AgieCharmilles-CUT-2000-S-Drahterodiermaschine mit einer Rotier- und Indexierspindel Carl Hirschmann H80R.MNCE

Für Aesculap wurde eine AgieCharmilles-CUT-2000-S-Drahterodiermaschine von GF Machining Solutions mit einer Rotier- und Indexierspindel Carl Hirschmann H80R.MNCE aus dem Standardsortiment ausgestattet. - Bild: Hirschmann

Präzision ist eine der wichtigsten Anforderungen in der Medizintechnik. Ärzte in Kliniken müssen sich bei Operationen hundertprozentig auf ihre chirurgischen Instrumente verlassen können, um Leben zu retten oder durch Eingriffe gesundheitliche Probleme zu beheben. Zu den renommiertesten Herstellern in der Medizintechnik zählt Aesculap aus Tuttlingen in Baden-Württemberg. Das Unternehmen gehört zur B. Braun Melsungen AG und ist spezialisiert auf die Entwicklung und Fertigung von chirurgischen Instrumenten für offene oder minimal-invasive Zugänge, Implantate unter anderem für die Orthopädie oder Produkte für die Kardiologie. Um diese in der verlangten Qualität zu fertigen, werden Lehren zur exakten Messung der einzelnen Parameter benötigt.

Diese Lehren stellt Aesculap jetzt auf einer neuen Drahterodiermaschine selber her – und vertraut dabei auf die Qualität und Genauigkeit einer Rotier- und Indexierspindel von Carl Hirschmann. Das Unternehmen Carl Hirschmann ist spezialisiert auf Rundteiltische sowie Rotier- und Indexierspindeln inklusive der kompletten Spanntechnologie für die Erodiertechnik.

Für Aesculap wurde eine AgieCharmilles-CUT-2000-S-Drahterodiermaschine von GF Machining Solutions mit einer Rotier- und Indexierspindel Carl Hirschmann H80R.MNCE aus dem Standardsortiment ausgestattet. Mit dieser Achse ist eine rotierende, indexierende und durch die Einbindung in die Maschinensteuerung auch simultane Bearbeitung möglich. Die Drehzahl beträgt 1500 min-1, die Rundlaufgenauigkeit liegt bei < 0,003 mm.

Aesculap Laparoskopiezange
Als renommierter Hersteller hat Aesculap einen hervorragenden Ruf in der Medizintechnikbranche. Das Portfolio umfasst rund 30 000 Produkte, für deren Messung unterschiedliche Lehren benötigt werden. Hier eine eine Laparoskopiezange. – Bild: Aesculap

Die Bereiche Konstruktion und Werkzeugbau zählen seit vielen Jahren zu den Kernkompetenzen von Aesculap – hier geht es auch darum, das Know-how im Wettbewerbsumfeld zu schützen. Im Interesse der Qualitätssicherung hat sich das Unternehmen dazu entschieden, seine Fertigungstiefe weiter auszubauen.
Bei der Herstellung von Messgeräten hatte der Marktführer in der Vergangenheit mit externen Unternehmen zusammengearbeitet. Nach einem intensiven Abwägungsprozess erfolgt nun auch die Produktion der Einzelteile für die Lehren inhouse, so können alle Abläufe optimal und verlässlich gesteuert werden.

Speziell dafür hat Aesculap bei GF Machining Solutions eine geeignete Drahterodieranlage in Auftrag gegeben. In diese wurde eine für die speziellen Anforderungen geeignete, zusätzliche Achse von Carl Hirschmann integriert.

Aesculap Laparoskopiezange-Greifer im Detail
Auf diesem Bild sehen Sie die Detailaufnahme des Greifers. – Bild: Aesculap

Als renommierter Hersteller hat Aesculap einen hervorragenden Ruf in der Medizintechnikbranche. Das Portfolio umfasst rund 30 000 Produkte, für deren Messung unterschiedliche Lehren benötigt werden. Die Vorgaben an die Präzision der chirurgischen Erzeugnisse sind ausgesprochen streng – bei minimalen Toleranzen. "In rund 100 unterschiedlichen Lehren werden die mit der Achse von Carl Hirschmann gefertigten Bauteile eingesetzt", erklärt Hans Keller, Bereichsleiter Prototypenbau und Werkzeugbau bei Aesculap.

Es handelt sich dabei aber nicht um das komplette Messmittel, sondern jeweils um einzelne Komponenten, die bei Aesculap zu einer Baugruppe montiert werden. "Die Zusammenarbeit mit Carl Hirschmann war von der ersten Anfrage bis zur Lieferung und Inbetriebnahme absolut perfekt", sagt Keller.

Vielseitige Bearbeitungsmöglichkeiten

Die Vielseitigkeit der Bearbeitungsmöglichkeiten und die Genauigkeit der Simultanachse H80R.MNCE haben die Verantwortlichen des Tuttlinger Unternehmens schnell überzeugt. Bernd Reiner, Vertriebsleiter Rundteiltische bei Carl Hirschmann: "Wir haben nach einer Zeichnung testweise ein entsprechendes Bauteil für Aesculap erstellt. Die Präzision und das Ergebnis haben auf Anhieb zu 100 Prozent den Vorstellungen des Kunden entsprochen."
Die Rotier- und Indexierspindel bietet außer der Hochgeschwindigkeitsrotation auch eine präzise Indexierung und Simultanbearbeitung (Steuerung über Maschine). Dies ermöglicht die Erosion feinster rotationssymmetrischer Strukturen sowie präziser Flächen und Konturen.

