<br />

Air Med Plus GmbH in Bochum, Hersteller<br />

von Anti-Dekubitus-Systemen, auf der<br />

Medical Creation erste Kontakte mit Echo<br />

Electricity. Das japanische Unternehmen<br />

hat den Schnelltest SMT entwickelt, mit<br />

dem sich die Tränenflüssigkeitsmenge in<br />

nur fünf Sekunden nicht-invasiv bestimmen<br />

lässt. Inzwischen vertreibt Air Med<br />

Plus den Schnelltest exklusiv in Europa<br />

und bis nach Kanada.<br />

„Meine Auffassung von gegenseitigem<br />

Geschäft ist nicht nur, dass wir unsere<br />

Produkte nach Japan verkaufen wollen,<br />

sondern auch, dass wir japanische Produkte<br />

europaweit anbieten können“, sagt<br />

Nispel. Allerdings komme man mit dem<br />

europäischen Bestreben zum „Picking the<br />

low hanging fruit“ – mit wenig Aufwand<br />

schnelle Ergebnisse zu erzielen – nicht<br />

weit: „Man braucht sehr viel Geduld, eine<br />

sehr bildhafte Sprache und man muss<br />

sehr viel Empathie herüberbringen.“<br />

„Es kommen zwei völlig unterschiedliche<br />

Geschäftskulturen zusammen“, bestätigt<br />

Uwe Brockmann von Cyberdyne: die<br />

japanische Seite, die Konfrontation vermeiden<br />

wolle und auf Konsens ausgerichtet<br />

sei, und die europäische, in der gerne<br />

und ehrlich diskutiert werde. „Dieser Gegensatz<br />

ist manchmal eine Herausforderung,<br />

macht die Zusammenarbeit aber<br />

auch spannend und liefert immer wieder<br />

Anreize querzudenken“, so Brockmann. ■<br />

Bettina Gonser<br />

Freie Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Zum HAL-Anbieter Cyberdyne:<br />

www.ccr-deutschland.de<br />

Zum Hersteller Air Med Plus:<br />

www.airmedplus.de<br />

Zur Messe Medtec Japan in Tokio:<br />

www.medtecjapan.com<br />

Zur Medical Creation Fukushima:<br />

www.jetro.go.jp/en<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 83

■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

„JAPANISCH ÖFFNET TÜREN<br />

UND SCHAFFT VERTRAUEN“<br />

Markteintritt | Europäische Hersteller von Medizin<strong>technik</strong> müssen sich in Japan auf<br />

einen teils langen und kostspieligen Zulassungsprozess einstellen. Und sie sollten<br />

Hartnäckigkeit und Geduld mitbringen, sagt Christoph Loerke vom Beratungsunternehmen<br />

AJMD – Advance Japan with Medical Devices – in Tokio.<br />

■ Herr Loerke, japanische Patienten gelten<br />

als besonders anspruchsvoll und aufgeschlossen<br />

gegenüber neuen Hightech-<br />

Lösungen: Wie sehen Sie das?<br />

Als Patient bin ich eher enttäuscht darüber,<br />

dass Neuerungen im medizintechnischen<br />

Bereich nur langsam vorankommen.<br />

Innovationen, von denen<br />

es bisher kein Vergleichsprodukt in Japan<br />

gibt, kommen nicht nur regulatorisch<br />

sehr schwer auf den Markt, sie<br />

werden auch nur langsam von Ärzten<br />

und Patienten angenommen. Oft dauert<br />

es Jahre, bis in Japan eine neue Behandlungsmöglichkeit<br />

zur Verfügung<br />

steht, während diese in Europa oder<br />

den USA schon länger Standard ist.<br />

■ Was bedeutet das in der Praxis?<br />

Es gibt drei verschiedene Kategorien.<br />

Gibt es bereits ein Vergleichsprodukt<br />

auf dem Markt, dann kann im Zulassungsantrag<br />

damit verglichen werden<br />

und die Zulassung wird leichter ausgesprochen.<br />

Hat das Produkt jedoch bisher<br />

noch nicht in Japan auf dem Markt<br />

befindliche Funktionen, dann müssen<br />

gegebenenfalls klinische Testreports<br />

eingereicht werden. Im Einzelfall akzeptiert<br />

die PMDA, die Pharmaceuticals<br />

and Medical Devices Agency, auch europäische<br />

klinische Tests. Dafür gibt es<br />

aber keine Garantie: Jeder Fall ist ein<br />

Einzelfall. Handelt es sich um ein gänzlich<br />

neues Produkt, dann müssen Sie<br />

■ Japan gilt als Markt mit hohen regulatorischen<br />

In Japan basiert<br />

■ Designated Marketing Approval Holder ob es bereits Referenzprodukte im<br />

Anforderungen: Worauf müs-<br />

sen sich europäische Hersteller beim Export<br />

von Medizinprodukten einstellen?<br />

Generell müssen sie sich auf einen teilweise<br />

langen und kostspieligen Zulassungsprozess<br />

einstellen. Bevor ein Hersteller<br />

nach Japan exportieren kann,<br />

Christoph Loerke ist Partner bei<br />

braucht er eine so genannte Foreign<br />

AJMD K.K. in Tokio, daneben arbeitet er Manufacturer Registration. Das ist aber<br />

als selbstständiger Vertreter und Berater<br />

ausländischer Hersteller. Loerke hat<br />

noch das kleinste Problem.<br />

einen MBA-Abschluss der Globis Graduate<br />

School of Management Tokyo<br />

und spricht fließend Japanisch<br />

■ Und wo liegen die größeren Hürden?<br />

Wenn ein Hersteller ein Medizinprodukt<br />

auf den japanischen Markt bringen<br />

möchte, muss es zuerst klassifiziert<br />

werden. Es gibt vier Produktklassen. Oft<br />

IHR STICHWORT<br />

stimmt die Klassifizierung mit der europäischen<br />

überein, oft aber auch nicht.<br />

Ein Produkt, das in Europa Klasse IIa ist,<br />

■ Foreign Manufacturer Registration kann in Japan Klasse I sein. Ein Produkt,<br />

■ Klassifizierung<br />

das in Europa Klasse I ist, kann in Japan<br />

■ Referenzprodukte<br />

höher eingestuft werden. Wichtiger als<br />

■ Japan Medical Device Nomenclature die Klassifizierung ist jedoch die Frage,<br />

Markt gibt oder nicht.<br />

Bild: Loerke<br />

das Geschäft sehr stark<br />

auf Networking<br />

klinische Tests in Japan durchführen<br />

lassen. Das kann ein langwieriger und<br />

kostspieliger Prozess sein.<br />

■ Was kommt nach der Klassifizierung?<br />

Es gibt eine JMDN-Codeliste – JMDN<br />

steht für Japan Medical Device Nomenclature<br />

–, bei der alle Produktkategorien<br />

gelistet sind, die bereits in Japan verkauft<br />

werden. Wenn Sie den entsprechenden<br />

JMDN-Code ermittelt haben,<br />

kann der Zulassungsantrag erstellt und<br />

eingereicht werden.<br />

■ Wer ist für die Zulassung zuständig?<br />

Zulassungsbehörde ist das MHLW, das<br />

Ministry of Health and Welfare, beziehungsweise<br />

die PMDA. Klasse-I-Produkte<br />

sind in Japan nur als Notification eingestuft.<br />

Das heißt, man „benachrich-<br />

84 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

MIKRO.<br />

NANO.<br />

KUGLER.<br />

PRECISION FOR SUCCESS<br />

PRECISION FOR SUCCESS<br />

tigt“ oder „listet“ das Produkt beim Ministerium.<br />

Klasse-II-Produkte und teilweise<br />

auch Klasse-III-Produkte können<br />

über Third Party Authorities in Japan<br />

zugelassen werden. Die meisten Klasse-<br />

III- und alle Klasse-IV-Produkte werden<br />

bei der PMDA eingereicht.<br />

■ Wie nähert sich ein Unternehmen<br />

dem Markt an?<br />

In Japan basiert das Geschäft sehr stark<br />

auf Networking. Oft entstehen Geschäfte<br />

über bestehende Kontakte und<br />

durch Weiterempfehlungen. Kaltakquise<br />

gibt es viel auf Messen oder Kongressen,<br />

wo ein Hersteller auf japanische<br />

Firmen zugehen kann und umgekehrt.<br />

■ Was sollten europäische Hersteller berücksichtigen,<br />

bevor sie den Schritt nach<br />

Japan unternehmen?<br />

Hersteller sollten berücksichtigen, wie<br />

viel Rechte sie am eigenen Produkt in<br />

Japan haben möchten. Wenn Sie eine<br />

Niederlassung gründen und die Produktzulassungen<br />

selber halten wollen,<br />

brauchen Sie eine Akkreditierung der<br />

japanischen Regierung. Diese heißt<br />

grob übersetzt MAH oder Marketing<br />

Approval Holder. Hierzu müssen Sie<br />

mindestens drei Personen anstellen, die<br />

für Good Quality Practice, Good Vigilance<br />

Practice und Marketing Supervision<br />

verantwortlich sind. Diese Personen<br />

kosten viel Geld. Damit haben Sie aber<br />

alles Inhouse und können die eigene<br />

Vertriebsstruktur in Japan aufbauen.<br />

■ Und wenn ich keine Niederlassung<br />

gründen will?<br />

Dann haben Sie zwei Möglichkeiten.<br />

Erstens: Sie überlassen dem japanischen<br />

Vertriebspartner die Zulassung<br />

der Produkte. Das heißt aber, dass Sie<br />

dem Händler viele firmeninterne Informationen<br />

preisgeben müssen. Dieser<br />

wiederum lässt das Produkt unter seinem<br />

Namen zu, so dass Sie hinterher<br />

kaum eine Möglichkeit haben, Ihren<br />

Vertrieb neu auszurichten und den Vertriebspartner<br />

zu wechseln.<br />

■ Was ist die Alternative?<br />

Eine sehr gute Alternative ist die Nutzung<br />

eines DMAH oder Designated<br />

Marketing Approval Holder, wie<br />

AJMD K.K. Wir arbeiten im Auftrag der<br />

ausländischen Firmen, reichen die Applikation<br />

im Namen des Herstellers bei<br />

den Behörden ein und garantieren somit,<br />

dass der Hersteller die Produktzulassung<br />

auch ohne eigene Niederlassung<br />

bekommt. Natürlich hat der Hersteller<br />

eine Anfangsinvestition, aber die<br />

Kosten sind hier weitaus geringer als<br />

bei der Gründung einer Niederlassung.<br />

■ Sie leben und arbeiten seit neun Jahren<br />

in Japan: Was ist wichtig, um dort erfolgreich<br />

zu sein?<br />

Für mich ist die japanische Sprache ausschlaggebend.<br />

Sprache öffnet Türen<br />

und schafft Vertrauen. Und man muss<br />

hartnäckig und geduldig bleiben, denn<br />

Entscheidungsprozesse in japanischen<br />

Firmen finden oft sehr langsam statt.<br />

Wer die Geduld und Hartnäckigkeit aufbringen<br />

kann, lange zu verhandeln,<br />

wird in der Regel nach Vertragsabschluss<br />

ein langfristiges und stabiles<br />

Geschäft aufbauen können. Geben Sie<br />

den Japanern zu verstehen, dass Sie sie<br />

ernst nehmen und an einer langfristigen<br />

Beziehung interessiert sind.<br />

Bettina Gonser<br />

Freie Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Advance Japan with Medical Devices<br />

