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Engineeringtool Hohe Präzision für das Dosieren kleinster Mengen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Dank Baukastensystem und Online-Tool von Item ist der Dosierspezialist Biofluidix in der Lage, kundenspezifische und maßgefertigte Mikrofluidik-Lösungen auf Abruf zu liefern.

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Dosiersysteme im Bereich des miniaturisierten Liquid Handling stellen hohe Anforderungen an die Genauigkeit.
Dosiersysteme im Bereich des miniaturisierten Liquid Handling stellen hohe Anforderungen an die Genauigkeit.
(Bild: ©Nitiphol - stock.adobe.com)

Präzision und Funktionalität – die Anforderungen an Dosiersysteme im Bereich des miniaturisierten Liquid Handling sind hoch. Die Biofluidix GmbH ist spezialisiert auf die Entwicklung, Herstellung sowie kundenspezifische Anpassung von automatisierten Liquid-Handling-Geräten und -Dosiermodulen. Diese ermöglichen eine kontaktfreie Abgabe von Flüssigkeiten im Volumenbereich von wenigen Pikolitern bis hin zu einigen Mikrolitern.

Für die Konstruktion der Automatisierungsanlagen verwendet der Spezialist im Bereich der Mikrofluidik zahlreiche Komponenten und das Engineeringtool von Item: Neben Profilen, Verbindungstechnik und Befestigungselementen aus dem Item-MB-Systembaukasten kommen Maschineneinhausungen sowie Lineareinheiten mit Kugelumlaufführungen, entsprechenden Führungsschienen und Wagen zum Einsatz, um die Dosiereinheiten präzise verfahren und positionieren zu können. Das Portfolio der Item-Komponenten, der modulare Aufbau und die Kompatibilität der Bauteile untereinander ermöglichen Biofluidix eine ideale Anpassung an veränderte Bedingungen und bieten somit maximale Flexibilität, um auf Kundenwünsche einzugehen.

Automatisiert dosieren

Die Biofluidix GmbH wurde 2005 als Ausgründung des Instituts für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (Imtek) ins Leben gerufen und beschäftigt derzeit 24 Mitarbeiter. Die Spezialisten aus dem Bereich der Mikrofluidik und der Automatisierungstechnik entwickeln High-End-Systeme, hauptsächlich für die Branchen

  • Lifesciences,
  • Pharmaproduktion,
  • Medizintechnik sowie
  • Substrat- und Flächenbeschichtungslösungen.

Dabei finden die patentierten Dosiertechnologien überall dort Verwendung, wo höchste Präzision und Zuverlässigkeit gefordert sind. Biofluidix bietet neben einkanaligen Dosiermodulen auch die Kombination unterschiedlicher Dosiersysteme auf einer automatisierten Arbeitsplattform an – die Biospot-Workstation.

Die Bio-Spot-Workstation verbindet verschiedene Dosiertechnologien auf einer Plattform. Je nach Kundenanforderung werden die Geräte dabei individuell gebaut und variieren in der Länge. Deshalb ist Flexibilität gefordert.
Die Bio-Spot-Workstation verbindet verschiedene Dosiertechnologien auf einer Plattform. Je nach Kundenanforderung werden die Geräte dabei individuell gebaut und variieren in der Länge. Deshalb ist Flexibilität gefordert.
(Bild: Item)

„Wir ermöglichen unseren Kunden die Umsetzung von miniaturisierten und optimierten Abläufen und bieten so eine enorme Zeit- und Kostenersparnis“, erklärt der technische Leiter der Biofluidix GmbH. „Um verschiedene Verfahren und Technologien kombinieren zu können, benötigten wir einen geeigneten Aufbau und eine entsprechende Plattform – hier kommt Item ins Spiel.“ Biofluidix nutzt zum Bau der Dosieranlagen Profile und Verbindungstechnik von Item sowie weitere Elemente für Schutzabdeckungen und -gehäuse.

Schnell und flexibel auf Kundenbedürfnisse reagieren

Schon seit der Gründung arbeitet Biofluidix eng mit Item zusammen. „Der Kontakt bestand bereits, als wir noch an die Universität angegliedert waren“, berichtet der technische Leiter. „Schon damals überzeugte uns die Möglichkeit zum flexiblen Einsatz der Komponenten.“ Das ist beispielsweise im Bereich Schutzgehäuse ein großer Vorteil gegenüber vorgefertigten, nicht konfigurierbaren Maschinenkabinen im Standardformat.

Bei den festgelegten Formaten stößt man schnell an wirtschaftliche Grenzen, wenn kundenspezifische Wünsche ohne Einschränkungen umgesetzt werden sollen und das in einer attraktiven Lieferzeit und zu kompetitiven Preisen. Durch den Einsatz von Item-Komponenten lassen sich zahlreiche Konstruktionen innerhalb kürzester Zeit realisieren und Erweiterungen einfach umsetzen. Durch das Baukastensystem ist Biofluidix in der Lage, schnell und flexibel auf die jeweiligen Kundenbedürfnisse zu reagieren.

