Mobile Absaugpumpe mit Rücklaufverschluss durch hydrophilen Filter von invenio
Im Rahmen der Entwicklung einer mobilen Absaugpumpe im Bereich der Dentalmedizin ist invenio ein Schritt in Richtung Kunststoff- und Kosteneinsparung gelungen. Die Lösung: Einmalprodukte durch eine Funktionsintegration überflüssig machen. Zwei zusammenspielende und für gewöhnlich separate Funktionen – nämlich einen Bakterienfilter und einen Rücklaufverschluss – hat invenio in einem porösen hydrophilen Filter bei möglichst geringem Druckverlust vereint.
Es ging darum, eine Absaugpumpe mit einer hohen Vakuum-Leistung und einem ebenso hohen Volumenstrom zu entwickeln, um damit – im Gegensatz zu einer Sprühnebelabsaugung, die ein deutlich geringeres Vakuum benötigt – Gewebe und sogar Knochen- sowie Zahnstücke absaugen zu können. Außerdem galt es zu verhindern, dass Bakterien des abgesaugten Gewebes in die Umgebung gelangen. „Viele Filterlösungen auf dem Markt konnten hier mit ihren Eigenschaften nicht überzeugen”, erläutert Holger Suhr, Senior Project Manager Medical Devices bei invenio. „Es gab viele Alternativen mit Kunststoffgehäuse und Schlauchanschluss aber diese haben den für diese Pumpe so wichtigen Volumenstrom enorm reduziert und waren oftmals Kunststoff-Einwegprodukte.”
Entwicklung mit Nachhaltigkeit und Innovation
Schließlich haben sich die Medizintechnik-Expert:innen von invenio verschiedene Pumpenprinzipien genauer angesehen und eine eigene Lösung entwickelt, die dann auch noch nachhaltiger war – ein positiver Zusatz, der bis dato kein Teil der Kunden-Anforderungen gewesen ist. Nach einer methodischen, strukturierten Entwicklung konnte sich das Ergebnis sehen lassen: eine neuartige doppeltwirkende Kolbenpumpe mit geringster Geräuschemission. „Bei dem Sekretbehälter handelt es sich um einen Mehrwegbehälter aus Glas, bei dem lediglich der wiederverwendbare Deckel aus Kunststoff ist. Wenn das abgesaugte Sekret aus Versehen bis zum Deckel kommt, würde dieses in die Pumpe gesaugt werden. Dadurch würden Pumpe, Schläuche und Ventile kontaminiert werden”, so Holger Suhr.
Zur Vermeidung dieses Szenarios wurde die Pumpe um besagten Bakterienfilter – als günstiges Einlegeteil im Deckel des Mehrwegbehälters – erweitert, der zugleich als Rücklaufverschluss dient. Was normalerweise zwei einzelne Teile sind, wurden hier in einer Filterscheibe vereint: Durch ihre Porosität filtert sie zum einen die flüchtigen Bakterien, damit diese beim Absaugen nicht in die Luft abgegeben werden können. Des Weiteren sorgt ein beigefügter Zusatzstoff für den Rücklaufverschluss. Sobald er mit Flüssigkeit in Berührung kommt, geliert er, verschließt die Poren, der Volumenstrom bricht ab und ein Rücklauf in die Pumpe wird verhindert. Somit konnte eine zusätzliche Kunststoffkomponente für den Rücklaufverschluss, beispielsweise in Form eines Schwimmers, der nach jeder Benutzung entsorgt oder gereinigt werden müsste, verhindert werden und außerdem war kein weiterer Filter im Kunststoffgehäuse notwendig.
Über den Tellerrand denken für neuartige Optimierungen
Eine Problematik war der Konflikt zwischen der Filterleistung bzw. dem Wasserrückhaltedruck und dem Strömungswiderstand des Filters. Holger Suhr von invenio erläutert. „Wir mussten den Wasserrückhaltedruck und daraus resultierend die Dicke des Filters bestimmen, um einen sicheren Überlaufstopp zu gewährleisten, ohne aber den Volumenstrom zu stark zu vermindern. Mit einer geschickten Konstruktion des Deckels haben wir gezielt eine Fontäne zur Benetzung des Filters herbeigeführt und konnten die Dicke des Filters auf 4 Millimeter reduzieren.”
Die Funktionsintegration hat nicht nur eine nachhaltige Lösung für die Absaugpumpe herbeigeführt, sondern dank nicht benötigter zusätzlicher Bauteile auch weniger Kosten verursacht. Das methodische Vorgehen bis zum Schluss und der stets berücksichtigte Blickwinkel des Kunden konnte diesen vom Konzept, der Konstruktion, dem Aufbau und dem abschließenden Testing der gesamten Pumpe überzeugen.