(AJMD K.K.) in Tokio unterstützt seit<br />

2011 internationale Medizin<strong>technik</strong>firmen<br />

beim Markteintritt in Japan.<br />

Unternehmensgründer und CEO ist<br />

der Deutsche Jörg Koepke. AJMD ist<br />

als (Designated) Marketing Approval<br />

Holder (MAH / DMAH) für Medizin<strong>technik</strong><br />

der Klassen I bis IV gemäß<br />

japanischen Standards zertifiziert.<br />

www.ajmd-medical.com<br />

MICROMASTER ®<br />

SPITZENTECHNOLOGIE IN<br />

DER MIKROBEARBEITUNG<br />

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■ [ RECHT ]<br />

Den neuen Anforderungen mit<br />

Eigeninitiative begegnen<br />

Europäische Medizinprodukteverordnung | Mit der neuen EU-Medizinprodukteverordnung<br />

(EU) 2017/745 verschärfen sich die Regelungen für das Inverkehrbringen und die<br />

Überwachung von Produkte nach ihrer Markteinführung. Die Hersteller müssen sich<br />

zeitnah auf die anstehenden Veränderungen vorbereiten.<br />

Der neue EU-Rechtsrahmen<br />

wird nicht, wie anfänglich<br />

von der Kommission<br />

in Aussicht gestellt, das<br />

Inverkehrbringens von Medizinprodukten<br />

im EU-Binnenmarkt<br />

für die Hersteller<br />

vereinfachen, sondern<br />

diesen Prozess eher verkomplizieren<br />

Die neue Medizinprodukteverordnung<br />

(MDR) wird zwar erst nach einer<br />

Übergangszeit von drei Jahren am 26.<br />

Mai 2020 gültig, aber Hersteller sollten<br />

sich jetzt schon auf die neue Verordnung<br />

vorbereiten. Und auch für die Benannten<br />

Stellen stellt die MDR eine Herausforderung<br />

dar, da sie in den nächsten Monaten<br />

eine neue Benennung beantragen und ihre<br />

Sicherheitsauflagen erhöhen müssen.<br />

Dabei haben die Benannten Stellen bereits<br />

heute erhebliche Kapazitätsprobleme,<br />

die durch die strengeren Auflagen der<br />

MDR wahrscheinlich weiter verschärft<br />

werden.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

EU-Medizinprodukteverordnung<br />

Änderungen für Hersteller und<br />

Benannte Stellen<br />

Klassifizierungsregeln beachten<br />

Kontrolle nach dem Inverkehrbringen<br />

Bild: megaflopp/Fotolia<br />

Die Veränderungen, die die MDR mit<br />

sich bringt, betreffen entscheidende Prozesse<br />

bei Herstellung und Vertrieb von<br />

Medizinprodukten. Somit wird ein proaktiver<br />

und pragmatischer Ansatz zwingend<br />

erforderlich, um das sofortige Befolgen<br />

der neuen Regelungen zu gewährleisten.<br />

Hersteller sollten Team-Mitglieder aus<br />

verschiedenen Unternehmensbereichen<br />

ernennen, die die Verantwortung für bestimmte<br />

Abläufe und Anpassungen übernehmen.<br />

Die neuen Bestimmungen können<br />

auch unerwartete Vorteile mit sich<br />

bringen, da sie eine Gelegenheit bieten,<br />

das Produktportfolio zu überprüfen und<br />

Randprodukte zu entfernen.<br />

Die Ressourcen und die Zeit, die für die<br />

Umsetzung der neuen MDR erforderlich<br />

sind, sollten allerdings nicht unterschätzt<br />

werden. Ein solider Plan und der Einsatz<br />

von effizienten und verlässlichen Projektmanagern<br />

sind hierfür unabdingbar. Hersteller,<br />

die ihr Top-Management miteinbeziehen<br />

und einen proaktiven Ansatz wählen,<br />

werden erfolgreich sein.<br />

Die Benannten Stellen stehen allerdings<br />

vor Problemen, weil ihre Anzahl in<br />

Europa stark gesunken ist. Mittlerweile<br />

gibt es in der EU nur noch 56 Benannte<br />

Stellen. Darüber hinaus ist mit dem Inkrafttreten<br />

der MDR eine erhöhte Inanspruchnahme<br />

der Benannten Stellen zu<br />

erwarten. Hersteller müssen daher nicht<br />

nur lange Wartezeiten einplanen, sondern<br />

auch Prozesse für den Umgang mit unangemeldeten<br />

Kontrollen einführen, die unter<br />

der neuen MDR mindestens einmal alle<br />

fünf Jahre stattfinden sollen.<br />

Strengere Kontrollen beim<br />

Inverkehrbringen der Produkte<br />

Die strengeren Bestimmungen der MDR<br />

beziehen sich im Wesentlichen auf das Inverkehrbringen<br />

und die Kontrolle der Produkte<br />

nach ihrer Markteinführung. Hersteller<br />

von Medizinprodukten sollten sich<br />

schnellstmöglich auf die MDR vorbereiten.<br />

Doch zunächst müssen sie in den<br />

MDR-Klassifizierungsregeln überprüfen,<br />

ob ihr Produktportfolio von den neuen<br />

Konformitätsanforderungen betroffen ist.<br />

Falls dem so ist, müssen sie sich mit ihrer<br />

Benannten Stelle in Verbindung setzen,<br />

damit alle Anforderungen innerhalb eines<br />

bestimmten Zeitrahmens erfüllt werden<br />

können. Bestehende Produkte müssen eine<br />

CE-Kennzeichnung gemäß der Medizinprodukteverordnung<br />

2017/745 führen.<br />

Ein umstrittenes Thema der MDR-Verhandlungen<br />

war der Umgang mit medizi-<br />

86 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

nischen Einmalgeräten. Die MDR sieht<br />

nunmehr vor, dass die Wiederaufbereitung<br />

und weitere Verwendung von Einweggeräten<br />

nur unter Einhaltung der Vorschriften<br />

in Artikel 17 der MDR und nur<br />

dann erfolgen sollte, wenn es die nationalen<br />

Rechtsvorschriften zulassen. In der<br />

Tat werden mit der MDR die Wiederaufbereiter<br />

den Herstellern gleichgestellt<br />

und müssen daher das gleiche Maß an Sicherheit<br />

und Leistung gewährleisten. Eine<br />

Verschärfung der Vorschriften gibt es<br />

auch im Bereich der technischen Dokumentation<br />

und Qualitätsmanagementsystemen.<br />

Hersteller sollten daher die Veröffentlichung<br />

der neuen gemeinsamen Spezifikationen<br />

wachsam verfolgen.<br />

Die neue MDR<br />

Die neue EU-Medizinprodukteverordnung (MDR) ist am 25. Mai 2017 mit<br />

der offiziellen Veröffentlichung in Kraft getreten und nach einer dreijährigen<br />

Übergangszeit ab 26. Mai 2020 verpflichtend anzuwenden. . Sie ersetzt<br />

sowohl die bisherige Medizinprodukte-Richtlinie als auch die Richtlinie<br />

für aktive implantierbare Medizinprodukte (90/385 /EWG). Die Verordnung<br />

soll einen stabilen, transparenten und überschaubaren Regulierungsrahmen<br />

für Medizinprodukte schaffen. Somit soll sowohl ein sehr<br />

hohes Maß an Sicherheit gewährleistet werden als auch Innovation gefördert<br />

werden. Nach Ansicht von Experten ist die Übergangsfrist angesichts<br />

der umfangreichen neuen Anforderungen an die Benannten Stellen, an<br />

die klinische Bewertung von Medizinprodukten, durch neue Pläne- und<br />

Berichtspflichten und das neue Eudamed-/UDI-Datenbanksystem knapp<br />

bemessen. Sie befürchten, dass der Aufwand für die klinische Bewertung<br />

und klinische Prüfung von Medizinprodukten durch die MDR um das Vierfache<br />

ansteigen werde.<br />

Weitere Informationen zur neuen Medizinprodukteverordnung im<br />

EU-Amtsblatt : http://eur-lex.europa.eu/<br />

Hersteller müssen im<br />

Haftungsfall abgesichert sein<br />

Die neue MDR ist außerdem sehr spezifisch,<br />

wenn es um klinische Evidenz zur<br />

Risikobewertung eines bestimmten Geräts<br />

geht. Hersteller können von nun an<br />

dazu verpflichtet werden, sich zusätzliche<br />

Daten aus klinischen Studien zu besorgen.<br />

Sie sollten alle klinischen Evaluierungsberichte<br />

(CER) überprüfen, wenn<br />

dies nicht innerhalb der letzten ein bis<br />

zwei Jahre getan wurde. Zudem sind weitere<br />

Regelungen für die Kontrolle nach<br />

dem Inverkehrbringen (Post Market Surveillance,<br />

PMS) vorgesehen. Gemäß der<br />

neuen Verordnung müssen Hersteller klinische<br />

Daten nach Markteinführung sammeln,<br />

damit potenzielle Sicherheitsrisiken<br />

festgestellt werden können. Daher ist<br />

es wichtig, dass sie ihre PMS-Verfahren<br />

überprüfen und dafür sorgen, dass die<br />

Verantwortung für die Beschaffung dieser<br />

zusätzlichen Daten klar geregelt wird.<br />

Eine weitere Neuerung entsteht im Bereich<br />

der Produkthaftpflichtversicherung:<br />

Hersteller sind dazu verpflichtet, eine<br />

ausreichende Absicherung für den<br />

Haftungsfall vorzuweisen. Es ist daher<br />

ratsam, zeitnah einen Rechtsberater für<br />

die Überprüfung aller Produkthaftungsbestimmungen<br />

hinzuziehen. Des Weiteren<br />

gehört Transparenz zu den Grundprinzipien<br />

der MDR. Hersteller müssen<br />

die Europäische Datenbank für Medizinprodukte<br />

(Eudamed) aufmerksam verfolgen<br />

und sie von allen neuen Markteinführungen<br />

in Kenntnis setzen.<br />

Die neue MDR sieht auch vor, dass alle<br />

Geräte durch die einmalige Produktnummer<br />

(Unique Device Identification, UDI)<br />

vollständig nachvollziehbar werden. Aus<br />

diesem Grund wird eine detaillierte Planung<br />

für die Umsetzung der UDI innerhalb<br />

der EU erforderlich. Auch wenn die<br />

Details des EU-UDI-Systems noch nicht<br />

definiert worden sind, ist davon auszugehen,<br />

dass sie sich nach den in den Vereinigten<br />

Staaten vorhandenen Systemen<br />

richten werden.<br />

■<br />

Peter Rose<br />

Maetrics, Nottingham/Großbritannien<br />

http://maetrics.com<br />

<br />

<br />

-Webcode: MZ10922<br />

-Webcode: MZ10923<br />

-Webcode: MZ10926<br />

-Webcode: MZ11924<br />

-Webcode: MZ11925<br />

-Webcode: MZ12920<br />

-Webcode: MZ12922<br />

-Webcode: MZ12924<br />

-Webcode: MZ01920<br />

-Webcode: MZ01921<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 87<br />

·

■ [ MANAGEMENT ]<br />

Geld für Fortschritte bei E-Health<br />

Fördermittel für die Medizin<strong>technik</strong> | E-Health ist ein innovatives Thema – aber<br />

