Kleine Rollen, große Wirkung

Mit der Bezeichnung Rollenklemme wissen Laien im ersten Moment wenig anzufangen. Doch spätestens, wenn sie sich dazu das Bild eines so genannten Infusionsbestecks ansehen, kommt der Aha-Effekt. Denn hinter dem Begriff Rollenklemme verbirgt sich die kleine Baugruppe, an der das Pflegepersonal mit geübtem Griff den Flüssigkeitsstrom einer Infusion regelt. Dazu drückt eine kleine Rolle so auf den Infusionsschlauch, dass sich dessen Lumen einengt. Um diese Funktion erfüllen zu können, muss die 0,55 g schwere Rolle aus schlagfestem Polystyrol präzise gefertigt sein.

Massenproduktion im
Mikrometer-Bereich

Seit den 1990er Jahren entwickelt B. Braun, ein Produzent und Dienstleister für Kliniken, niedergelassene Ärzte sowie den Homecare-Bereich, Mehrfachwerkzeuge für diese Rollen. Die ersten 32-fach-Werkzeuge erwiesen sich jedoch schon bald als nicht ausreichend, um die große Nachfrage des Marktes zu decken. Aus diesem Grund entwickelte ein namenhafter Werkzeugbauer in Zusammenarbeit mit der Günther Heißkanaltechnik ein 64-fach-Werkzeug für den Dienstleister. Günther lieferte dazu die Heißkanaldüsen sowie den kompletten Heißkanal. Auch die Konstruktion der heißen Seite mit den STT-Düsen übernahm der Heisskanal-Spezialist. Eines der wesentlichen Qualitätskriterien sind die engen Toleranzen der Formteile, die bei den Achsmaßen und hinsichtlich des Rundlaufs im Bereich weniger hundertstel mm bewegen. Nicht minder wichtig ist aber auch, dass der Abrisspunkt keinesfalls Fäden zieht, keinerlei Fussel oder andere Verunreinigungen aufweist und nicht vorsteht. Das Anspritzen der Rädchen erfolgt stirnseitig auf der Achse. Die Nestabstände liegen bei 60 mm; die Zykluszeit unter 12 s.

Leichtes Reinigen eines
Schwergewichts

Wichtige Aspekte bei der Konzeption waren, neben der Präzision, das Warten und Reinigen des Werkzeugs sowie hierdurch entstehende Standzeiten. Hinsichtlich des Reinigens der Düsenspitzen kam es darauf an, dies nach Möglichkeit mit dem Werkzeug auf der Maschine durchführen zu können. Hintergrund in diesem Zusammenhang ist, dass sich bei Formteilen dieser Größe selbst geringe Verunreinigungen an den Düsenspritzen auf die Maßhaltigkeit und die Reproduzierbarkeit aller Teile beziehungsweise Kavitäten auswirken. Angesichts von Ausmaß und Komplexität des Werkzeugs – es wiegt rund 1,2 t – wäre der komplette Aus- und Einbau eine höchst zeitaufwändige Angelegenheit. Folglich wurde eine Lösung gesucht, um solche Arbeiten möglichst schnell, einfach und sicher im Prozess zu lösen. Laut Hersteller dauert der gesamte Vorgang der Düsenreinigung nicht länger als 45 min, was gegenüber einem kompletten Aus- und Einbau nicht weiter ins Gewicht fällt. Der Anwender sollte eine solche Reinigungsaktion durchschnittlich einmal pro Woche vornehmen. Als weiterer Vorteil des Werkzeugs erwies sich die hohe Standzeit der Düsen. Abgesehen davon, dass sich Ausfälle grundsätzlich negativ auf die Produktion auswirken, verursachen sie bei einer komplexen Mehrfachform zusätzliche Schwierigkeiten – auch wegen des bereits erwähnten Aus- und Einbaus. Die Projektpartner verzichteten bewusst auf den Einsatz von Nadelverschlussdüsen. Abgesehen von höherem Wartungsaufwand, beruht die Entscheidung auch auf der Überlegung, dass weniger bewegliche Teile weniger anfällig sind.

Sauberkeit als essentieller
Bestandteil der Produktion

Hinsichtlich der für Medizinteile wichtigen Produktionssicherheit und Sauberkeit achteten die Entwickler ferner darauf, dass es im Heißkanalsystem möglichst wenige bis keine Totstellen gibt. Hierdurch verringert sich die Gefahr von kleinsten Verunreinigungen oder gar Verbrennern.
Das Herstellen der Teile erfolgt mit einer vollelektronischen Spritzgießmaschine mit 180 t Schließkraft, bei der die Maschinensteuerung die Produktions- und Qualitätsüberwachung übernimmt. Zum Einsatz kommt eine Prozessparameter-Überwachung, die hier insbesondere das Einspritzvolumen in engen Grenzen überwacht. Im Falle des Über- oder Unterschreitens der festgelegten Toleranzen separiert die Maschine die Teile als Ausschuss und bleibt nach mehrfachen Störungen stehen. Beim Anfahren erfolgt das Aussondern der ersten Schuss generell. Ferner überwacht die Steuerung sämtliche Drücke.
Inzwischen laufen in Melsungen zwei Heißkanalwerkzeuge im vollkontinuierlichen Schichtbetrieb. Das Produktionsziel des Unternehmens: Jährlich sollen rund 220 Mio. Röllchen in die Auffangbehälter fallen.

KOSTENEFFIZIENZ
Die Düse machts
Die Düsen des Herstellers zeichnen sich durch hohe Standzeiten aus. In Verbindung mit dem modularen Düsenaufbaus und dem daraus resultierenden schnellen Austauschs verringern sich hierdurch die Stillstandzeiten und damit verbundene Produktionsausfälle. Durch kurze Zykluszeiten reduziert sich der Energieverbrauch, was zum senken der Produktionskosten beiträgt.