Aesculap Motorhandstück
Ein Motorhandstück aus dem Sortiment von Aesculap. – Bild: Aesculap

"Die mit unserer Achse gefertigten Lehren müssen zehnmal genauer sein als die Anforderung an das medizinische Produkt", unterstreicht Reiner. Das bedeutet: Bei einer Toleranz am Werkstück von einem Hundertstel darf die Abweichung der Lehre nur 1 μm betragen. Diese Präzision ist bei chirurgischen Instrumenten zwingend nötig, damit Ärzte auch schwierige Eingriffe erfolgreich vornehmen können.

Instrumente wie laparoskopische Fasszangen und Scheren gibt es in unterschiedlichen Variationen. Weil diese erst im Operationssaal für den speziellen Eingriff zusammengebaut wird, müssen die einzelnen Teile hundertprozentig passen.

Ein entscheidendes Kriterium, um die gewünschten Ergebnisse zu erreichen, ist die Steuerung der Anlage. Steuerungstechnisch ist die Carl Hirschmann H80R.MNCE in die serienmäßige Maschinensteuerung eingebunden, so dass stets optimale Prozessabläufe sichergestellt sind. Dazu wurde die Achse bei GF Machining Solutions entsprechend parametriert.

Trends µ-genau

Rotier- und Indexierspindel H80R.MNCE von Carl Hirschmann

  • Direktmesssystem
  • Abmessungen (B/T/H): zirka 265 x 212 x 120 mm
  • horizontal und vertikal einsetzbar
  • Planscheibe: Durchmesser 80 mm für gängige Spannsysteme vorbereitet
  • Spitzenhöhe: zirka 60 mm
  • kleinster Teilschritt: 0,001°
  • Positioniergenauigkeit: ± 5 oder ± 10 s (messsystemabhängig)
  • Wiederholgenauigkeit: ± 3 oder ± 5 s (messsystemabhängig)
  • Rundlaufgenauigkeit: < 0,003 mm
  • Drehzahl: maximal 1500 min-1

Integration in die Maschinensteuerung

Aesculap Navi-Knieimplantat
Ein Beispiel für ein Navi-Knieimplantat. – Bild: Aesculap

"Wir bieten zwar separate Steuerungseinheiten für unsere Achsen an. Die Integration in die Maschinensteuerung garantiert jedoch höchste Effizienz der Prozesse sowie eine optimale Abstimmung der einzelnen Anlagenkomponenten für ein hervorragendes Zusammenspiel von Maschine und Achse. Auf diese Weise lässt sich auch eine simultane Bearbeitung realisieren", erläutert Reiner. Bei nahezu allen Kundenanwendungen sind die Achsen von Carl Hirschmann mittlerweile in die Maschinensteuerung eingebettet. Zur Herstellung der unterschiedlichen Komponenten für die Lehren programmiert Aesculap dann jeweils eine individuelle Software. Die Größe der Lehre wiederum hängt von den Dimensionen des zu messenden chirurgischen Produkts ab.

Die Rotier- und Indexierspindel H80R.MNCE erfüllt vielfältige Anforderungen einer effizienten Werkstückbearbeitung. Flexibilität ist ein wesentliches Kriterium der Achse von Carl Hirschmann: So bietet eine universelle Schnittstelle die Möglichkeit, nahezu alle verfügbaren Spannfutter zur Fixierung des Werkstücks ganz einfach anzuflanschen.
Für Sonderaufnahmen bietet das Unternehmen verschiedene Adaptionsoptionen an. Die wahlweise horizontale oder vertikale Aufspannung ermöglicht eine einfache Installation sowie ein schnelles Ausrichten, ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise. Mit einer maximalen Drehzahl von 1500 min-1 sind die Voraussetzungen für optimales erosives Drehen gegeben.

Verlässliche Partnerschaft

Hans Keller, Aesculap, und Bernd Reiner, Carl Hirschmann
Hans Keller, Bereichsleiter Prototypen- und Werkzeugbau bei Aesculap (links), und Bernd Reiner, Vertriebsleiter im Bereich­ Rundteiltische bei Carl Hirschmann, freuen sich über eine gute Zusammenarbeit. - Bild: Aesculap

Bei Aesculap läuft die Fertigung der Komponenten für die Messmittel seit mehr als einem Jahr. Die Erfahrungen und die Qualität der Erzeugnisse sind durchwegs positiv. "Es war eine richtige Entscheidung, diese neue Erodieranlage anzuschaffen. Damit reduzieren wir die Abhängigkeit von Zulieferern", sagt Keller. "Mit Carl Hirschmann haben wir einen kompetenten Partner an unserer Seite, der uns bei allen Fragen verlässlich unterstützt. Die mit der Achse erzielten Ergebnisse übertreffen unsere Erwartungen sogar noch." vg

Profil

Aesculap AG & Co. KG
Weltweit schätzen Chirurgen Aesculap als verlässlichen Partner für alle Behandlungskonzepte in Chirurgie, Orthopädie und interventioneller Gefäßmedizin. Seit dem Jahr 1976 gehört Aesculap zur B. Braun Gruppe und ist damit Teil eines familiengeführten Konzerns mit 63 000 Mitarbeitern in 64 Ländern. Der interne Werkzeugbau fertigt ein breites Spektrum an Werkzeugen für alle Produktgruppen von Aesculap. Es werden hochkomplexe und präzise Spritzgießformen, Stanzbiege-, Tiefzieh- und Massivumformwerkzeuge hergestellt. Zudem besteht eine hohe Kompetenz in der Anfertigung von Mikrowerkzeugen für Spritzguss- und Stanzbiege-Applikationen.