Entwicklungen sind in diesem Bereich mit Risiko verbunden. Es gibt eine Reihe von<br />

Förderprogrammen, die Unternehmen nutzen können. Die Ablehnung eines Antrages<br />

ist eventuell nur ein Schritt auf dem Weg zum neuen Produkt.<br />

E-Health ist ein Zukunftsthema. Fördermittel<br />

von verschiedenen Geldgebern<br />

können die Entwicklungen in diesem<br />

Feld voranbringen<br />

Beispiele wie die Gesundheitskarte,<br />

Fitness-Check via Smartphone oder<br />

auch die elektronische Krankenakte zeigen,<br />

dass die Digitalisierung bereits im<br />

Gesundheitswesen angekommen ist. Im<br />

internationalen Vergleich liegt Deutschland<br />

jedoch zurück. Investoren scheuen<br />

oft vor dem Risiko zurück, das dieser anspruchsvolle<br />

Bereich mit sich bringt. Unternehmen<br />

aus dem medizinischen Sektor,<br />

die sich in diesem Feld mit neuen Entwicklungen<br />

engagieren wollen, können<br />

aber öffentliche Fördermittel an Anspruch<br />

nehmen. Gut gefüllte Fördertöpfe<br />

in Form von nicht rückzahlbaren Zuschüssen,<br />

die – je nach Programm – bis zu<br />

drei Viertel der Projektkosten decken können,<br />

warten auf EU-, Bundes- und Landesebene.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Fördermittel von EU, Bund und Ländern<br />

Horizon 2020 (EU)<br />

KMU-Innovativ Medizin<strong>technik</strong> (BMBF)<br />

Fachprogramm Medizin<strong>technik</strong> (BMBF)<br />

Pro Fit (IBB, Land Berlin)<br />

Bild: Fotolia / putilov_denis<br />

Das EU-Rahmenprogramm für Forschung<br />

und Innovation „Horizon 2020“<br />

richtet sich sowohl an Forschungsinstitutionen<br />

als auch an KMU und große Industriepartner.<br />

Die Gelder werden hier eingesetzt,<br />

damit geförderte F&E-Produkte die<br />

Marktreife erreichen. Die Förderhöhe<br />

hängt von der jeweiligen Ausschreibung<br />

ab, beginnt jedoch in der Regel bei 1 Mio.<br />

Euro. In einigen Fällen kann die Förderquote<br />

sogar bis zu 100 % der erstattungsfähigen<br />

Projektkosten ausmachen. Förderfähige<br />

Themen sind die IT-unterstützte<br />

Digitalisierung, wozu Stichworte wie<br />

Big Data, Mobile oder auch IT-Security<br />

zählen. Die konkreten Ausschreibungen<br />

für den Förderzeitraum 2018/2019 werden<br />

im Internet veröffentlicht.<br />

Ein wesentlicher Bestandteil des Programms<br />

„Horizon 2020“, ist das auf<br />

gewinnorientierte KMU ausgerichtete<br />

„KMU Instrument“, das mit einem Fördervolumen<br />

von 3 Mrd. Euro über einen<br />

Zeitraum von sieben Jahren ausgestattet<br />

ist. Das KMU-Instrument deckt 70 %<br />

der erstattungsfähigen Projektkosten, bei<br />

einem nachgewiesenen Eigenanteil des<br />

Unternehmens von 30 %. Die Gesamthöhe<br />

liegt zwischen 500 000 und 2,5 Mio<br />

Euro.<br />

Fördermittel gibt es in Deutschland jedoch<br />

auch vom Bund. Ein Beispiel dafür<br />

ist das Zentrale Innovationsprogramm<br />

Mittelstand (ZIM): Das Programm des<br />

Bundesministeriums für Wirtschaft und<br />

Energie (BMWi) unterstützt kleine und<br />

mittlere Unternehmen bei Einzel-, Kooperations-<br />

und Netzwerkprojekten. Gefördert<br />

werden innovative Produkte, Verfahren<br />

und technische Dienstleistungen, wobei<br />

es keine Einschränkung bei der Branchenausrichtung<br />

gibt. Die Zuschussförderung<br />

beträgt standortabhängig bis zu<br />

45 % der zuwendungsfähigen Kosten von<br />

maximal 380 000 Euro.<br />

KMU-Innovativ Medizin<strong>technik</strong><br />

wendet sich an Mittelständler<br />

Ein Programm des Bundesministe riums<br />

für Bildung und Forschung (BMBF),<br />

KMU-Innovativ Medizin<strong>technik</strong>, richtet<br />

sich explizit an kleine und mittlere Unternehmen<br />

der Medtech-Branche. Ziel ist es<br />

hier, insbesondere Förderneulinge bei<br />

Forschungsvorhaben zu unterstützen, die<br />

mit einem hohen technischen und wissenschaftlichen<br />

Risiko verbunden sind. Hierfür<br />

stellt es seit 2013 jährlich 20 Mio. Euro<br />

zur Verfügung.<br />

Es zeichnet sich durch vergleichsweise<br />

niedrige formale Hürden aus. Gefördert<br />

werden Projekte im Bereich Medizin<strong>technik</strong>,<br />

wenn es zum Beispiel um High-Tech<br />

in der Robotik geht. Auch hier ist die Förderung<br />

als Zuschuss konzipiert, wobei in<br />

der Regel bis zu 50 % der zuwendungs -<br />

fähigen Kosten übernommen werden.<br />

Nächster Stichtag für die Antragsabgabe<br />

ist der 15. Oktober 2017, danach der<br />

15. April 2018.<br />

Ein weiteres Programm hat das BMBF<br />

mit Blick auf eine bessere Patientenversorgung<br />

aufgelegt – das Fachprogramm<br />

88 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Medizin<strong>technik</strong> soll darüber hinaus aber<br />