Kundenindividuelle Fertigung

Die Biospot-Workstation ermöglicht die Kombination von verschiedenen Dosiertechnologien auf einer automatisierten Plattform, um eine große Bandbreite von Anwendungen zu realisieren. Je nach Kundenwunsch werden die Geräte dabei individuell aufgebaut und an die entsprechenden Anforderungen angepasst. Tragende und funktionale Elemente der Anlage bestehen aus Item-Profilen.

Neben Profilen, Verbindungstechnik und Befestigungselementen aus dem Item-MB-Systembaukasten kommen Maschineneinhausungen sowie Lineareinheiten mit Kugelumlaufführungen, entsprechenden Führungsschienen und Wagen zum Einsatz.
Neben Profilen, Verbindungstechnik und Befestigungselementen aus dem Item-MB-Systembaukasten kommen Maschineneinhausungen sowie Lineareinheiten mit Kugelumlaufführungen, entsprechenden Führungsschienen und Wagen zum Einsatz.
(Bild: Item)

Verstärkt setzt Biofluidix dazu die Item-Aluminiumprofile der Baureihe X ein, da sie in Optik und Funktion die Ansprüche der Kunden erfüllen. Durch ihre geschlossenen Oberflächen mit dem kleinstmöglichen Kantenradius ermöglichen die Profile glatte, übergangslose Verbindungen. Die Lineartechnik wird genutzt, um die Dosiereinheiten zu bewegen. Dabei kommen die Kugelumlaufführungen PS 4-20 zum Einsatz. Diese bestehen aus Führungsschienen, die auf Nutprofilen von Item montiert sind, und den passenden Kugelumlaufführungswagen. Die Dosiereinheit der Biospot-Workstation ist auf dem PS-4-20-Wagen befestigt und wird beim Dosiervorgang sicher und präzise geführt. Die Bauteile zeichnen sich durch hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit bei zugleich kompakter Bauform aus.

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Biofluidix fertigt die Biospot-Workstation mit unterschiedlichen Abmaßen an, wobei die Breite mit 55 cm festgelegt ist und die Länge je nach Kundenanforderung variiert. Daher werden die Führungsschienen der Kugelumlaufführung und die damit verbundenen Bauteile individuell angepasst. „Mit Hilfe des Baukastensystems von Item sind diese individuellen Anlagen wirtschaftlich herzustellen“, erklärt der technische Leiter bei Biofluidix. „Damit sind unsere Modelle parametrisierbar und wir gewährleisten eine gleichbleibende Funktionalität sowie Qualität.“

Konfiguration smarter Lösungen

Auch bei kundenindividuellen Systemen und Anlagen verwendet Biofluidix Profile, Verbindungstechnik und Befestigungselemente von Item und realisiert damit maßgefertigte Lösungen auf Abruf. „Dabei nutzen wir die Möglichkeit, die Teile fertig konfiguriert über die Website von Item zu bestellen“, so der Projektleiter. Direkt über den Online-Shop stellt Item Profile mit präzisen Zuschnitten zur Verfügung. Dabei werden alle Toleranzen eingehalten, so dass Biofluidix die Geräte nach Erhalt der Teile sofort fertigen kann.

Die Auswahl der Profile und die Konstruktion erfolgen über das Item-Engineeringtool. Biofluidix übernimmt die 3D-Daten für die passende Konfiguration in die eigene CAD-Umgebung und bestellt direkt online die vorgefertigten Bausätze. Im Online-Account sind alle Bedingungen und Vereinbarungen hinterlegt, was zu einer schnellen Auftragsabwicklung führt. Dabei dauert der gesamte Prozess von der Bestellung bis hin zum Erhalt der vorgefertigten Komponenten nur wenige Tage. Da Biofluidix „build-to-order“ produziert und keine Lagerbestände vorhält, ist das Unternehmen auf eine termingetreue Zulieferung der Bauteile angewiesen.

Einfach online konstruieren

Das kostenlose Engineeringtool von Item vereinfacht die 3D-Konstruktion von Betriebsmitteln, Baugruppen und Gestellen durch regelgestützte Funktionen. Zur Auswahl stehen Komponenten aus dem MB-Systembaukasten und aus dem Lean-Production-Systembaukasten. Das Tool basiert auf Web-Technologie und ist auf jedem PC, Smartphone und Tablet anwendbar. In der aktuellen Version wurde das Tool um viele Funktionen erweitert. So kann der Anwender unter verschiedenen Ansichten auf seine Konstruktion wählen und jederzeit die Perspektive ändern. Mit einem 3D-Würfel am Bildschirmrand lässt sich der Blickwinkel präzise einstellen. Bedienerfreundlich und übersichtlich ist auch die neue Listendarstellung im Katalog. Auswirkungen der Produktfilter sind sofort ersichtlich und technische Daten sind besser vergleichbar. Gelenke des MB-Systembaukastens werden nun automatisch im richtigen Winkel platziert. Auch bei Konstruktionen mit Kugelverbindern und Rollenbahnen stellt das Programm selbstständig den passenden Winkel ein.

Hier geht's zum Engineeringtool.

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