Der Markt für medizintechnische Produkte wächst kontinuierlich und fordert in zunehmendem Maße ausgeklügelte Kunststoffanwendungen – eine Herausforderung, der sich Weidmann mit seiner Medical Division erfolgreich stellt. Weidmann mit Sitz in Rapperswil in der Schweiz ist führend bei technisch anspruchsvollen, kundenspezifischen Produkten für den Laborbereich, In-Vitro-Diagnostic und medizinische Instrumente. Die Herstellung dieser Produkte erfolgt schwerpunktmäßig im Schweizer Werk Bad Ragaz. An diesem Standort sind circa 100 Mitarbeiter beschäftigt. Der Reinraumbereich wurde anlässlich der Erweiterung im Jahr 2009 fast verdreifacht und nimmt heute 2.500 m² der gesamten Produktionsfläche ein.

Sanfte Stechhilfen für Diabetikerpräzise fertigen

Ende März dieses Jahres hat Weidmann zwei weitere vertikale Rundtischmaschinen beim österreichischen Spritzgießmaschinenhersteller Wittmann Battenfeld in Auftrag gegeben. Die Maschinen werden zum Umspritzen von Lanzetten für Diabetiker-Stechhilfen eingesetzt – ein besonders erfolgreiches und interessantes Produkt im Bereich medizinische Instrumente. Der so genannte „Multiclix“ ist eine sanfte Stechhilfe für Diabetiker, die der Ermittlung der erforderlichen Insulindosis dient. Dabei handelt es sich um ein etwa kugelschreibergroßes Gerät mit sechs in einer Trommel hygienisch und sicher aufbewahrten Lanzetten aus einem speziellen Chromstahl mit einer Länge von 16 mm und einem Durchmesser von 0,3 mm, die den Finger nahezu schmerzfrei punktieren. Die Spitze der Nadeln ist durch eine weiche Elastomerkappe aus TPE gegen Verkeimung und mechanische Beschädigung geschützt. Diese wird durch Auslösen des Stichmechanismus von der Lanzette durchstoßen. Nach dem Einstich zieht sich die Lanzette automatisch wieder in die Schutzkappe zurück. Zur Handhabung sind die Lanzetten am Schaft mit einem harten Thermoplast-Teil aus ABS umspritzt. Beide Komponenten – TPE-Schutzkappe und ABS-Aufnahmekörper – werden auf den 2K-Wittmann Battenfeld-Vertikalmaschinen mit zwei vertikalen Spritzaggregaten gleichzeitig um die Lanzetten gespritzt. In Bad Ragaz werden jährlich 500 Millionen Lanzetten im 4-Schicht-Betrieb hergestellt. Der gesamte Produktionsprozess, von der Zuführung und dem Einlegen der Nadeln in die Werkzeugkavität über den Spritzgießprozess und die Entnahme der Lanzetten bis zur Weiterführung und zur vollautomatischen Montage der Lanzetten in die Trommeln erfolgt unter Reinraumbedingungen, Reinraumklasse 8.

Für die Lanzettenherstellungist verlässlicher Partner gefragt

Zum Umspritzen werden die Nadeln von einem Greifersystem vereinzelt und in ein 64-fach-Werkzeug eingelegt. Das korrekte Einlegen der Nadeln wird über vier mit der Greifereinheit mitbewegten Kameras überprüft. Diese Prüfung stellt hohe Anforderungen an das System, da hier Metall auf Metall zu detektieren ist. Zum gleichzeitigen Umgießen der Nadelkappe und des Lanzettenkörpers kommen vertikale Rundtischmaschinen der Firma Wittmann Battenfeld zum Einsatz. Dabei handelt es sich um 3-Stationen-Maschinen bestehend aus einer Einlagestation, einer Spritzstation und einer Entnahmestation, die unter 120 Grad im Kreis angeordnet sind. Die obere Hälfte des Werkzeugs führt die vertikale Schließ- und Öffnungsbewegung durch. Die umspritzten Lanzetten werden mittels eines Greifers entnommen.