auch die Innovationskraft stärken.<br />

Im Zentrum der Förderung stehen mittelständische<br />

Unternehmen der Medizinbranche,<br />

deren nationale und internationale<br />

Marktposition unterstützt werden<br />

soll. Bis 2021 stellt das BMBF hierfür<br />

240 Mio. Euro als Fördermittel zur Verfügung.<br />

Die Zuwendungen werden als nicht<br />

rückzahlbare Zuschüsse im Wege der Projektförderung<br />

gewährt und können bis<br />

zur Hälfte der projektbezogenen Kosten<br />

betragen. Eine entsprechende Eigenbeteiligung<br />

von mindestens der Hälfte der zuwendungsfähigen<br />

Kosten wird vorausgesetzt.<br />

Gefördert werden Verbundprojekte<br />

von unabhängigen Teilnehmern aus Wirtschaft<br />

und Wissenschaft, die den Stand<br />

der Technik deutlich übertreffen.<br />

Förderung ist auch auf<br />

Landesebene möglich<br />

Auch auf Landesebene werden Projekte<br />

gefördert. Ein Beispiel dafür ist das „Programm<br />

zur Förderung von Forschung, Innovationen<br />

und Technologien“ (Pro Fit)<br />

der Investi tionsbank Berlin (IBB). Es unterstützt<br />

sowohl Forschung und Entwicklung<br />

als auch dazugehörige Markteinführungsaktivitäten.<br />

Hier relevant ist der<br />

Cluster Gesundheitswirtschaft mit Projekten<br />

wie Evivecare, ein Projekt für die Behandlung<br />

von Schlaganfallpatienten, und<br />

M-Sense, einer zertifizierten App für Migränepatienten.<br />

Gefördert werden KMU.<br />

Die Zuschüsse können 400 000 Euro erreichen,<br />

bei den zinsverbilligten Darlehen<br />

liegt die Obergrenze bei 1 Mio. Euro. In<br />

der Phase der industriellen Forschung<br />

wird eine Zuschussförderung in Höhe von<br />

bis zu 70 % der Kosten gewährt. Für die<br />

Phasen der experimentellen Entwicklung<br />

sowie der Markteinführung kann ein zinsverbilligtes<br />

Darlehen mit einer Förder -<br />

höhe bis zu 80 % der Kosten in Anspruch<br />

genommen werden. Für Forschungseinrichtungen<br />

und Großunternehmen als<br />

Partner in Verbundprojekten gelten gesonderte<br />

Bedingungen.<br />

Einige Fragen sollten sich jedoch die<br />

möglichen Antragsteller stellen, bevor sie<br />

sich über Fördermittel Gedanken machen.<br />

Die erste betrifft das vorhandene Eigenkapital.<br />

Niemand kann sein Geschäftsmodell<br />

ausschließlich von Fördergeldern<br />

abhängig machen, denn alle Förderprogramme<br />

verlangen vom Antragsteller<br />

den Nachweis über eine bestimmte<br />

Eigenkapitalhöhe – so fordert die EU beispielsweise<br />

30 % Kofinanzierung. Und:<br />

Es handelt sich bei allen Werten um Mindestanforderungen,<br />

wer zu knapp kalkuliert,<br />

kann nicht mit einem positiven Bescheid<br />

rechnen.<br />

Die zweite Frage betrifft die Zeit. Sie<br />

sollte kein Unternehmer unterschätzen –<br />

vor allem, wenn er und seine Führungsmannschaft<br />

stark im Kerngeschäft eingebunden<br />

sind. Denn die Aufwände rund<br />

um Fördermittel enden nicht mit Abgabe<br />

des Antrags. Hier kann es ratsam sein,<br />

sich externe Unterstützung zu holen. Eine<br />

Fördermittelberatung hilft, grundsätzlich<br />

einzuschätzen, welche Erfolgsaussichten<br />

bestehen und begleitet dann auf Wunsch<br />

den gesamten Prozess über die Antragsstellung<br />

bis hin zu geforderten Nachweisen<br />

zum zweckgebundenen Einsatz der<br />

Gelder.<br />

Bei der dritten Frage geht es um das<br />

Szenario einer Ablehnung. Ein negativer<br />

Bescheid kommt häufig vor, so dass man<br />

sich auch darauf einstellen sollte. Gleich<br />

aufzugeben ist dann nicht die beste Strategie:<br />

In vielen Fällen bedeutet die Ablehnung<br />

nur, dass gewisse Bereiche nachgebessert<br />

werden müssen. Ein erneuter Anlauf<br />

kann dann den gewünschten Erfolg<br />

bringen und dem Unternehmer die Freiheit<br />

verschaffen, sein innovatives Projekt<br />

– und somit die Gesundheitswirtschaft<br />

allgemein – voranzubringen.<br />

■<br />

Ingo Maddaus<br />

Förderbar, Berlin<br />

Über den Fördermittelberater „Förderbar“:<br />

www.foerderbar.de<br />

Weitere Informationen<br />

Programm Horizon 2020,<br />

Ausschreibungen für den<br />

Förderzeitraum 2018/2019:<br />

www.horizont2020.de<br />

Überblick über alle Förder -<br />

programme der Bundesländer:<br />

www.foerderinfo.bund.de/laender<br />

05/2017 medizin&<strong>technik</strong> 89

Termine<br />

Oktober<br />

Healthcare Compliance-<br />

Schulung<br />

Welche Kenntnisse der Healthcare<br />

Compliance in der täglichen Arbeit<br />

notwendig sind<br />

18. Oktober 2017, Hamburg<br />

BVMed<br />

www.bvmed.de<br />

9. Innovation Forum<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

Plattform zur Präsentation<br />

innovativer Ideen, Technologien<br />

und Produkte<br />

19. Oktober 2017, Tuttlingen<br />

Technology Mountains/Medical Mountains<br />

www.technologymountains.de<br />

31. Oktober 2017, Hasle-Rüegsau/Schweiz<br />

Swiss Medtech<br />

www.swiss-medtech.ch<br />

November<br />

Medizinprodukte –<br />

Produktionshygiene<br />

und Endreinigung<br />

Voraussetzungen für eine wirksame<br />

Sterilisation von Medizinprodukten<br />

6. November 2017, Hamburg<br />

TÜV Rheinland Akademie<br />

https://akademie.tuv.com<br />

Photonik 4.0 – Optische<br />

Gesundheitstechnologien<br />

Medical Battery Conference<br />

Plattform für neueste internationale<br />

Errungenschaften und Erfahrungen<br />

im Bereich medizinischer Batterien<br />

16.-17. November, Düsseldorf<br />

RCC Power Solutions<br />

www.medicalbatteryconference.com<br />

Umsetzung der UDI für<br />

Europa<br />

Anforderungen der neuen europäischen<br />

Medizinprodukteverordnung<br />

(MPV) in Bezug auf die zukünftige<br />

Produktkennzeichnung (UDI)<br />

22. November 2017, Tuttlingen<br />

Medical Mountains<br />

www.medicalmountains.de<br />

Sterilisation von<br />

Medizinprodukten<br />

Medizin<strong>technik</strong> 2017<br />

Innovationen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

– Fachtagung mit Ausstellung<br />

24. Oktober 2017, Ansbach<br />

Senetics Healthcare<br />

http://senetics.de<br />

4. Medtech & Pharma<br />

Platform Conference 2017<br />

Produkte und zukunftsweisende<br />

Lösungen für die Medizin- und<br />

Pharma<strong>technik</strong><br />

26.-27. Oktober 2017, Basel/Schweiz<br />

Swiss Medtech<br />

www.swiss-medtech.ch<br />

Insight Fachseminar:<br />

Kostenoptimiert zerspant –<br />

sicher gereinigt<br />

Optimierung in der Zerspanung<br />

und Reinigung von medizinischen<br />

Werkstoffen<br />

Bild: Blaser Swisslube<br />

Wie kann das Potenzial der optischen<br />

Technologien für die optischen<br />

Gesundheits<strong>technik</strong>en optimal<br />

eingesetzt werden?<br />

6. November 2017, Berlin<br />

Spectaris<br />

www.spectaris.de<br />

Zulassung von Medizin-<br />

Produkten für Kanada<br />

In fünf Schritten auf den kanadischen<br />

Markt: Wie Unternehmen die<br />

Anforderungen der kanadischen<br />

Zulassungsbehörde erfüllen<br />

9. November 2017, Nürnberg<br />

TÜV Rheinland Akademie<br />

https://akademie.tuv.com<br />

Compamed und Medica<br />

Fachmesse für die medizinische<br />

Zulieferbranche und Weltleitmesse<br />

für die Medizin<br />

13.-16. November 2017, Düsseldorf<br />

Messe Düsseldorf<br />

www.compamed.de<br />

Bild: BerlinerGlas<br />

Verschiedene Sterilisationsverfahren<br />

und deren Validierung für das Inverkehrbringen<br />

von Medizinprodukten<br />

28. November, Stuttgart<br />

IfM Institut für Medizin<strong>technik</strong><br />

www.medizin<strong>technik</strong>-reutlingen.de<br />

Homecare-Management<br />

Hilfsmittelreform zur Sicherstellung<br />

der Versorgungsqualität – 8 Monate<br />

danach: Hält die Reform, was sie verspricht?<br />

29. November 2017, Berlin<br />

BVMed<br />

www.bvmed.de<br />

Weitere Termine<br />

In unserem Online-Magazin<br />

finden Sie noch viele weitere<br />

interessante Termine:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/<br />

termine-und-veranstaltungen<br />

Bild: Fotolia/Romaset<br />

90 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

[ INNOVATIONEN ] ■<br />

Klebstoff<br />

Transparenter Silikonkleber<br />

haftet besser auf Haut<br />

Endlosfaserverstärkte Kunststoffe<br />

Tapes eröffnen neue Wege zur Bauteilauslegung<br />

im Leichtbau<br />

Der hochhaftende Hautkleber für Medizinprodukte,<br />

Dow Corning Soft Skin Adhesive<br />

MG 7-1010, ist ein lösemittelfreier,<br />

transparenter Silikonhautkleber, der im<br />

Vergleich zu den etablierten Silicone Soft<br />

Skin Adhesives eine noch stärkere Haftung<br />

auf der Haut bietet. Der Kleber wurde<br />

speziell für die präzise und zuverlässige<br />

Haftung ohne Kaltfluss von tragbaren<br />

elektronischen Geräten sowie zur Herstellung<br />

medizinischer Klebebänder entwickelt.<br />

Potenzielle Anwendungsbereiche<br />

liegen in der Diagnostik, Medikamentendarreichung,<br />

Patientenüberwachung sowie<br />

der Wundpflege. Bei der Verarbeitung<br />

unterstützt der Klebstoff flexible und effiziente<br />

Herstellprozesse. Erforderliche Beschichtungsdicken<br />

und die Haftfähigkeit<br />

können auf die funktionellen Anforderungen<br />

der Endanwendung abgestimmt werden.<br />

Das Produkt eignet sich sowohl für<br />

die Direkt- als auch für die Transferbeschichtung.<br />

Weiterhin härtet der lösemittelfreie<br />

Kleber über einen breiten Temperaturbereich<br />

schnell aus. So können auch<br />

temperaturempfindliche Materialien oder<br />

Additive verarbeitet werden.<br />

Biesterfeld, Hamburg<br />

Tel. (040) 32008-0<br />

Die endlosfaserverstärkten<br />

Bänder, so<br />

genannte UD-Tapes,<br />

mit thermoplastischen<br />

Matrices<br />

werden unter<br />

dem Namen Vestape<br />

angeboten. Es<br />

gibt sie sowohl als<br />

Glas- als auch Kohlenstofffasertapes<br />

mit Polyamid 12<br />

sowie speziellen<br />

Hochtemperaturpolyamiden.<br />

Auf Anfrage können auch<br />

Tapes mit anderen thermoplastischen<br />

Matrices, etwa Polyamid 6 oder Peek<br />

(Vestakeep), gefertigt werden. Die Tapes<br />

werden in den Breiten 80 und 150 mm auf<br />

Rollen geliefert. In einem UD-Tape vereinen<br />

Glas- oder Kohlenstofffasern, die in<br />

eine thermoplastische Matrix eingebettet<br />

sind, ihre Eigenschaften, so dass neuartige<br />

Konstruktionswerkstoffe für neue Wege<br />

der Bauteilauslegung entstehen. Mehrere<br />

Lagen UD-Tape in einem Laminat bilden<br />

so genannte Organosheets, die die<br />

mechanischen Eigenschaften gleich dicker<br />

Metallbleche deutlich übertreffen.<br />

Organosheets können thermogeformt<br />

werden und somit verschiedene Bauteil-<br />

geometrien annehmen. Zusätzlich bieten<br />

sie die Möglichkeit, weitere Funktionen<br />

oder Komponenten zu integrieren, indem<br />

die Bauteile in einem Spritzgießwerkzeug<br />

mit Kunststoff überspritzt werden. Mit einer<br />

Matrix aus speziell entwickelten<br />

Hochleistungspolymeren mit hoher Glasübergangstemperatur<br />

und damit verbundener<br />

guter Wärmebeständigkeit, die auf<br />

hochfeste Endlosfasern abgestimmt sind,<br />

können Bauteile auch in temperaturbelasteten<br />

Bauräumen eingesetzt werden.<br />

Evonik Resource Efficiency, Essen<br />

Tel. (0201) 201177-01<br />

Bild: Evonik<br />

Laser-Kunststoffschweißen als Dienstleistung<br />

• Innovatives Fügen von Kunststoffen:<br />

Feinste Schweißverbindungen für<br />

Mikro anwendungen ohne mechanische<br />

und thermische Beanspruchung<br />

• Qualitätssicherung durch Prozessüberwachung:<br />

Online-Prozessdaten-<br />

Erfassung für absolute Rückverfolgbarkeit<br />

LaserMicronics bietet umfassende<br />

Dienst leistungen im Bereich der<br />

Lasermikro material bearbeitung und<br />

der Prozess entwicklung.<br />

Finden Sie gemeinsam mit uns<br />

die Lösung für Ihre Produktidee:<br />

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• Prototypen-, Klein- oder Groß serienproduktion<br />

für Automobil- und<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

Fakuma: Friedrichshafen, 17. – 21.10.2017<br />

LaserMicronics GmbH www.lasermicronics.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 91

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Nanopositionierttisch<br />

Objektive mit hoher numerischer Apertur oder optische Instrumente genau positionieren<br />

