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Verpackungsmaschinen

Flexibler Tray Carrier für kleine Serien

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Eine Lösung sind Systeme, die einen schnellen und unkomplizierten Werkzeugwechsel ermöglichen – verbunden mit einer sicheren Line Clearance zur Sicherstellung eines zuverlässigen Verpackungsprozesses. Für das Verpacken von kleinen Serien in Trays bietet Multivac unter anderem ein Tray-Carrier-Konzept, das genau diese Anforderungen erfüllt. Dabei handelt es sich um ein zirkulierendes Trägersystem für das Beladen von meist mehreren unterschiedlichen Produkten in vorgeformte Blister beziehungsweise Trays mit mehreren Kavitäten. Hinsichtlich seiner Flexibilität hat der Hersteller den Tray Carrier so gestaltet, dass er für die individuelle Fertigung in sehr kleinen Losgrößen (auch ab Losgröße 1) bis hin zur Produktion von höheren Stückzahlen geeignet ist. Bei kleineren Stückzahlen kann das Beladen manuell, bei hohem Durchsatz auch automatisiert erfolgen.

Automatische Ausschleusung

Inspektionssysteme prüfen dabei die Vollständigkeit der Packungen sowie die Korrektheit der eingelegten Produkte. Schlecht- und Leerpackungen schleusen diese Systeme zuverlässig aus der Linie aus, Gutpackungen werden einem Traysealer zugeführt. In der Verpackungsmaschine erfolgt das Versiegeln der korrekt gefüllten Trays mit einer Deckelfolie, wobei verschiedene Materialien, wie Mehrlagenverbunde, Tyvek, Papier oder Aluminiumverbunde, zum Einsatz kommen können. Nach dem Siegelprozess erfolgt die Kon­trolle der fertig versiegelten Trays hinsichtlich Vollständigkeit und Qualität. Die Gutpackungen übergibt die Anlage dann an eine nachgeschaltete Maschine, beispielsweise zur Kartonierung, mit der Möglichkeit der sogenannten „in process control" (IPC). Schlecht- bzw. Leerpackungen werden aus dem Prozess ausgeschleust.

Die Anforderungen

Die Packungen beinhalten in der Regel mehrere Komponenten, wie vorgefüllte Spritzen, Nadeln, Vials, Beipackzettel, sowie Kleinteile, wie Kappen oder Hülsen. Für die sensiblen Produkte kommen dabei häufig Trays zum Einsatz, deren Kavitäten so ausgeformt sind, dass sie die Produkte in dem Tray fixieren, sodass sie weder verrutschen noch mechanisch beschädigt werden können – mit der Konsequenz, dass die Wirkstoffe aktiviert werden. Die Trays können aus verschiedenen Materialien bestehen – ein gängiges Beispiel sind APET-Blister, die mit Deckelfolien aus Papier oder Tyvek verschlossen werden.

Die Tray Carrier lassen sich flexibel an die Produk­tionsmenge des Anwenders anpassen. (Bild: Multivac)

Flexibles Trägersystem

Solch komplex ausgeformte Blister sind allerdings oftmals nicht selbststehend. Da das Beladen der Packungen jedoch grundsätzlich eine hohe Positioniergenauigkeit erfordert, ist es zielführend, hierfür spezielle Zuführsysteme in Form von Trägersystemen zu nutzen und die Trays mithilfe dieser Trägersysteme zu den einzelnen Prozessschritten des Verpackungsprozesses zu transportieren. Eine solche Lösung ist der Multivac Tray Carrier, der optimal geeignet ist für das automatische Zuführen und Beladen der Produkte sowie für das Abführen von fertigen Kombinationspackungen. Er bietet Anwendern dabei eine hohe Flexibilität hinsichtlich der zu verarbeitenden Losgröße.

Da Schlecht- und Leerpackungen gleich an mehreren Stellen ausgeschleust werden, können sich Betreiber sicher sein, nur korrekte Produkte an ihre Kunden auszuliefern. (Bild: Multivac)
Da Schlecht- und Leerpackungen gleich an mehreren Stellen ausgeschleust werden, können sich Betreiber sicher sein, nur korrekte Produkte an ihre Kunden auszuliefern. (Bild: Multivac)

Den Tray Carrier kombinieren Betreiber in der Regel mit einem automatisierten Multivac Traysealer. Für das automatisierte Einlegen der leeren Trays in den Träger kommt ein Tray Denester des Herstellers zum Einsatz.

Zuführen und Verpacken ganz konkret

Die Lösung lässt sich je nach Anforderung hinsichtlich Größe und Stückzahl der Trays passend konfigurieren. Für das Fertigen von Kleinstserien kann der Maschinenbauer das Rundläufersystem beispielsweise mit nur einem Tray Carrier, für höhere Taktraten mit mehreren Tray Carriern bestücken.

