
Die Elios 4500 mit vollelektrischer Schließeinheit. (Bild: Netstal)
Hersteller von Dünnwandverpackungen denken in Sachen Effizienzsteigerungen in Zehntelsekunden. Jede Zykluszeitverkürzung führt zu einer gesteigerten Produktivität. Ein weiterer Einflussfaktor auf die Stückkosten ist die Energieeffizienz der Produktionsanlagen. Auf diese Punkte hin hat Netstal das kleinste Modell seiner Elios-Baureihe, die Elios 4500, mit 4.500 kN Schließkraft optimiert.
„Durch eine intelligente Neuauslegung der Betätigungselemente in der Schließeinheit konnten wir den hydromechanischen Teil des Antriebs komplett eliminieren und damit einen rein elektrischen Antriebsstrang realisieren. Für unsere Kunden wird die Elios 4500 dadurch noch produktiver. Zugleich erzielen sie weitere Einsparungen bei den Stromkosten“, sagt Marcel Christen, Produktmanager bei Netstal.
Die Trockenlaufzeit der Spritzgießmaschine verkürzt sich um 0,1 auf nun 1,4 s. Bezogen auf den Trockenzyklus gemäß Euromap sinkt den Angaben zufologe der Energieverbrauch um 7 kW. Durch den Entfall der hydromechanischen Komponenten zur Betätigung des Kniehebels ergibt sich zudem eine um 450 mm verkürzte Maschinengesamtlänge.
Energieeffiziente Spritzgießmaschinen für Dünnwandverpackungen
In den Schließeinheiten der größeren Varianten mit 5.500, 6.500, 7.500, 8.800 und 10.000 kN wirkt weiterhin das patentierte Antriebskonzept zur Betätigung des Kniehebels. „Bei den höheren Schließkräften ist der hybride Antrieb nach wie vor die ideale Synthese, um die optimale Kombination aus Geschwindigkeit und Energieeffizienz zu gewährleisten. Er besteht aus einem elektrisch angetriebenen Doppelzahnstangengetriebe und einer synchron mitwirkenden hydromechanischen Betätigung, die für den Aufbau der maximalen Schließkraft sorgt“, erklärt Christen.
Die Trockenlaufzeit bewegt sich je nach Modell zwischen 1,4 und 2,2 s. Durch die Rückgewinnung kinetischer Energie, die in Form von hydraulischer Energie im Gesamtsystem wiedereingesetzt wird, sind die Maschinen besonders energieeffizient.
Quelle: Netstal
Bildergalerie: Welcher Kunststoff für welche medizinische Anwendung?

Kunststoffe, die in der Medizin zum Einsatz kommen, müssen besondere Eigenschaften erfüllen. Die Grundanforderungen an Materialien für die Medizintechnik etwa sind Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit. Die Anforderungen unterscheiden sich dabei im Einzelnen zwischen Materialien, die außerhalb des Körpers, und solchen, die – im Körper etwa als Implantate – zum Einsatz kommen. Biomaterialien – also Werkstoffe, die sich mit Körperzellen vertragen – dürfen keine schädigende Wirkung auf Organismus verursachen, sondern müssen vom Körper toleriert oder, im günstigsten Fall, wie körpereigenes Material akzeptiert werden. Wichtig ist außerdem, dass von dem Material keine toxische Wirkung auf den Organismus ausgeht. Festgelegt sind diese Anforderungen in verschiedenen Vorschriften und Richtlinien, beispielsweise der EU-Richtlinie 93/42/EWG, die auch als „Medical Device Directive“ bekannt ist. Seit 2019 definiert und beschreibt die VDI-Richtlinie 2017 speziell für den Bereich der Kunststoffe, was unter Medical Grade Plastics zu verstehen ist und welche Eigenschaften und Anforderungen maßgeblich sind. (Bild: Paul Vinten – Fotolia)