Die Nanopositioniertische des Typs Qfocus<br />

QF-50 ermöglichen das genaue Positionieren<br />

von Mikroskop-Objektiven und<br />

optischen Instrumenten. Die Tische bieten<br />

Stellwege von 400 μm in der Closed-<br />

Loop- sowie 450 μm in der Open-Loop-<br />

Ausführung, hohe Positioniergeschwindigkeit,<br />

eine Linearitätsabweichung von<br />

0,01 %, eine Schrittweite im Subnanometerbereich<br />

und eine bidirektionale Wiederholbarkeit<br />

von 4 nm. Der QF-50 kann<br />

in Verbindung mit optischen Instrumenten<br />

und Prozessen für die Lasermikrobearbeitung<br />

eingesetzt werden. Aufgrund<br />

seiner strukturellen Steifigkeit lassen sich<br />

mit dem QF-50 auch Objekte mit hoher<br />

numerischer Apertur positionieren. Der<br />

Bild: Aerotech<br />

Tisch wird durch spielfreie Führungen positioniert,<br />

die mithilfe einer Finite-Elemente-Analyse<br />

berechnet wurden. Dadurch<br />

sind eine hohe Steifigkeit und ein<br />

hoher Prozessdurchsatz sowie kurze Clo-<br />

sed-Loop-Ansprechzeiten garantiert. Bei<br />

seiner Konstruktion wurde besonderes<br />

Augenmerk auf die Festkörpergelenke gelegt.<br />

Dadurch garantiert der Anbieter einen<br />

Geradheitsfehler von maximal 40 nm<br />

über den gesamten Stellweg. Für den Closed-Loop-Betrieb<br />

können die Positioniertische<br />

wahlweise mit kapazitiven Sensoren<br />

ausgestattet werden. Im Gegensatz zu<br />

DMS-Sensoren oder piezoresistiven Sensoren<br />

ermöglichen kapazitive Sensoren<br />

eine direkte Positionsmessung und garantieren<br />

damit Genauigkeit und Wiederholbarkeit.<br />

Aerotech Germany, Fürth<br />

Tel. (0911) 967-9370<br />

Ultraschall-Messgerät<br />

Laserbasiertes Mikrofon misst mit einem<br />

Sensor Luft-Ultraschall von 10 Hz bis 1 MHz<br />

MEMS-Inertialsensoren<br />

Auflösungen von 10 μg oder<br />

0,0005° möglich<br />

Bild: Xarion<br />

Das laserbasierte Ultraschall-<br />

Mikrofon Eta250 Ultra deckt<br />

mit nur einem Sensor den<br />

kompletten Frequenzbereich<br />

zwischen 10 Hz und 1 MHz ab<br />

und ermöglicht damit eine zuverlässige<br />

Prozessüberwachung<br />

unter Ausschluss von<br />

Umgebungsgeräuschen. Das<br />

akustische Messgerät nutzt<br />

den Umstand, dass sich Ultraschallfrequenzen<br />

um 1 MHz in<br />

Luft weniger als 1 m weit ausbreiten.<br />

Das eingesetzte Messprinzip<br />

beruht auf der Tatsache,<br />

dass Schallwellen und die<br />

damit einhergehende Änderung<br />

des Luftdrucks die Wellenlänge<br />

des Lichtes beeinflussen.<br />

Diese kleine Änderung<br />

der hochpräzisen Wellenlänge<br />

eines Lasers lässt<br />

sich mit Hilfe eines<br />

starren Interferometers<br />

zuverlässig<br />

messen. So kann<br />

komplett auf bewegliche<br />

Teile wie<br />

Membrane verzichtet<br />

werden, welche<br />

bei herkömmlichen<br />

Mikrofonen störende mechanische<br />

Resonanzen erzeugen<br />

und die Bandbreite des Messbereichs<br />

einschränken. Der<br />

optische Sensor des<br />

Eta250 Ultra verfügt über eine<br />

Messstrecke von 2 mm und ist<br />

über ein Glasfaserkabel mit<br />

der zugehörigen Kontrolleinheit<br />

verbunden, die den Laser,<br />

die Detektionseinheit sowie einen<br />

Vorverstärker enthält. Da<br />

das Signal über Glasfaser geleitet<br />

wird, sind sehr lange Kabellängen<br />

ohne Signalverlust<br />

und Einstreustörungen möglich.<br />

Xarion Laser Acoustics, Wien<br />

Tel. +43 1 9076076-0<br />

Bild: First Sensor<br />

Mit den hochgenauen kapazitiven Silizium-Inertialsensoren<br />

lassen sich Neigung, Beschleunigung<br />

und Vibration messen. Sie bestehen aus einem<br />

nach patentierten mikromechanischen Verfahren<br />

(Harms, AIM) hergestellten Silizium-Sensorelement<br />

in Verbindung mit einer ASIC-Signalverarbeitung<br />

in einem hermetisch abgeschlossenen<br />

SMD-Gehäuse. Die Inertialsensoren erreichen<br />

je nach Bandbreite Auflösungen von 10 μg<br />

oder 0,0005 ° (2 Bogensekunden)<br />

und können sowohl<br />

mechanisch als auch<br />

elektrisch auf die jeweilige<br />

Kundenanwendung<br />

angepasst<br />

werden. Zusätzlich stehen<br />

Evaluation-Kits für die einfache<br />

und schnelle Auswertung und<br />

Ko nfiguration der Sensoren zur Verfügung. Die<br />

Neigungssensoren mit Messbereichen von ±30 °<br />

erreichen dadurch eine Rauschdichte kleiner<br />

0,0004 °/√Hz und Auflösungen kleiner 0,0015 °<br />

bei einer Messfrequenz von 10 Hz. Die Beschleunigungssensoren<br />

bieten Messbereiche von ±3 g,<br />

±8 g sowie ±15 g und erreichen eine Rauschdichte<br />

kleiner 30 μg/√Hz und Auflösungen kleiner<br />

40 bis 95 μg bei einer Messfrequenz von<br />

10 Hz.<br />

First Sensor, Puchheim<br />

Tel (089) 80073-0<br />

92 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

DOSIER- UND ABFÜLLPUMPEN<br />

FEDERN<br />

FEDERN<br />

ViscoTec Pumpen- u. Dosier<strong>technik</strong> GmbH<br />

www.viscotec.de<br />

ViscoTec ist Hersteller von Pumpen und Dosiersystemen<br />

bzw. Abfüllsystemen zur Förderung, Dosierung, Auftragung,<br />

Abfüllung und Entnahme von niedrig- bis<br />

hochviskosen Materialien. Alle Komponenten aus einer<br />

Hand: Praktisch pulsationsfreie und extrem scherkraftarme<br />

Prozesse. Die ViscoTec Marke preeflow® ergänzt<br />

das Portfolio und steht für präzises, rein volumetrisches<br />

Dosieren von Flüssigkeiten in Kleinstmengen.<br />

Die verwendete Dosier<strong>technik</strong> wird auf Ihren Anwendungsfall<br />

optimal abgestimmt. Egal ob im Einsatz mit<br />

Flüssigkeiten wie Gelen, Salben, Hyaluronsäure, Klebstoffen<br />

oder andere Materialien. Sogar feststoffhaltige<br />

und abrasive Medien werden hoch präzise und produktschonend<br />

verarbeitet.<br />

Bohnert GmbH<br />

www.bohnert-federn.de<br />

Für zahlreiche Großkonzerne ist die Bohnert GmbH<br />

erste Wahl, wenn es um die Fertigung von technische<br />

Federn und Stanzbiegeteile in Mittel- und Großserien<br />

geht. Das Unternehmen wurde vor 40 Jahren in Hardt<br />

gegründet, ist Mitglied der weltweit agierenden<br />

Firmengruppe KERN-LIEBERS und beschäftigt mittlerweile<br />

über 115 Mitarbeiter.<br />

Das Produktportfolio der Bohnert GmbH umfasst:<br />

– Druckfedern – Drahtbiegeteile<br />

– Schenkelfedern – Induktionsspulen<br />

– Zugfedern – Kontaktfedern<br />

– Rollfedern – Baugruppen<br />

– Stanzbiegeteile<br />

Schweizer GmbH & Co. KG<br />

www.schweizer-federn.de.<br />

Die Schweizer GmbH & Co. KG aus Reutlingen bietet<br />

bereits seit 1986 technische Federn in allen Variationen.<br />

Am Rande der schwäbischen Alb fertigen ca. 90<br />

Mitarbeiter hochwertige Drahtfedern und Stanzbiegeteile<br />

aus allen gängigen Federmaterialien in Klein- und<br />

Großserien.<br />

Das umfangreiche Produktportfolio der Schweizer<br />

GmbH & Co. KG umfasst:<br />

• Druck-, Zug- und Schenkelfedern<br />

• Draht- und Stanzbiegeteile<br />

• Mikrofedern<br />

• Laserschneidteile und komplette Baugruppen<br />

KOMPONENTEN + SYSTEME<br />

Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und Leistungsspektrum<br />

finden Sie im Firmenverzeichnis auf medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

Scannen Sie hier und gelangen Sie zur Online-Anbieterübersicht!<br />

Bookmark!<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/firmenverzeichnis<br />

RCT® Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

www.rct-online.de<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> steht für das Prinzip<br />

„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />

mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />

und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />

Das Angebot von Reichelt Chemie<strong>technik</strong> umfasst<br />

ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauch<strong>technik</strong>,<br />

Verbindungselemente, Durchfluss<strong>technik</strong>,<br />

Labor <strong>technik</strong>, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />

Filtration und Antriebs<strong>technik</strong> stammen.<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 93