Das Beladesystem kontrolliert in einem ersten Schritt mittels eines Überwachungssystems, ob tatsächlich alle Kavitäten des Tray Carriers mit den leeren Trays beladen sind. In einem zweiten Schritt transportiert ein Bandsystem die Träger zum nächsten Prozessabschnitt. Dort erfolgt das automatische Bestücken der Trays mit den einzelnen Produkten.

Die oftmals automatisierte Zuführung der unterschiedlichen Produktkomponenten übernehmen verschiedene, individuell auf das jeweilige Produkt ausgelegte Systeme. So werden beispielsweise vorgefüllte Spritzen auf Werkstückträgern für den Pick-and-Place-Vorgang zugeführt. Kleine Komponenten, wie Kappen, Hülsen oder Nadeln, gelangen oftmals als Bulkware zu einem Vibrationstopf, der sie separiert und ausrichtet. Produkte, die von einem vorgeschalteten Prozessschritt wie einer Kennzeichnungslösung kommen, lassen sich über eine Rollenbahn oder ein Bandsystem zuführen.

Pick & Place via Roboterlösung

Für das Bestücken der Trays mit den entsprechenden Produkten via Pick & Place setzt der Hersteller auf Roboter. In Abhängigkeit von Produkt und der erforderlichen Taktzahl stattet er die modularen Handhabungsmodule jeweils mit einem oder auch mehreren Robotern aus. Sie nehmen mit passenden Greifern die jeweiligen Produkte auf und legen sie zuverlässig in der entsprechenden Kavität des Trays ab.

Bevor der Traysealer die Packungen versiegelt, überprüft ein Kamerasystem diese auf Vollständigkeit. (Bild: Multivac)

Zur Packungsvollständigkeits-Überwachung der fertig beladenen Trays kommen Kamerasysteme zum Einsatz. Sind die Packungen in Ordnung, versiegelt sie der Traysealer mit der Oberfolie. Der Tray Carrier transportiert die versiegelten Packungen schließlich weiter zur Entnahmestation. Dort entnimmt ein weiteres Handhabungsmodul die Trays aus dem Tray Carrier. Je nach Anforderung erfolgt dies einzeln oder zu mehreren Trays gleichzeitig. Die Gutpackungen transportiert ein Transportband schließlich weiter zum nächsten Verpackungsschritt, beispielsweise einer Kartonverpackung.

Umfassende Qualitätskontrolle

Während des Entnahmeprozesses findet – immer auf Einzelpackungsebene – auch das Ausschleusen der Schlechtpackungen statt. Hierbei handelt es sich um Leerpackungen sowie um unvollständige Packungen, die wieder in den Prozess zurückgeführt werden dürfen. Auch prozessbedingte Schlechtpackungen schleust das System komplett aus dem Prozess aus. Eine Stichprobenentnahme zur sogenannten „in process control" (IPC) ist jederzeit möglich. Zur Erfüllung der „good Philosophy" ist der Entnahmeprozess so gestaltet, dass der Roboter erst die Schlechtpackungen ausschleust und dann die Gutpackungen auf dem Transportband ablegt. Hierdurch werden Schlechtpackungen sicher aus dem Prozess ausgeschleust.

 

Für Sie entscheidend

Das Unternehmen
Multivac ist einer der weltweit führenden Anbieter von Verpackungslösungen für Lebensmittel aller Art, Life Science- und Healthcare-Produkte sowie Industriegüter.
Das Portfolio des Unternehmens deckt nahezu alle Kundenanforderungen hinsichtlich Packungsgestaltung, Leistung und Ressourceneffizienz ab und umfasst Vakuumkammermaschinen, Traysealer, Tiefziehverpackungsmaschinen, Etikettierer, Qualitätskontrollsysteme und Automatisierungslösungen – bis hin zu schlüsselfertigen Linien. Dabei profitieren Betreiber vom Prozess- und Systemwissen der Unternehmensgruppe sowie von einer ganzheitlichen Beratungsleistung aus einer Hand.
Die Multivac Gruppe beschäftigt weltweit etwa 5.200 Mitarbeiter, am Hauptsitz in Wolfertschwenden, Deutschland, sind es etwa 1.900 Mitarbeiter. Mit mehr als 80 Tochtergesellschaften ist Multivac auf allen Kontinenten vertreten.

Über den Autor
Autorenbild
Luc van de Vel, Vice President des Geschäftsbereichs MCP bei Multivac

Über die Firma
Multivac Sepp Haggenmüller SE & Co.KG
Wolfertschwenden
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