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Cleanbrace/Protolabs Hygiene am Handgelenk

Redakteur: Julia Engelke

Design und Funktionalität vereint: Das ist das Ziel der Gründer von Cleanbrace, einem Hygienearmband, das jederzeit die Handdesinfektion ermöglicht. Gemeinsam mit dem Spritzgussspezialisten Protolabs sind sie jetzt bereit für die Serienproduktion.

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In einem kleinen wiederbefüllbaren Depot innerhalb des Armbands wird Desinfektionsmittel gelagert, das bei Bedarf per Knopfdruck zur Verfügung steht, um die Hände zu desinfizieren.
In einem kleinen wiederbefüllbaren Depot innerhalb des Armbands wird Desinfektionsmittel gelagert, das bei Bedarf per Knopfdruck zur Verfügung steht, um die Hände zu desinfizieren.
(Bild: Cleanbrace)
  • Desinfektionsarmband als Begleiter im Alltag
  • Erste Adapterstücke aus dem 3D-Drucker
  • Spritzguss für die Serienproduktion

Für einen hygienischen Umgang mit anderen Menschen sind saubere Hände eine der wichtigsten Grundlagen. Dabei gilt regelmäßiges Händewaschen selbstverständlich nicht erst seit der Pandemie durch Covid-19 als höflich und umsichtig. Durch die aktuellen Umstände und die große Bedeutung innerhalb der AHA-Formel, die für Social Distancing, das Tragen eines Mund-Nase-Schutzes und die Einhaltung bestimmter Hygienemaßnahmen steht, ist eine korrekte Hygiene der Hände unabdingbar geworden.

Nicht immer ist es allerdings möglich, die Handhygiene und die -desinfektion einfach und unproblematisch durchzuführen. Händewaschen kann zum Beispiel daran scheitern, dass keine Seife oder fließendes Wasser vorhanden sind und, um sich die Hände zu desinfizieren, muss entsprechendes Desinfektionsmittel mitgeführt werden. Während vielen Menschen zwar mittlerweile ihren Mund-Nase-Schutz als treuen Begleiter mit sich führen, haben nur die wenigsten überall Desinfektionsmittel zur Hand. Für die Gründer von Cleanbrace, einem deutschen Start-up aus Minden, war dieser Umstand der Stein des Anstoßes für eine Lösung, die unhygienischen Händen den Kampf ansagt. Gemeinsam mit dem Fertigungsdienstleister Protolabs konnten sie in nur wenigen Monaten die Handdesinfektion revolutionieren und ein neu entworfenes Desinfektionsarmband zu einem Begleiter für den Alltag machen.

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Kleines Armband – große Wirkung

Das gemeinsame Ziel der Gründer, als sie im Februar 2020 mit der Arbeit an dieser Idee begannen, war es, mit möglichst einfachen Mitteln ein Armband herzustellen, das Design, Funktionalität, Beständigkeit und Hautverträglichkeit in sich vereint. Die Idee hinter dem Accessoire war dabei so einfach wie überzeugend: In einem kleinen wiederbefüllbaren Depot innerhalb des Armbands sollte Desinfektionsmittel gelagert werden, das bei Bedarf per Knopfdruck zur Verfügung steht, um die Hände zu desinfizieren. Um möglichst schnell einen funktionsfähigen Prototyp in den Händen zu halten, orientierte man sich bei dem Start-up an Einzelteilen, die in dieser Form bereits auf dem Markt verfügbar waren. Armbänder aus Silikon, die auch ihren Einsatz bei bekannten Activity-Trackern finden, sollten so die Basis für Cleanbrace werden. Das Reservoir für das Desinfektionsmittel wurde einfach mittels des Volumenkopfes einer Pipette umgesetzt, der zwischen 5 und 6 Anwendungen erlaubt, und die Befüllung sollte über leicht abgewandelte Bastelflaschen mit einem Fassungsvermögen von 30 Millilitern gelöst werden. Ein zentraler Vorteil dieser Teile ist, dass diese bereits die wichtigsten Prämissen für den Einsatz in einem Desinfektionsarmband mit sich bringen: Sie sind hautverträglich und beständig gegenüber alkoholischen Lösungen wie Desinfektionsmitteln.

Damit diese Einzelteile allerdings auch am Schluss ein schickes und funktionales Desinfektionsarmband ergeben konnten, fehlte ein zentrales Adapterstück. Um dieses Kernstück herzustellen, in dem am Schluss auch das Reservoir mit Desinfektionsmittel seinen Platz findet, setzte man bei der Herstellung der ersten Prototypen auf die additive Fertigung. Ganz entsprechend des zupackenden Geistes, der in Start-ups vorherrscht, beschaffte sich das Team einen 3D-Drucker und begann mit der Produktion erster Adapterstücke. „Bereits nach kurzer Zeit stießen wir mit dem ersten Drucker an die Produktionsgrenzen. Sowohl die Auflösung, als auch die Produktionskapazität waren schnell nicht mehr ausreichend für unsere Vorstellungen“, berichtet André Maaß, zuständig für die Entwicklung bei Cleanbrace. „Aus diesem Grund haben wir uns für die Produktion der Adapterstücke bereits nach kurzer Zeit eine eigene kleine Flotte von SLA 3D-Druckern angeschafft. Hier war die Qualität der Teile bereits wesentlich besser.“