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Distanzkupplung<br />

Bis zu 3 m auseinander liegende Wellen verbinden<br />

Kabelkanal<br />

Kleine Bauform ergänzt<br />

Programm nach unten<br />

Bild: Enemac<br />

Die Distanzkupplung EWLC wurde speziell<br />

dafür entwickelt, in Medizin, Pharma,<br />

Lebensmittel- und Getränke<strong>technik</strong><br />

weit auseinanderliegende Wellen miteinander<br />

zu verbinden. Mit einer Baulänge<br />

von bis zu 3 m hat sie ein längenvariables<br />

Zwischenrohr aus Edelstahl A2 oder A4,<br />

das entsprechend dem Kundenwunsch<br />

angepasst wird. Verbunden ist dieses<br />

Rohr mit zwei Metallbalgkupplungen aus<br />

Edelstahl A4. In vielen Fällen kann die<br />

EWLC-Distanzkupplung als spielfreie Verbindungs-,<br />

Gelenk- oder Synchronwelle<br />

eingesetzt werden. Fluchtungsfehler, insbesondere<br />

Parallelversatz, lassen sich in<br />

erheblicher Größenordnung mit diesem<br />

Typ ausgleichen. Die Halbschalennaben<br />

erleichtern die Montage und gewährleisten<br />

eine sichere, kraftschlüssige Verbindung.<br />

Die Type ist besonders torsionssteif<br />

und eignet sich für Betriebsdrehzahlen bis<br />

zu 6000 min -1 bei geringem Trägheitsmoment.<br />

Die EWLC ist in sieben Baugrößen<br />

mit einem Nennmoment von bis zu 1200<br />

Nm erhältlich und kann Wellendurchmesser<br />

zwischen 7 und 85 mm aufnehmen.<br />

Enemac, Kleinwallstadt<br />

Tel. (06022) 7107-0<br />

Das Blocan-Kabelkanal-System aus eloxiertem<br />

Aluminium wurde um die Bauform<br />

KK-40x20 erweitert. Damit umfasst<br />

es nun fünf verschiedene Querschnitte als<br />

6 m Stangenware oder als maßgerechte<br />

Zuschnitte. Die konstruktiven Details des<br />

Systems erleichtern dem Anwender die<br />

Arbeit: Einlegbare Federstreifen halten<br />

den Deckel in Position. Flexible, optionale<br />

Montage- oder Trennstege erleichtern die<br />

Belegung des Kabelkanals und sorgen für<br />

Ordnung. Sie verhindern speziell bei der<br />

Überkopfmontage das Herausfallen bereits<br />

gelegter Kabel.<br />

Rose+Krieger, Minden<br />

Tel. (0571) 9335-0<br />

Firmenscout (Redaktion/Anzeige)<br />

ACI-Laser .................................9<br />

Aerotech Germany ............ 92<br />

Aesculap ............................... 11<br />

Arburg ................................... 60<br />

Arnold Maschinenfabrik .. 40<br />

B. Braun Melsungen .......... 11<br />

Bastos Viegas ...................... 42<br />

Baumer ................................. 96<br />

BayBG ................................... 62<br />

bc-technology ..............53, 55<br />

BGS ........................................ 73<br />

Biesterfeld ........................... 91<br />

Bohnert ................................93<br />

Brain Links-Brain Tools ...... 80<br />

Bundesministerium für<br />

Wirtschaft und Energie ...... 8<br />

Bundesvertretung der<br />

Medizinstudierenden ....... 18<br />

BVMed .................................. 90<br />

Cleanroom Competence ..57<br />

Deliver .................................. 19<br />

Deutsch-Amerikanische<br />

Handelskammer im<br />

Mittleren Westen .............. 11<br />

Deutsche Apotheker- und<br />

Ärztebank ............................13<br />

Deutsche<br />

Hochschulwerbung ....16-17<br />

Deutsche Messe ................. 13<br />

Dr. Boy ................................... 65<br />

Dreigeist ............................... 52<br />

Ebalta Kunststoff ............... 97<br />

Empa ..................................... 18<br />

Elettrosystem ..................... 51<br />

Enemac ................................. 94<br />

Engel ..............................67, 72<br />

Erbe Elektromedizin .......... 19<br />

ESTA Apparatebau .............79<br />

ETH Zürich ........................... 18<br />

Evonik ................................... 91<br />

Ewikon ...........................69, 76<br />

First Sensor .....................5, 92<br />

Flexan ................................... 58<br />

FMI ......................................... 58<br />

Forum Institut ....................87<br />

Fostag Formenbau ............ 72<br />

Fraunhofer IEM ............ 12, 29<br />

Fraunhofer IAO ................... 81<br />

Fraunhofer ILT ..................... 65<br />

Fraunhofer IPT .................... 65<br />

Fraunhofer IVV ................... 38<br />

Fraunhofer IWS .................. 40<br />

Freudenberg Medical ........ 10<br />

Fritz Faulhaber .................... 96<br />

Ganter ................................... 96<br />

German Reprap ........... 62, 97<br />

GF Machining ..................... 95<br />

Gilde Healthcare ................ 12<br />

Greater MSP ........................ 11<br />

Günther<br />

Heisskanal<strong>technik</strong> .............63<br />

Halfar System .....................39<br />

Härterei Gerster ................. 34<br />

Heitec .................................... 66<br />

Herrmann Ultraschall ....... 42<br />

Hochschule OWL,<br />

Institut für industrielle<br />

Informations<strong>technik</strong> ......... 81<br />

Hofmann<br />

Metallbearbeitung ............11<br />

Human Brain Mapping ..... 80<br />

IAI Industrieroboter ........... 49<br />

IEF-Werner ........................... 44<br />

IfM Reutlingen .................... 90<br />

IKV ......................................... 65<br />

Industrielle Biotechnologie<br />

Bayern (IBB) ........................... 8<br />

Institut für Textil<strong>technik</strong><br />

an der RWTH Aachen ........ 36<br />

It’s OWL ................................ 12<br />

IP Gansow ............................95<br />

Karlsruher Institut für<br />

Technologie (KIT) ............... 80<br />

Keyence Deutschland ....... 97<br />

Kiefel ..................................... 46<br />

Dr. Knoell Consult ..............19<br />

Kraiburg TPE ........................ 75<br />

Kratzer ..................................15<br />

Krauss Maffei ........ 60, 64, 73<br />

Kugler ....................................85<br />

Netzwerk Mechatronik<br />

Baden-Württemberg ........ 12<br />

Landeszentrum Gesundheit<br />

Nordrhein-Westfalen ........ 11<br />

LEE Hydraulische-<br />

Miniaturkomponenten ....99<br />

LPKF Laser & Electronics ..91<br />

Maetrics ............................... 86<br />

Magforce .............................. 10<br />

MAS Tools &<br />

Engineering ......................... 98<br />

MBFZ toolcraft ....................77<br />

Medical Valley Nürnberg . 11<br />

Medical<br />

Mountains ............. 11, 90, 97<br />

Medizinischer<br />

Fakultätentag (MFT) ......... 18<br />

Mercachem ......................... 12<br />

Messe Düsseldorf .......65, 90<br />

Messe Frankfurt .................31<br />

Miele ..................................... 29<br />

Mikro<strong>technik</strong> Hirt .............. 68<br />

Newtec ................................. 30<br />

Nürnberg Messe ................25<br />

Panacol-Elosol ..............43, 98<br />

Panadur ................................ 64<br />

Parkview Mirro Research<br />

Center ................................... 11<br />

PGGM .................................... 12<br />

P. E. Schall ...................... 12, 60<br />

Precision Micro ...................35<br />

Proto Labs ............................71<br />

Püschel Automation ............2<br />

Reichelt<br />

Chemie<strong>technik</strong>. ...........35, 93<br />

Riegler ................................... 70<br />

Röchling ............................... 11<br />

Rose+Krieger ....................... 94<br />

Sauter Cumulus ................. 54<br />

Scanlab ................................. 40<br />

Schilling Engineering ........ 54<br />

Schweizer .............................93<br />

Senetics Healthcare ..........81<br />

Siemens ................................ 26<br />

SINTEF ................................... 18<br />

Sonceboz ..............................27<br />

Spang & Brands ........... 10, 33<br />

Spectaris .............................. 10<br />

SPT Roth ...............................45<br />

Stäubli Tec-Systems<br />

Connectors ...................55, 60<br />

Stäubli Tec-Systems<br />

Robotics ................................ 50<br />

Substratec ............................ 40<br />

SUSPA ....................................29<br />

Swiss Medtech ............. 10, 90<br />

Syncom ................................. 12<br />

Team<strong>technik</strong> ....................... 48<br />

Teknologi Mara ................... 12<br />

Terumo ................................. 26<br />

TFC Bochum ........................41<br />

TH Mittelhessen ................. 40<br />

Transatlantic Cluster<br />

Initiative ............................... 11<br />

Trotec .................................... 73<br />

TU Ilmenau .......................... 54<br />

UTHM .................................... 12<br />

Turck duotec. .......................47<br />

TÜV Rheinland<br />

Akademie ............................. 90<br />

Ultrapolymers<br />

Deutschland ........................75<br />

Unimed ...................................3<br />

Universität Basel ................ 80<br />

Universität Bielefeld ......... 19<br />

Universität Saarland ......... 18<br />

Universitätsklinikum<br />

Freiburg ................................ 80<br />

VDWF .................................... 62<br />

Vieweg ..................................95<br />

ViscoTec Pumpen- und<br />

Dosier<strong>technik</strong> ...............45, 93<br />

VistaMed .............................. 10<br />

WEBER Instrumente ..........89<br />

Weiss<strong>technik</strong> ....................... 56<br />

Werkzeugbau Ruhla .......... 76<br />

Wittmann Battenfeld ....... 68<br />

Wittmann<br />

Kunststoffgeräte .............100<br />

Woll Maschinenbau ..........49<br />

Xarion Laser Acoustics ...... 92<br />

Zeltwanger Dichtheits- und<br />

Funktionsprüfsysteme .....51<br />

Zimmer Biomet .................. 56<br />

Zwick Roell ............................. 8<br />

94 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

Schnittleistung um<br />

20 Prozent steigern<br />

Drahterosionslösung | Die Komplett-Lösungen ermöglichen<br />

dank ihrer Intelligenz unbegrenzte Möglichkeiten<br />

bei der Nutzung von EDM-Drahterosionsprozessen.<br />

Ausgestattet mit einer neuartigen Intelligenz<br />

verschaffen die Agie-Charmilles Cut-P-EDM-<br />

Drahterosionslösungen Nutzern selbst bei schwierigsten<br />

Anwendungen einen Vorsprung in Sachen<br />

Geschwindigkeit, Flexibilität und Qualität. Dazu<br />

kann die Anlage im Vergleich zu Standard-EDM-<br />

Maschinen auf mehr als die doppelte Anzahl an dedizierten<br />

Lösungen zugreifen.<br />

Die EDM-Drahterosionslösungen<br />

der<br />

Cut-P-Serie verfügen<br />

dank Intelligenz<br />

über höhere Geschwindigkeit,<br />

Qualität<br />

und Flexibilität<br />

Der in die Lösung integrierte Intelligent-Speed-Generator<br />

ermöglicht Nutzern eine Steigerung der<br />

Schnittleistung um 20 %. Ein automatisches Roh -<br />

metallmanagement sowie Werkzeug- und Automationslösungen<br />

optimieren die Maschinenlaufzeit.<br />

Betriebskosten werden durch Funktionen wie Automatic<br />

Slug Welding, Automatic Slug Management,<br />

Eco-Bearbeitung, verbesserte Econowatt-Funktion<br />

sowie Ergonomie verringert. Zur Leistungsoptimierung<br />

tragen die Thermostabilisierung und Wiederholbarkeit<br />

in der Bearbeitung bei, die zu einer Genauigkeit<br />

von bis zu 2 μm und zu einer Ober -<br />

flächengüte von bis zu R a =0,08 μm führen. Die<br />

Expert-Systeme der Cut-P-Serie ermöglichen eine<br />

linienfreie Rundlaufgenauigkeit von unter 10 s bei<br />

gleichzeitiger Geradlinigkeit und Konturtreue. Der<br />

Kollisionsschutz der Lösung beugt Wartungseingriffen<br />

an der Maschine vor und stellt langfristig<br />

ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit sicher. All<br />

diese Vorzüge ermöglichen es Herstellern, laut Anbieter,<br />

ihre Kosten um bis zu 20 % zu senken.<br />

Bild: GF Machining<br />

Luer-Lock Adapter und Zubehör<br />

für Dosier<strong>technik</strong>.<br />

Nirgends ist die Auswahl größer!<br />

Luer-Lock Adapter<br />

GF Machining Solutions Management, Nidau/CH<br />

Tel. (07181) 926-0<br />

simply dispensing<br />

Vieweg GmbH · Dosier- und Misch<strong>technik</strong> 05/2017 · Gewerbepark medizin&tec 13 · hn 85402 i k 95Kranzberg<br />

