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Feinstreinigung in der Medizintechnik

23.07.2012

In der Implantologie stellt die notwendige Partikelfreiheit und mikrobiologische Sauberkeit höchste Ansprüche an die Reinigungsprozesse Viele Anwendungen im Bereich der Medizintechnik orientieren sich an den Richtlinien zur technischen Sauberkeit aus der Automobil- und Zulieferindustrie, verfolgen aber die Maxime: So sauber wie möglich. Deshalb hat das Unternehmen Dentaurum seine Feinreinigung auf eine entsprechend ausgelegte Reihentauchanlage umgestellt.

Das Unternehmen Dentaurum aus Ispringen ist seit 126 Jahren in der Dentaltechnik tätig. Der Schwerpunkt lag ursprünglich in der Zahntechnik, später kam dann die Sparte Kieferorthopädie (KFO) hinzu und wurde in der Folge zum wichtigsten Standbein des Unternehmens. Daneben stellt die Implantologie eine seit 15 Jahren stark wachsende Unternehmenssparte dar.

Den größten Teil der etwa 8.500 Produkte entwickelt und fertigt das inhabergeführte Unternehmen mit 500 Mitarbeitern in Deutschland, weitere 150 Beschäftigte sind international im Einsatz.

"Grundsätzlich hat das Qualitätsbewußtsein der Kunden in den letzten Jahren wesentlich zugenommen", berichtet Fertigungsleiter Klaus Merkle. "Wir möchten den Anforderungen unserer Kunden stets voraus sein und haben deshalb in den letzten Jahren unsere Produktionsanlagen grundlegend modernisiert. Auch der Bereich der Feinreinigungsprozesse, der bis dahin weitgehend manuell betrieben wurde, sollte automatisiert werden. Wir haben vor knapp drei Jahren angefangen, ein zukunftsweisendes Reinigungskonzept zu entwickeln und zu recherchieren, welche Möglichkeiten aktuelle technische Entwicklungen bieten", so Merkle. "Letztlich war der händische Waschprozess mit Ultraschall-becken schlicht nicht mehr zeitgemäß. Insbesondere ist er nicht reproduzierbar und erlaubt auch kein Qualitätsmonitoring nach aktuellen Maßstäben." Im Zuge der Recherchen kristallisierte sich eine wässrige Reinigungsstraße als optimale Lösung heraus, mit deren Konzeption und Bau das Unternehmen den Schweizer Reinigungsspezialisten UCM beauftragte.

Vor- und Feinreinigung
Die meisten Teile werden spanend hergestellt und kommen so mit Kühl- und Schmieremulsionen oder Schneidöl in Kontakt, es folgen unterschiedliche Schleif- und Polierprozesse. Insbesondere die hierbei verwendeten Schleif- und Polierpasten haften stark an, sind schwer abzureinigen und stellen damit hohe Anforderungen an den Reinigungsprozess.

Um bei den Implantaten eine spezielle Oberflächenstruktur zu erreichen, die das Einwachsen der Teile in das umgebende Gewebe begünstigt, muss im Vorfeld durch eine gründliche Vorreinigung sichergestellt werden, dass keine partikulären Verunreinigungen auf den Implantaten zurückbleiben. Neben Partikelgrenzwerten gibt es im Bereich der Implantologie außerdem Richtwerte bezüglich mikrobiologischer Verunreinigungen, Toxinen und weiterer bedenklicher Kontaminationen zu beachten. Darüber hinaus sollte eine Anlage, die die manuellen Reinigungsbecken ersetzen soll, die extreme Teilevielfalt bewältigen können. Auch Sacklöcher oder tieflochgebohrte Teile müssen beherrscht werden.

Alle technischen Möglichkeiten genutzt
Die Aktivwannen in der Anlage sind so ausgestattet, dass mit unterschiedlichen Ultraschallfrequenzen gearbeitet werden kann. Der größte Schmutzeintrag erfolgt in der ersten Wanne, da hier die meisten Bauteile in den Reinigungsprozess einsteigen. Die Zeitintervalle und Frequenzen in den einzelnen Wannen sind frei programmierbar. Die am stärksten belasteten Becken verfügen zudem über eine Leit-wertmessung samt automatischer Zudosierung von Reiniger.

Aufgrund des großen Teilespektrums ist eine hohe Flexibilität der Anlage notwendig, die über eine entsprechende SPS-Steuerung ermöglicht wird. Für jede Produktgruppe können speziell abgestimmte Reinigungsprogramme hinterlegt werden. Auch eine Auslesung und Speicherung sämtlicher Fertigungsparameter der einzelnen Chargen ist möglich. Die SPS kann erweitert und bei Bedarf mit einem ERP-System verbunden werden. Um den speziellen Reinigungsanforderungen von Dentaurum genügen zu können, muss es die Anlage bei der Verwendung von Drehkörben erlauben, die Drehbewegung in Bezug auf Geschwindigkeit und Richtung steuern zu können. Zusätzlich lassen sich für jede Charge individuelle Anpassungen vornehmen.