Auf Umwegen reif für die Serienproduktion

Der Erfolg, den man bei Cleanbrace mit den ersten Prototypen erreichen konnte, machte aber schon bald eine weitere Änderung nötig. Das Desinfektionsarmband, das sich, genau wie von den Gründern geplant, unauffällig in den Alltag integrieren lässt und dem Träger eine hygienische Handdesinfektion ermöglicht, war ein so großer Erfolg, dass die Produktion des Adapterstücks mittels additiver Fertigung schon bald nicht mehr ausreichte. Der nächste logische Schritt war daher, dass man für die Produktion des Kernstücks von der additiven Fertigung auf die Herstellung mittels Spritzguss umstieg.

Den passenden Partner für die Spritzgussproduktion fanden die Gründer nach einer kurzen Marktrecherche in Protolabs, einem Unternehmen, dass auf die Prototypenherstellung und Serienfertigung mit Spritzguss spezialisiert ist. „Unser ursprüngliches Design für das Adapterstück war optimiert, um mithilfe additiver Fertigung hergestellt zu werden. Um die Serienfertigung mit Spritzguss zu ermöglichen, mussten wir das Design erneut anpassen. In Protolabs fanden wir hierzu einen wirklich kompetenten Partner“, erklärt Maaß.

„Im Gegensatz zur additiven Fertigung erlaubt die Fertigung durch Spritzguss wesentlich höhere Stückzahlen und eine schnellere Produktion. Das Design der jeweiligen Teile muss allerdings auch mit der Fertigungsmethode umsetzbar sein. Während der 3D-Druck weitreichende Freiheiten hinsichtlich des Designs erlaubt, müssen beim Spritzguss aufgrund der Abhängigkeit von Werkzeugen und Formen wesentliche Konstruktionsaspekte beachtet werden“, erklärt Tobias Fischer, Senior Marketing Manager Protolabs. „Hinterschneidungen, also Konstruktionselemente, die frei am Gussteil hervorstehen, können beispielsweise verhindern, dass sich das gewünschte Teil aus der Gussform entfernen lässt.“ Genau diese Hinterschneidungen und andere Aspekte des Adapterstückes passte man bei Cleanbrace mithilfe der Unterstützung von Protolabs an. Dabei kamen dem Team des Desinfektionsarmbandes auch die automatisierten Services von Protolabs sehr entgegen. „Da wir uns bislang kaum mit Spritzguss beschäftigt hatten, war die automatisierte Machbarkeitsanalyse von Protolabs sehr hilfreich. Aber auch im direkten Gespräch mit den Mitarbeitern konnten wir viel lernen“, resümiert Maaß. Nach insgesamt 14 Revisionsvorgängen und Iterationen waren schließlich alle Seiten mit dem Design des neuen Adapterstücks zufrieden und man begann mit der Serienproduktion.

Erfolgreiche Zusammenarbeit als Grundstein für gemeinsame Weiterentwicklung

Einen großen Anteil am Erfolg der schnellen Serienproduktion hatte auch die beiderseits professionelle Zusammenarbeit. „Um unseren Kunden auch schnell helfen zu können, ist es uns wichtig, dass wir eng mit ihnen zusammenarbeiten und gemeinsam alle Anpassungen am Design durchgehen und vornehmen“, berichtet Fischer. „Bei Protolabs bekommt man schnelle und gezielte Unterstützung. Insbesondere die Geschwindigkeit mit der Probleme angegangen und gelöst werden, hat uns davon überzeugt auch in Zukunft auf ihre Services zu vertrauen“, ergänzt Maaß.

In Zukunft soll das Armband noch effizienter den Alltag der Träger bereichern. Und auch bei der Fertigstellung nach der Produktion der Einzelteile ist man bei Cleanbrace fortschrittlich. Weiterverarbeitet werden die Desinfektionsarmbänder in den Wittekindshofer Werkstätten in Bad Oeynhausen-Volmerdingsen. Frauen und Männer mit Behinderung setzen die Einzelteile zusammen, bekleben die Refiller und verpacken das fertige Produkt, damit die Bänder in den Verkauf gehen können. Auch zukünftige Projekte sind bereits in Planung. „Um Cleanbrace länger nutzen zu können, arbeiten wir derzeit an einem Ventil, dass im Gehäuse verankert werden soll. Dadurch wollen wir den Verdunstungseffekt besser in den Griff bekommen und die Dosierung vereinfachen“, erklärt Maaß. Denn auch nach der Pandemie wird Handhygiene hoffentlich noch großgeschrieben, und wie könnte man dieser besser nachkommen als mit einem stylischem Hygienearmband am Handgelenk.

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