Tel. +49 (0) 81 66 /6 78 40 · info@dosieren.de · www.dosieren.de

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Passt in die<br />

kleinste Lücke<br />

Subminiatur-Näherungssensoren | Die induktiven Subminiatur-Näherungssensoren<br />

ermöglichen Positionierund<br />

Objekterkennung selbst dort, wo nur wenig Platz<br />

hinter dem Sensor vorhanden ist.<br />

Die induktiven Subminiatur-Näherungssensoren des Typs<br />

IFRM 03 sind in zwei Varianten verfügbar: als 16 mm kurzer<br />

Sensor mit Kabelausgang und erstmals auf dem Markt auch als<br />

12 mm kurze Version mit Litzen. Im Vergleich zu ihren Vorgängern<br />

aus der Serie IFRM 03 bieten sie trotz der geringeren Länge<br />

einen um 25 % größeren Schaltabstand. Gerade für Miniatursensoren,<br />

die sehr eng am zu detektierenden Objekt montiert werden<br />

müssen, bedeutet das einen deutlich besseren Schutz vor<br />

Kollisionen mit dem bewegten Messobjekt und folglich erhöhte<br />

Prozesssicherheit. Die Kalibrierung ab Werk sorgt für geringe Serienstreuung<br />

und einfachen Einbau der Sensoren. In der Serienfertigung<br />

kann bei vielen Applikationen auf den individuellen<br />

Abgleich verzichtet werden. Die Sensoren sind sehr robust für<br />

ihre Baugröße. Dank einer für den üblichen Einsatzbereich von<br />

10 bis 60 °C optimierten Temperaturkompensation zeigen sie in<br />

diesem Bereich einen besonders geringen Drift. Das garantiert einen<br />

konstanten Schaltabstand sowie gute Wiederholgenauigkeit.<br />

Die Näherungssensoren sind mit Kabelausgang und erstmals<br />

auch als 12 mm kurze Version mit Litzen erhältlich, was den<br />

Platzbedarf nochmals reduziert<br />

Bei sehr engen Platzverhältnissen, wie in Motorspindeln, sind<br />

die IFRM-03-Sensoren mit Litzenausgang eine interessante Alternative.<br />

Im Gegensatz zu Sensoren mit Kabelausgang, die neben<br />

der Gehäuselänge noch mindestens 1 bis 2 cm für die Kabelführung<br />

benötigen, bieten die Litzenvarianten einen sehr geringen<br />

Biegeradius. Dadurch reduziert sich der effektiv benötigte<br />

Platzbedarf um weitere 30 % im Vergleich zu Kabelvarianten der<br />

gleichen Baulänge.<br />

Baumer, Friedberg<br />

Tel. (06031) 6007-0<br />

Bild: Baumer<br />

Normelemente<br />

Gedichtete Elemente aus Stahl entsprechen<br />

hohen Hygieneanforderungen<br />

Piezomotor<br />

Schlankes Grunddesign mit optionalem<br />

integriertem optischen Encoder<br />

Bild: Ganter<br />

Die Normelemente-Serie Hygienic<br />

Design wird den hohen<br />

Anforderungen der EHEDG<br />

und des 3-A Sanitary Standard<br />

gerecht. Sie beinhaltet verschiedene<br />

Varianten von<br />

Knöpfen, Griffen, Klemmhebeln,<br />

Stellfüßen und Schrauben,<br />

die konstruktiv auf minimale<br />

Verschmutzung optimiert<br />

sind. Als Material<br />

kommt in allen Fällen nichtrostender<br />

Edelstahl zum Einsatz,<br />

dessen Oberflächen gleitgeschliffen<br />

oder poliert sind.<br />

So wird die maximale Ober -<br />

flächenrauigkeit von unter<br />

R a =0,8 μm gehalten. Ein weiteres<br />

Merkmal ist die Totraumfreiheit.<br />

Es gibt keine Bauteil-<br />

Innenbereiche, in denen sich<br />

Substanzen ansammeln können.<br />

Ein hygienisch sicheres<br />

Dichtungskonzept, das per<br />

Softwaresimulation verifiziert<br />

wurde, garantiert dass die<br />

FDA-konformen Elastomer-<br />

Dichtungen montiert überall<br />

flächenbündig anliegen und<br />

ihre Funktion langfristig erfüllen.<br />

Zur Montage sind spezielle<br />

Werkzeuge nötig.<br />

Ganter, Furtwangen<br />

Tel. (07723) 6507-100<br />

Die nächste Generation des<br />

Piezo-Legs-Linear-6N-Motors<br />

hat der Anbieter mit einem<br />

schlankeren Design und mit<br />

der Option eines integrierten<br />

hochauflösenden optischen<br />

Encoders ausgestattet. Motoren,<br />

die auf Piezo-Legs-Technologie<br />

basieren, eignen sich<br />

besonders für Positionieranwendungen,<br />

bei denen auf Positionen<br />

gefahren und gehalten<br />

werden muss, weil die Motoren<br />

von Grund auf sehr hohe<br />

Steifigkeit aufweisen und<br />

beim Halten einer Position keine<br />

Energie verbrauchen. Die<br />

Antriebs<strong>technik</strong> ist direkt, das<br />

heißt es bedarf keinerlei Getriebe<br />

oder Spindeln, um eine<br />

lineare Bewegung zu erreichen.<br />

Geschwindigkeiten im<br />

Bereich von Nanometern bis<br />

zu Millimetern pro Sekunde<br />

können stufenlos im kompletten<br />

dynamischen Bereich geregelt<br />

werden. Die Haltekraft<br />

wird mit 7 N angegeben, der<br />

Geschwindigkeitsbereich mit<br />

0...15 mm/s. Es sind Mikroschritte<br />

von 0,0005 μm möglich.<br />

Die Sensorauflösung beträgt<br />

1,25 μm. Der Motor<br />

wiegt 16 g und ist 23,4 mm x<br />

19,6 mm x 10,4 mm groß.<br />

Dr. Fritz Faulhaber, Schönaich<br />

Tel. (07031) 638-0<br />

Bild: Faulhaber<br />

96 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

FFF-3D-Druck-Kunststoff<br />

Per Liquid-Additive-Manufacturing<br />

PU-Material ohne Aufschmelzen drucken<br />

Bild: German Reprap<br />

German Reprap und Ebalta<br />

Kunststoff bieten ein auf Polyurethan<br />

basierendes Material<br />

an, das in der additiven Fertigung<br />

eingesetzt werden<br />

kann. Durch die Möglichkeit,<br />

die Materialeigenschaften flexibel<br />

einzustellen, lassen sich<br />

damit viele Anforderungen<br />

realisieren, etwa definierte<br />

Festigkeiten oder Flammschutz.<br />

Die mechanischen Eigenschaften<br />

nach dem Druck<br />

sind durch die chemische Vernetzung<br />

isotrop und setzen damit<br />

dort an, wo alle verfügbaren<br />

Technologien Schwachstellen<br />

zeigen. Damit<br />

ist es nun möglich,<br />

dieses Material<br />

auch in einem<br />

flüssigen Zustand<br />

mit Hilfe eines<br />

3D-Druckers, ohne<br />

Aufschmelzprozess,<br />

zu verarbeiten.<br />

Durch die Verarbeitung<br />

bei Raumtemperatur<br />

ist der Druckprozess sehr<br />

energieeffizient und der<br />

Schwund der Materialien bewegt<br />

sich im Bereich von 1 bis<br />

2 %. Themen wie thermischer<br />

Verzug oder Ablösung vom<br />

Druckbett gehören damit der<br />

Vergangenheit an.<br />

German Reprap,<br />

Feldkirchen b. München<br />

Tel. (089) 2488986-0<br />

Ebalta Kunststoff,<br />

Rothenburg ob der Tauber<br />

Tel. (09861) 7007-0<br />

3D-Koordinatenmessgerät<br />

Schließt Lücke zwischen Handmessmitteln<br />

und Koordinatenmessgeräten<br />

Bild: Keyence<br />

Mit dem 3D-Koordinatenmessgerät<br />

der Modellreihe XM<br />

lassen sich Messzeiten nochmals<br />

verkürzen und die Produktivität<br />

steigern. Das Gerät<br />

lässt sich einfach bedienen,<br />

flexibel einsetzen und intuitiv<br />

anwenden. Das breite Sichtfeld<br />

ermöglicht auch das Messen<br />

von großen Bauteilen, da<br />

Messpunkte unabhängig vom<br />

Antastwinkel gesetzt werden<br />

können. Dank seiner kompakten<br />

Bauweise kann es überall<br />

als Tischgerät, auch außerhalb<br />

des Messraums in nicht klimatisierten<br />

Räumen genutzt werden.<br />

Der Taststift, welcher in<br />

verschiedenen Größen und<br />

Längen verfügbar ist, lässt eine<br />

große Anzahl verschiedener<br />

Messungen zu. Der Winkel<br />

des Taststifts kann stufenweise<br />

verändert werden, um eine<br />

optimale Messung vorzunehmen.<br />

Zudem lässt sich zeitgleich<br />

ein zweiter Messtaster<br />

anschließen.<br />

Keyence Deutschland,<br />

Neu-Isenburg<br />

Tel. (06102) 3689-0<br />

Mehrsprachige<br />

Katalogproduktion<br />

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten<br />

Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es<br />

um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen<br />

Aufträge geht.<br />

Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind,<br />

beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess.<br />

Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.<br />

intelligent<br />

Medien<br />

produzieren<br />

druck@konradin.de<br />

www.konradinheckel.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 97

ISSN 1863–7604<br />

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />

Verlag:<br />

Konradin-Verlag<br />

Robert Kohlhammer GmbH<br />

Anschrift: Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen,<br />

Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin:<br />

Redaktion:<br />

Ständige freie<br />

Mitarbeit:<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Layout:<br />

ANZEIGEN<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Dr. Birgit Oppermann (op),<br />