Ein Kamerasystem kontrolliert jede einzelne Lanzette vollautomatisch. Danach werden die Lanzetten in Magazine abgelegt und in Spezialcontainern weitertransportiert. In Bad Ragaz setzt Weidmann derzeit zum Umspritzen der Lanzetten vier vertikale Rundtischmaschinen mit einer Schließkraft von 75 t ein – alle aus dem Hause Wittmann Battenfeld. Die erste dieser Maschinen wurde bereits Ende 2003 installiert. Zwei zusätzliche Maschinen wurden Ende März dieses Jahres beauftragt.
Die Spritzgießmaschinen von Wittmann Battenfeld sind speziell auf die hohen Anforderungen an Genauigkeit und Schnelligkeit für diese Anwendung von Weidmann zugeschnitten. Bei diesen Produkten kommt es laut Fritz Stein, Geschäftsbereichsleiter Medizintechnik bei Weidmann, vor allem auf ein gleichbleibend hohes Qualitätsniveau bei riesigen Mengen an. Hier hat sich das Schweizer Unternehmen in dem regulatorisch definierten Medizintechnikbereich über die Jahre ein hohes Maß an Exzellenz erarbeitet. „Die Vertikalmaschinen von Wittmann Battenfeld erfüllen unsere Anforderungen an höchste Präzision sowie Reproduzierbarkeit und kürzeste Zykluszeiten“, so Stein.
Bei allen speziell für Weidmann konzipierten Maschinen handelt es sich um 3-Stationen-Maschinen mit zwei vertikalen Spritzeinheiten. Aufgrund der kleinen Nadeldurchmesser wurde der Genauigkeit des Bohrbildes an den Rundtischen besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Weiterhin sind die Maschinen mit einer Werkzeugeinbauhilfe auf der Düsenplatte ausgestattet, die das Wechseln des Oberteils erleichtert. Aufgrund der spezifischen Eigenschaften des TPE-Materials zum Umspritzen der Nadelspitzen sind die Maschinen zur Optimierung des Dosiervorgangs mit einer zusätzlichen Dosierhilfe versehen.

Komplexe Prozesse erfordernenge Entwicklungszusammenarbeit

Die Ende März in Auftrag gegebenen Maschinen mit Servoelektrik werden den Ansprüchen von Weidmann an Genauigkeit und Schnelligkeit in noch höherem Maße als die bisherigen Maschinen gerecht. Bei den beauftragten Anlagen handelt es sich um vertikale Rundtischmaschinen mit einer Schließkraft von ebenfalls 75 t mit Servoantrieb für die Schnecke und für den Rundtisch. Der Servoantrieb für den Dosiervorgang gewährleistet Parallelität zu den anderen Bewegungen, der servoelektrische Antrieb für den Rundtisch sorgt für noch mehr Schnelligkeit und Präzision bei gleichzeitig noch harmonischerer Rundtischbewegung.

Da es sich bei den an Weidmann gelieferten Maschinen um Sonderanwendungen handelt, sind die Abstimmung zwischen den beteiligten Unternehmen und die Beratung im Vorfeld von besonderer Bedeutung. Markus Reichlin, Werksleiter in Bad Ragaz schätzt neben der hohen Kompetenz und Erfahrung von Wittmann Battenfeld im Bereich der vertikalen Rundtischmaschinen vor allem die hervorragende Entwicklungszusammenarbeit. „Die Komplexität ist bei unseren Prozessen über die Automatisierung gegeben. Die Maschinen von Wittmann Battenfeld fügen sich optimal in unser Gesamtkonzept ein“ erläutert Markus Reichlin. Besonders schätzt Markus Reichlin die spezielle 3-Holmtechnik der Maschinen. Das heißt: Ein Holm befindet sich in der Mitte des Rundtisches, zwei weitere sind hinter dem Rundtisch angebracht, sodass Einlege- und Entnahmeprozess von allen Seiten unbehindert erfolgen können.

In die Maschinensteuerung sind diverse Sonderregelungen und Sonderfunktionen integriert. Hier bietet vor allem die von Wittmann Battenfeld angebotene, unter Windows XP laufende Unilog-B6-Steuerung enorme Möglichkeiten zur flexiblen Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen des Kunden.

Auf einen Blick
Weidmann Plastics Technology

Die Weidmann Plastics Technology ist ein Unternehmen der Wicor Gruppe, einem weltweit führenden Anbieter von technischen Produkten und Dienstleistungen für die Geschäftsfelder Electrical Technology und Plastics Technology. Die familiengeführte Gruppe erwirtschaftete 2009 mit circa 3.700 Mitarbeitern einen Umsatz von 669 Millionen CHF. Rund 30% davon entfielen auf den Bereich der Plastics Technology. Das Unternehmen konstruiert und fertigt anspruchsvolle Spritzgießanwendungen, wobei die Kernkompetenz in der Entwicklung und Produktion von kundenspezifischen Lösungen für den Automotive- und Industriebereich und für die Medizintechnik liegt.
Weidmann hat bereits in den 30er Jahren mit der Kunststoffverarbeitung begonnen und gehört zu den Pionieren in diesem Bereich, vor allem was den Mehrkomponentenspritzguss betrifft. Die Technologien und Prozesse wurden permanent weiterentwickelt. Das Unternehmen tritt für seine Kunden als Systemlieferant auf und bietet alle Leistungen über die gesamte Supply Chain von der Entwicklung bis hin zur Auslieferung des fertig verpackten Produktes an.

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Über den Autor

Gabriele Hopf, Manager Marketing, Wittmann Battenfeld, Kottinbrunn/Österreich, gabriele.hopf@wittmann-group.com