Polyethylen (PE) ist nicht nur insgesamt der weit verbreitetste Kunststoff, sondern spielt auch im medizinischen Einsatz eine große Rolle. Der Werkstoff kommt vor allem in Verpackungen für klinische und pharmazeutischer Produkte zum Einsatz, so etwa in Flaschen oder Folien, aber auch beispielsweise in Spritzen. Vor allem Polyethylene hoher Dichte, sogenanntes PE- HD, zeichnet sich dabei durch eine hohe Formfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit aus. Das Material kommt daher etwa auch für Implantate, zum Beispiel als Hüftgelenkpfannen in der Orthopädie, zum Einsatz. Außerdem lässt sich etwa bei Behältern aus PE der Einfluss von migrierenden Additiven vermeiden. (Bild: catsnfrogs – Fotolia)

Das zweite besonders häufig in der Medizin eingesetzte Polymer ist Polyvinylchlorid, besser bekannt als PVC. Für den Werkstoff sprechen vor allem der geringe Preis, auch im Vergleich zu anderen Kunststoffen, sowie die einfache Verarbeitbarkeit. Das Material ist außerdem sehr gewebe- und blutverträglich. Aufgrund dieser Eigenschaften kommt PVC vor allem in Einweg-Produkten wie Blutbeutel und Handschuhe oder Katheter, aber auch für Schläuche und sterilisierbare Verkleidung von medizinischen Geräten zum Einsatz. Als Problem von Weich-PVC gilt zunehmend, dass der Kunststoff meist phthalathaltige Weichmacher wie Diethylhexylphthalat (DEHP), das nicht chemisch gebunden ist und damit in seine Umgebung migrieren kann. Dem Additiv werden fortpflanzungsschädigende Eigenschaften zugeschrieben. Weich-PVC enthält bis zu 40 Gewichtprozent an DEHP. Während der Stoff in Kinderspielzeug oder Kosmetika verboten ist, gilt das Additiv in Medizinprodukten als weitgehend unverzichtbar. Hersteller müssen jedoch jeweils darlegen können, warum sich keine Alternativen zu DEHP einsetzen lassen. (Bild: Stephan Morrosch – Fotolia)

Für Verpackungen aller Art kommt im medizinischen Bereich vor allem Polystyrol (PS) zum Einsatz. Durch seine hohe Transparenz und ist der Thermoplast vor allem in Anwendungen zu finden, in denen sonst Glas zum Einsatz kommen würde, also etwa in Behältern für infektiöses oder toxisches Material oder im Laborbereich in Petrischalen und Ähnlichem. PS findet jedoch beispielsweise auch als Folie in Medikamentenblistern Verwendung. Expandiertes Polystyrol (EPS), weit bekannt unter dem Handelsnamen Styropor, dient als Schaumstoff dagegen dem Schutz von empfindlichen Produkten. Außerdem leistet das Material durch seine wärmedämmende Wirkung seinen Dienst in der Kühlkette beim Transport von Medikamenten und aktuell in der Logistik von Covid-19-Impfstoffen. (Bild: ggw – Fotolia)

Auch Polypropylen (PP) kommt hauptsächlich für die Verpackung zum Einsatz, beispielsweise wiederum in Medikamentenblistern, aber auch für Einwegspritzen oder Infusions-Bestecke. Hitzestabilisierte Polypropylen-Typen sind darüber hinaus gut zu sterilisieren. Außerdem kommt PP auch in Implantaten zum Einsatz. Außerdem spielt PP durch seine glatte Oberfläche als Nahtmaterial eine große Rolle. (Bild: ThKatz – Fotolia)

PE, PVC, PS und PP sind die mit Abstand gängigsten Polymere in der medizinischen Anwendung und stehen zusammen für 80 bis 90 % der dort eingesetzten Kunststoffe. Daneben gibt es noch eine Reihe anderer Kunststoffe in der Medizintechnik. Bereits seit etwa 20 Jahren wird beispielsweise auch Polyetheretherketon (PEEK) für Implantate in der Wirbelsäulen- und Gesichtschirurgie verwendet. Aufgrund eher unvorteilhafter Oberflächeneigenschaften ist der Werkstoff aber nicht weit verbreitet. Nitril-Polymere wiederum finden durch ihre chemische Beständigkeit und die gummiähnlichen Eigenschaften für Schutzhandschuhe Anwendung. (Bild: April Cat – Fotolia)
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