Phone +49 711 7594–459<br />

Susanne Schwab (su),<br />

Phone +49 711 7594–444<br />

Bettina Gonser (bg),<br />

Sabine Koll (sk)<br />

Daniela Engel,<br />

Phone +49 711 7594–452,<br />

Fax +49 711 7594–1452<br />

E-Mail: daniela.engel@konradin.de<br />

Vera Müller,<br />

Phone +49 711 7594–422<br />

Joachim Linckh,<br />

Phone +49 711 7594–565,<br />

Fax +49 711 7594–1565<br />

Auftragsmanagement: Matthias Rath,<br />

Phone +49 711 7594–323,<br />

Fax +49 711 7594–1323<br />

Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 11 vom 1.10.2016<br />

ABONNEMENTS<br />

Leserservice:<br />

Ute Krämer,<br />

Phone +49 711 7594–5850,<br />

Fax +49 711 7594–15850<br />

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />

Erscheinungsweise: 6 x jährlich<br />

Bezugspreis:<br />

Inland jährlich 66,60 € inkl. Versandkosten und MwSt;<br />

Ausland: 72,60 € inkl. Versandkosten. Einzelpreis 11,20 €<br />

(inkl. MwSt zzgl. Versand).<br />

Für Schüler, Studenten und Auszubildende gegen Nachweis:<br />

Inland 37,80 € inkl. Versand u. MwSt., Ausland 43,80 € inkl. Versand.<br />

Bestellungen erbitten wir an den Verlag.<br />

Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum ausdrücklich<br />

bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit:<br />

Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des<br />

ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten<br />

Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum<br />

Quartalsende. Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen<br />

oder höherer Gewalt entsteht kein Anspruch auf Ersatz.<br />

AUSLANDSVERTRETUNGEN<br />

Belgien, Frankreich, Italien,<br />

Luxemburg, Switzerland: Großbritannien/Irland:<br />

IFF media ag<br />

Jens Smith Partnership<br />

Frank Stoll<br />

The Court, Long Sutton<br />

Technoparkstrasse 3<br />

GB-Hook, Hampshire RG 29 1TA<br />

CH-8406 Winterthur Phone 01256 862589<br />

Tel: +41 52 633 08 88 Fax 01256 862182<br />

Fax: +41 52 633 08 99 E-Mail: media@jens.demon.co.uk<br />

e-mail: f.stoll@iff-media.ch<br />

Japan:<br />

USA:<br />

Mediahouse Inc.<br />

D.A. Fox Advertising Sales<br />

Kudankita 2-Chome Building Inc. Detlef Fox<br />

2–3–6, Kudankita 5 Penn Plaza, 19th Floor<br />

Chiyoda-ku, Tokyo 102 New York, NY 10001<br />

Phone 03 3234–2161 Phone +1 212 8963881<br />

Fax 03 3234–1140 Fax +1 212 6293988<br />

E-Mail: detleffox@comcast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht<br />

unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Manuskripte keine Gewähr. Alle in medizin&<strong>technik</strong> erscheinenden<br />

Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch<br />

Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art,<br />

nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2017 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

UV-Klebstoff<br />

Eignet sich gut für Dome-Coatings und zum Verzieren<br />

Vitralit UC 6686 ist ein UV-härtender Epoxidharzklebstoff.<br />

Er ist extrem hart und kratzfest, seine Oberfläche<br />

transparent, hochglänzend und brillant, ohne<br />

zu vergilben. So eignet er sich gut für Dome-Coatings<br />

und das Verzieren von Glas und Kunststoffen. Durch<br />

seine hochviskosen Eigenschaften kann er leicht automatisch<br />

dosiert und verlaufsfrei aufgetragen werden.<br />

Zur Aushärtung können sowohl UV-Gasentladungslampen<br />

als auch UV-LED-Strahler eingesetzt werden.<br />

Sehr gute Haftfestigkeiten entstehen bei größeren<br />

Klebstoffflächen durch eine Aushärtung mit Hönles<br />

LED Spot 100 mit einer Wellenlänge von 365 nm. Der<br />

Klebstoff haftet besonders gut auf Glas, Kunststoffen<br />

und Metallen. Für die Dekoration von Parfum-Glasflakons<br />

hat sich der Klebstoff bereits bewährt.<br />

Panacol-Elosol, Steinach/Taunus<br />

Tel. (06171) 6202-0<br />

Auf der Messe Bondexpo: Halle 6, Stand 6420<br />

Werkzeuge<br />

Mit Bohrstangen Präzisionswerkzeuge auch innen<br />

hochgenau bearbeiten<br />

Die umfassend erweiterte und aktualisierte<br />

Präzisionswerkzeug-Reihe Inturn zur<br />

Innenbearbeitung enthält nunmehr Bohrstangen<br />

aus Vollhartmetall sowie Varianten<br />

mit aufgelöteten CBN-Schneiden oder<br />

mit CBN- und VHM-Wendeschneidplatten.<br />

Je nach Ausführung eignen sich diese<br />

Innendrehwerkzeuge auch zum Bearbeiten<br />

ungehärteter Stähle. Als Standard stehen<br />

Werkzeuge zur Hartbearbeitung mit<br />

aufgelöteten CBN-Schneiden für 2 bis 6<br />

mm Bohrungsdurchmesser um 0,5 mm<br />

steigend zur Verfügung. Durch universelle<br />

CBN-Sorten können diese Innendrehwerkzeuge<br />

für gehärtete sowie für gehärtete,<br />

korrosionbeständige Stähle verwendet<br />

werden.<br />

Innendrehwerkzeuge aus Vollhartmetall<br />

gibt es als Standard ab Lager für Bohrungen<br />

von 1 bis 6 mm Durchmesser mit unterschiedlichen<br />

Auskraglängen. Bei der<br />

Ausführung mit CBN- oder VHM-Wendeschneidplatten<br />

umfasst das Standardprogramm<br />

Bohrstangen für 6 bis 8 mm Bohrungsdurchmesser.<br />

Rechteckige Standardhalter mit 22 mm x<br />

12 mm und 16 mm x 12 mm Querschnitt<br />

sowie Rundschafthalter mit 12, 16 und 20<br />

mm Durchmesser und Spannfläche ermöglichen<br />

einen universellen Einsatz der<br />

Inturn-Reihe auf allen üblichen Drehautomaten.<br />

Zusätzlich gibt es VDI20-, VDI30-<br />

und VDI40-Halter mit Hydrodehnaufnahme,<br />

um die Innendrehwerkzeuge auch auf<br />

CNC-Drehzentren nutzen zu<br />

können. Darüber hinaus lassen<br />

sich die Präzisionsbohrstangen<br />

auf dem einfach zu rüstenden<br />

und gut dämpfenden, hydraulischen<br />

Spannsystem MEX in<br />

Verbindung mit speziell dafür<br />

gefertigten Hülsen spannen.<br />

Bild: MAS<br />

MAS Tools & Engineering,<br />

Leonberg<br />

Tel. (07152) 6065-0<br />

Bild: Panacol<br />

98 medizin&<strong>technik</strong> 05/2017

MEILEN<br />

STEINE<br />

Bild: Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />

Abschied vom schlechten Blut<br />

Körperhaare entfernen, Haut reinigen.<br />

Was nach OP-Vorbereitung klingt, beschreibt<br />

auch die ersten Schritte, mit<br />

denen das Schröpfen beginnt. Es soll<br />

den Patienten vom „schlechten Blut“<br />

befreien, das manche Erkrankungen<br />

verursacht. Diese Idee war schon in der<br />

Antike bekannt. Um eben dieses Blut<br />

zu entfernen, wurden Schröpfköpfe<br />

aus Messing oder Glas erdacht, die auf<br />

die Haut aufgesetzt wurden. Zum Erhitzen<br />

dienten spezielle Schröpflampen.<br />

Der damit im Schöpfkopf erzeugte<br />

Unterdruck regt die Durchblutung<br />

der Haut an und soll Verspannungen<br />

lösen.<br />

Die mit dem Schröpfkopf angesaugte,<br />

aufgewölbte Haut wurde dann mit einem<br />

Instrument, dem Schröpfschnepper,<br />

verwundet und durch erneutes<br />

Aufsetzen eines Schröpfkopfes das<br />

19. Jhdt<br />

Die Lampe in<br />

der einen Hand...<br />

In der knapp 200 Jahre alten<br />

Schröpflampe wurde früher<br />

Talg verbrannt. Die brennende<br />

Lampe hielt der Arzt in der<br />

einen Hand, um mit der anderen<br />

den erhitzten Schröpfkopf<br />

aufzusetzen<br />

Blut an dieser Stelle abgesaugt. Die<br />

Schnitte hat der Arzt medizinisch versorgt.<br />

Eine solche Schröpflampe ist in der<br />

Spezialsammlung des Medizinhistorikers<br />

Theodor Meyer-Steineg erhalten.<br />

Sie wird seit den 1970er Jahren im<br />

Ernst-Haeckel-Haus in der medizinhistorischen<br />

Sammlung der Friedrich-<br />

Schiller-Universität Jena aufbewahrt.<br />

sammlungen.uni-jena.de<br />

Zum Schluss<br />

Immer das Gute erwähnen | Freche Sprüche auf Postkarten sind in<br />

– vielleicht deshalb, weil sie mindestens ein Klischee bedienen oder<br />

sogar ein Körnchen Wahrheit drin steckt. Ein solcher Spruch ist nun<br />

wissenschaftlich belegt: „Man muss mich loben, das macht mich<br />

glücklich.“ Konkret haben Forscher in Österreich und Deutschland<br />

getestet, wie viel (mehr) Eis oder auch Dönerkebab man bekommt,<br />

wenn man die Mitarbeiter des Verkaufsteams lobt oder mit einem<br />

Vorab-Trinkgeld verwöhnt. Die Waage brachte es an den Tag: Die<br />

Portionen wuchsen tatsächlich, und zwar messbar, in verschiedenen<br />

Städten und mit verschiedenen Probanden. Das Geld<br />

zeigte zunächst den größeren Effekt. Rechnete man den<br />

zusätzlichen Warenwert und die gegebene Summe gegen,<br />

war die Wirkung allerdings vergleichbar mit der<br />

des mündlichen Lobes. Am besten funktionierte es,<br />

wiederholt Nettigkeiten zu verteilen. Die Portionen<br />

wurden dann sogar noch größer. Fazit: Du musst<br />

mich loben, das macht Dich glücklich.<br />

Susanne Schwab<br />

Redakteurin<br />

medizin&<strong>technik</strong><br />

LEE Hydraulische<br />

Miniaturkomponenten GmbH<br />

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach<br />

Telefon 06196 / 7 73 69 - 0<br />

E-mail info@lee.de · www.lee.de<br />

05/2017 medizin&tec hn i k 99<br />

THE LEE COMPANY SINCE 1948

WITTMANN 4.0<br />

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Robotsteuerung<br />

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GRAVIMAX<br />

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Robot W818<br />

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25 – 350 t<br />

TEMPRO plus<br />

Halle B1, Stand 1204<br />

17. bis 21. Oktober 2017<br />

WITTMANN Robot Systeme GmbH<br />

Am Tower 1002 medizin&<strong>technik</strong> | D-90475 Nürnberg 05/2017<br />

Tel.: +49 9128 7099 0 | info.de@wittmann-group.com<br />

WITTMANN BATTENFELD GmbH & Co. KG<br />

Werner-Battenfeld-Straße 1 | D-58540 Meinerzhagen<br />

Tel.: +49 2354 72 0 | info@wittmann-group.com

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