Intensive Prozesswasser-aufbereitung
Für das Endergebnis sind in der Medizintechnik die Spülvorgänge von entscheidender Bedeutung. Konstruktiv verfügen UCM-Anlagen über einen 360°-Überlauf, der in den Wannen ein gleichmäßiges Aufsteigen und Abfließen der kreislaufgefilterten Reinigungs- und Spülmedien gewährleistet. Damit Tensid- und Partikelreste zuverlässig abgereinigt werden können, verfügen die Anlagen zudem über turbulente Spülen mit starker Strömung.

Auch die Wasseraufbereitung spielt im medizinischen Bereich eine wichtige Rolle. Für die vorderen Spülbäder wird das Wasser im Rücklauf per Umkehrosmose mit UV-Entkeimung und Laugenfalle aufbereitet. Bei Bedarf werden die Produkte zusätzlich in einer zweifachen VE-Wasser-Kaskade gespült. Das vollentsalzte Wasser für diese Kaskade wird im Kreislauf geführt, permanent umgewälzt und über einen Vorratstank, Aktivkohlefilter sowie einen Mischionenaustauscher auch von den letzten Partikeln und Schadstoffen befreit. Kommen frische Mischionen-Austauscherpatronen und Aktivkohlefilter zum Einsatz, können extrem niedrige Leitwerte erreicht werden.

Um den nötigen Durchsatz zu gewährleisten, arbeiten am Ende der Anlage zwei parallel laufende Warmlufttrockner, die über einen Filter die Umgebungsluft ansaugen. "Wenn man die Trockenkapazitäten zu gering ansetzt, kann der Trockner schnell zum Flaschenhals einer solchen Anlage werden", erklärt Klaus Merkle.

Ein Jahr automatische Teilereinigung
"Wir haben nun ein Jahr Erfahrung mit der neuen Anlage, und sie hat sich als ein stimmiges Konzept erwiesen. Wir können die Wanne 1 mit deutlich höheren Standzeiten ohne Badwechsel fahren, und die Badaufbereitung würde auch deutlich ölhaltigere Teile vertragen. Aber diese Reserve wollen wir ohne Not nicht in Anspruch nehmen", freut sich der Fertigungsleiter. "Mit ein Entscheidungsgrund für UCM war die handwerkliche Verarbeitung. Sogar die Elektroverdrahtung in den Schaltschränken ist sehr sorgfältig verlegt, beschriftet und dokumentiert. Das ist durchaus nicht selbstverständlich." Praktisch findet Merkle auch, dass die Ultraschallschwinger durch ein Einschubsystem mit wenig Aufwand zu wechseln sind. Weiterhin ist die SPS übersichtlich strukturiert und zeigt sogar die wichtigsten Meldungen der EnviroFalk-Wasseraufbereitungsanlage an. "Insgesamt konnten wir gegenüber den früheren manuellen Reinigungsprozessen eine erheblich verbesserte Konstanz bei den Reinigungsergebnissen und damit eine stabilere Qualität feststellen", lautet das Resümee des Fertigungsleiters.

 

Die Dürr Ecoclean Gruppe ist der führende Anbieter von Lösungen für die industrielle Reinigung, Automatisierung und Filtration. Die Unternehmensgruppe beliefert die Fahrzeugindustrie, deren Zulieferer sowie den allgemeinen Markt rund um den Globus mit innovativen Standardanlagen, maßgeschneiderten Systemlösungen und Dienstleistungen. Dürr Ecoclean ist Mitglied des Dürr-Konzerns und hat Standorte in Deutschland, Frankreich, Tschechien, den USA, China und Indien.

Dürr ist ein Maschinen- und Anlagenbaukonzern, der in seinen Tätigkeitsfeldern führende Positionen im Weltmarkt einnimmt. Gut 80% des Umsatzes werden im Geschäft mit der Automobilindustrie erzielt. Darüber hinaus beliefert Dürr die Flugzeugindustrie, den Maschinenbau sowie die Chemie- und Pharmaindustrie mit innovativer Produktions- und Umwelttechnik. Die Dürr-Gruppe agiert mit vier Unternehmensbereichen am Markt: Paint and Assembly Systems plant und baut Lackierereien und Endmontagewerke für die Automobilindustrie. Application Technology sorgt mit ihren Robotertechnologien für den automatischen Lack-, Dicht- und Klebstoffauftrag. Maschinen und Systeme von Measuring and Process Systems kommen unter anderem im Motoren- und Getriebebau und in der Fahrzeugendmontage zum Einsatz. Der vierte Unternehmensbereich Clean Technology Systems beschäftigt sich mit Verfahren zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Abluftreinigung. Weltweit verfügt Dürr über 50 Standorte in 23 Ländern und beschäftigt rund 7.100 Mitarbeiter. Dürr erzielte im Geschäftsjahr 2011 einen Umsatz in Höhe von 1,9 Mrd. €.

 

Dürr Ecoclean GmbH
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r.mauch(at)ucm-ag.com
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