MediGripper - Entwicklung einer gelenklosen Kunststoffzange für den Einsatz im medizintechnischen Bereich

Im Rahmen des Forschungsprojektes „MediGripper“ wird eine innovative gelenklose und recycelbare Kunststoffzange für den Einsatz im medizintechnischen Bereich von der Hochschule für angewandte Wissenschaften Ansbach sowie von der Firma priomold GmbH aus Schömberg entwickelt.

Der MediGripper soll primär für äußerliche Anwendungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel beim Anlegen von Verbänden, Halten von medizinischen Schwämmen, Tupfern oder anderen Anwendungen auf der Haut. Er musste daher so designt werden, dass der Zangenbereich sicher greift und schließt, sobald im Griffbereich mit einem bestimmten Kraftaufwand zusammengedrückt wird.

Eine gelenklose und recyclingfähige Kunststoffzange ist bisher einzigartig und musste somit komplett neu entwickelt werden. Neuartig an dieser Entwicklung ist, dass die gesamte Zange aus einem einzigen gespritzten Bauteil besteht und somit nicht in einem weiteren Schritt erst zusammengebaut werden muss.

Ausgehend von Skizzen möglicher Gestaltungsvarianten der Zangen wurden unterschiedliche Geometrien für den Zangengriff, Zangenspitze, Verbindungselemente und für das Zentrum analysiert. Die besten Ergebnisse wurden sodann als CAD-Modelle erstellt. Mithilfe einer Finite-Element-Analyse erfolgte die Berechnung verschiedener Varianten, um u.a. die Verformung, die maximalen Spannungen im Bauteil sowie die Dehnungen unter Krafteinschluss zu simulieren.

Mit diesen Erkenntnissen konnte durch das Rapid Prototyping-Verfahren aus einem virtuell erstellten Modell mithilfe eines 3D-Druckers Prototypen aus verschiedenen Kunststoffmaterialien hergestellt werden, anhand derer sich die Funktion der Zange sowie das gewünschte Designkonzept überprüfen und optimieren ließen. Diese optimierte Geometrie wurde von der Fa. Primold mithilfe einer Füllanalyse hinsichtlich des notwendigen Spritzgießprozesses analysiert und anhand der Ergebnisse konnte ein Werkzeugkonzept unter Berücksichtigung des Pflichtenheftes sowie allen bisherigen Erkenntnissen entwickelt und im nächsten Schritt ein Spritzgießwerkzeug konstruiert und hergestellt werden.