Auf den Abfüll- und Verpackungsanlagen von Bausch+Ströbel, mit Hauptsitz in Ilshofen, werden weltweit hochwertige flüssige und pulverförmige Arzneimittel in Spritzen, Vials, Karpulen oder Ampullen abgefüllt. Dies beginnt beim Reinigen und Sterilisieren der Objekte und reicht bis hin zum Etikettieren und zur Spritzenmontage. So trägt beispielsweise die Magaziniereinrichtung ME8081 durch effizientes und stückzahlgenaues Magazinieren unter anderem von Vials zur Optimierung von Produkten und Prozessen bei. Die Maschine bildet in der Regel den Abschluss einer Abfüll- und Verpackungsanlage, speziell für den Hochleistungsbereich mit entsprechend großer Ausbringung und hoher Prozesssicherheit, und kann zusätzlich mit Prüfeinrichtungen oder einer Objektbedruckung kombiniert werden.
Modularer Etikettenspender mit Servoantriebstechnik
Zum Kennzeichnen von Vials und ähnlichen pharmazeutischen Behältern kommen Selbstklebeetiketten von der Rolle zum Einsatz. Um diese besonders schnell, prozesssicher und zuverlässig aufzubringen, wurde die Etikettiermaschine ESA1025 mit einem neuen modularen Etikettenspender ausgestattet. Dieser ermöglicht unter anderem eine exakte und schonende Etikettierung, eine schnelle werkzeuglose Umrüstung auf andere Objekt- und Etikettengrößen sowie durch die Servoantriebstechnik von Beckhoff auch eine erhöhte Druckqualität. Dabei baut die Anlage äußerst kompakt, da die gesamte Elektrik sowie die Steuerungskomponenten platzsparend in die Maschine integriert werden konnten.
Komplexer Prozessablauf
Die hohen steuerungstechnischen Anforderungen lassen sich allein schon an der Komplexität des Prozessablaufs erkennen:
- Objekt-Durchtransport: Die Vials werden über eine Einlaufschnecke eintransportiert, die bei laufender Anlage auf den Haupt-Stern ein- und ausgekuppelt wird – aufgrund der Massenträgheit bei reduzierter Geschwindigkeit. Der Haupt-Stern kann, abhängig von der Objektgröße, unterschiedliche Sternteilungen (Übersetzungen) aufweisen, was bei der Kopplung mit der Einlaufschnecke und beim elektronischen Nockenschaltwerk relevant ist. Die Auslaufräder sind mechanisch mit dem Haupt-Stern gekoppelt und verfügen über keinen eigenen Antrieb.
- Massierung: Diese wird mit konstanter, vom Etikettenspender abgeleiteter Geschwindigkeit betrieben. Hier ist ein guter Gleichlauf erforderlich, um eine Faltenbildung zu vermeiden.
- Etikettierung: Der Etikettenspender wird getaktet betrieben, d.h. der getriebelose Etikettenbandvorzug wird bei voller Geschwindigkeit alle 75ms erneut gestartet. Der Stopp des Etikettenbandvorzugs erfolgt anhand eines Sensors, welcher die Lücke zwischen den einzelnen Etiketten erfasst. Eine spezielle Logik sorgt dafür, dass eine korrekte Positionierung auch bei fehlenden Etiketten (ausbleibende Trigger) erfolgt. Der Servoverstärker des Etikettenbandvorzugs generiert unterschiedliche, hochgenaue Triggersignale, die zur Ansteuerung der Vision- und Drucksysteme erforderlich sind.
- Optionen: Bei Bedarf lässt sich ein weiterer Antrieb integrieren, um die Bedruckung vom Etikettierprozess zu entkoppeln und so ein kontinuierlich laufendes Etikettenband zu ermöglichen. Für die Rundum-Vision-Inspektion kann zudem über eine mit dem Haupt-Stern per elektronischem Getriebe gekoppelte Rollierung erreicht werden, dass die Objekte bei jeder Maschinengeschwindigkeit im gleichen Winkel gedreht werden.
Besonderheiten beim Transport der Behälter
Die beim Transport von pharmazeutischen Behältern zusätzlich zu beachtenden Besonderheiten erläutert Gerald Kreft, Programmierer im Bereich Softwareentwicklung/ Standardisierung bei Bausch+Ströbel: „Die Etikettiermaschine ESA1025 kann auch Objekte verarbeiten, die sehr dünnwandig sind – zum Beispiel Vials – und/oder brüchig sind – zum Beispiel Ampullen mit Brechring. Außerdem darf am etikettierten Objekt kein kosmetischer Schaden, zum Beispiel der Bedruckung, auftreten. Der Durchtransport muss also möglichst stressfrei erfolgen.“ Beim Etikettieren ist der aktuelle Trend weg von papierbasierenden Trägermaterialien hin zu Trägern aus möglichst dünnwandigem Kunststoff zu berücksichtigen, wie Gerald Kreft weiter anmerkt: „Träger aus Kunststoff sind viel instabiler, also dehnbarer als Träger aus Papier. Dies erschwert die Verarbeitung im Hochgeschwindigkeitsbereich erheblich. Bei unserem neuen Etikettenspender kann die Bedruckung jedoch über einen separaten Servoantrieb vom Etikettierprozess entkoppelt werden, sodass wir auch bei Kunststoffträgern eine schnelle und exakte Positionierung der Bedruckung erreichen.“
