Transportsysteme verknüpfen Spritzgieß- und Druckmaschinen

Kunststoffverpackungen für die Pharmaindustrie

In der Produktion von Tablettenröhrchen für die Pharma- und Lebensmittelindustrie kommen Transportsysteme zum Einsatz. Diese müssen sehr flexibel sein, um die Produktvielfalt an unterschiedlichen Röhrchen zu bewältigen. Intelligente Transportsysteme verknüpfen dabei Spritzgießmaschinen mit Druckmaschinen, lassen sich platzsparend an der Decke montieren und erfüllen die strengen Hygienevorgaben.

Die Produktvielfalt bei Jaco reicht von Cremebehältern bis hin zu Tablettenröhrchen für Brausetabletten. (Bild: Montratec GmbH)

Seit 60 Jahren ist Jaco spezialisiert auf Kunststoffverpackungen für die Pharma- und Lebensmittelindustrie. Der Familienbetrieb stellt die Verpackungen sowohl bedruckt als auch unbedruckt für unterschiedliche Anwendungen her. Die Produktvielfalt reicht von Cremebehältern bis hin zu Tablettenröhrchen für Brausetabletten. „Die Mehrzahl unserer Kunden sind Lohnfertiger, die über kurze Vorlaufzeiten verfügen“, sagt Geschäftsführerin Verena Multhaupt. „Unsere Stärke ist die tiefe Wertschöpfung und die damit einhergehende kurze Reaktionszeit.“ Um diesen Wettbewerbsvorteil auszubauen, befasste sich der Verpackungsspezialist bereits 2009 mit einer Erweiterung seiner Produktion in Kehl-Leutesheim. Das Unternehmen mit heute 135 Mitarbeitern war organisch gewachsen; in einem neuen Gebäude sollte die Produktion von Tablettenröhrchen untergebracht und so effizient wie möglich gestaltet werden. Auf der Suche nach einem Transportsystem für die Verknüpfung der Spritzgießmaschinen mit den Druckmaschinen vertraute Jaco auch auf die Expertise von Beratern. Schließlich stellt sowohl die Pharma- als auch die Lebensmittelindustrie an ihre Zulieferer große Anforderungen hinsichtlich Lieferzeit, Hygiene und Qualität.

Über Steigförderer werden die Tablettenröhrchen automatisch in die Boxen befördert. (Bild: Montratec GmbH)

Strenge Anforderungen aus dem Medizin- und Lebensmittelbereich

Ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl des Transportsystems stellte die Flexibilität dar, denn die Produktvielfalt ist groß. Das Sortiment des Unternehmens umfasst mehr als 250 verschiedene Röhrchenformate in Durchmessern von 14,5 bis 61,6mm und Längen von 27,0 bis 198,6mm. Zudem variiert die Bestellmenge, mal sind es ein paar tausend Röhrchen, mal mehrere Millionen. Die Spritzgießmaschinen stellen zur selben Zeit unterschiedliche Tablettenröhrchen her und verfügen über andere Taktzeiten als die Druckmaschinen. Die effiziente Auslastung aller Produktionsanlagen ist kompliziert und stellt damit hohe Ansprüche an das Transportsystem. Vor allem dürfen Teile nicht vermischt werden (Reklamationsgefahr) oder zur falschen Druckmaschine gelangen (Stillstand der Produktion). Multhaupt weiß aus Erfahrung, dass in der Pharma- und Lebensmittelindustrie die Hygieneanforderungen besonders hoch sind: „Unsere Kunden führen Wareneingangskontrollen durch und machen mikrobiologische Laboruntersuchungen. Deshalb benötigten wir ein System, das wenig Abrieb erzeugt, keinen Staub aufwirbelt und leicht zu reinigen ist.“ Gröbere Partikel können zudem die Druckplatten verschmutzen und so die Druckqualität beeinträchtigen. Bei jeder Investition spielen natürlich auch die Kosten eine entscheidende Rolle. Zunächst für die Anschaffung neuer Anlagen – in diesem Fall insbesondere die Automatisierung – und für den Bau der Produktionshalle. Maßgeblichen Einfluss auf die Baukosten hat dabei der Platzbedarf des Automations- und Transportsystems. Die Betriebskosten betrachtete das Unternehmen ebenfalls genau, schließlich produziert das ISO- und BRC-zertifizierte Unternehmen fünf Tage die Woche im Dreischichtbetrieb. Expansionsmöglichkeiten galt es ebenfalls zu beachten.

Ein Sensor erkennt, wenn die Transportbox gefüllt ist und veranlasst das Shuttle loszufahren. (Bild: Montratec GmbH)

Transportsystem erfüllt Kriterien

Für die Auswahl des richtigen Automationssystems wurde das Montrac-System von Montratec von Anfang an berücksichtigt. Zum einen hatte der Produktionsleiter über die Einsatzmöglichkeiten des Systems gelesen, zum anderen wiesen die Berater auf das Transportsystem hin. Mit über 2.000 Installationen in unterschiedlichen Industrien gehört es seit 1996 zu den erfolgreichsten Transportsystemen weltweit. Es vernetzt die Produktion mit Monoschienen, auf denen Shuttles selbstständig fahren und einen effizienten Materialfluss gewährleisten. Michael Meyer, Sales Manager bei Montratec, wusste schnell, dass sich das System für den Einsatz im Unternehmen eignen würde: „Wir können das gesamte System an der Decke montieren. Das spart viel Platz und ist auch aus hygienischer Sicht absolut vorteilhaft.“ Für die Montage setzt Montratec das firmeneigene Alu-Profilsystem Tracset ein. Es ist leicht und lässt sich je nach Bedarf kundenspezifisch einsetzen. Für die Verbindung des bewährten Schwalbenschwanzsystems reichen Innen-Sechskantschlüssel. Die Produktion im Neubau ist linienförmig angeordnet: Auf der einen Seite befinden sich die Spritzgießmaschinen, auf der anderen die Druckmaschinen. Die Monoschiene aus Aluminium verläuft im Kreis und verfügt an jeder Spritzgießmaschine über Bypässe, auf denen jeweils drei Shuttles mit Transportboxen Platz haben. Über Steigförderer werden die Tablettenröhrchen in die Boxen (1000x600x500mm) befördert. Ein Sensor erkennt, wenn die Transportbox gefüllt ist und veranlasst das Shuttle loszufahren. Im Stillstand benötigen die Zweiachs-Shuttles 0,1A, während der Beschleunigung 4,5A und bei der Höchstgeschwindigkeit von 30m/min nur 1,9A. Im laufenden Betrieb verbrauchen die 25 eingesetzten Shuttles zusammen nur 750W. Zusätzlich zum geringen Stromverbrauch ist das gesamte System sehr wartungsarm. Das Resultat: niedrige Betriebskosten. Die Systemsteuerung teilt dem Zweiachs-Shuttle mit, zu welcher Druckmaschine es die Kunststoffröhrchen bringen muss. Dort angekommen entriegelt sich automatisch ein Schieber. Über eine Rampe gelangen die Tablettenröhrchen in den Puffer der Druckmaschine. Aufgrund einer speziellen Geometrie der Transportbox im Zusammenspiel mit der Ausblasvorrichtung ist eine Untermischung ausgeschlossen. Nach dem Entladen fährt das Shuttle wieder zu einer der Spritzgießmaschinen und der Prozess beginnt erneut. Mit dem Material Flow Controller werden die Transportbewegungen permanent überwacht und auf Störungen überprüft. Für die Bedienung reicht eine kurze Einweisung.