Probados y flexibles: motores lineales en la sala blanca farmacéutica. Los motores lineales son especialmente adecuados para su uso en la sala limpia farmacéutica. Esto se debe a que son poco abrasivas, requieren poca lubricación sólo a intervalos largos y son fáciles de limpiar. Esta no es la única razón por la que son la tecnología más avanzada para el renombrado fabricante suizo de envases primarios Hoffmann Neopac AG y un componente indispensable de las modernas plantas de producción farmacéutica. La tecnología de accionamiento directo también establece normas en términos de flexibilidad, calidad, disponibilidad y trazabilidad de los procesos de producción.
A pocos kilómetros de la capital suiza, Berna, Oberdiessbach alberga a un campeón oculto de la industria del envasado primario: Neopac The Tube. Cuando en 1958 se empezaron a fabricar allí los primeros tubos de plástico, nadie sospechaba que en el futuro la empresa suministraría productos de alta tecnología a clientes de todo el mundo. Hoy en día, casi todos los consumidores de Europa han entrado en contacto con tubos de Oberdiessbach sin darse cuenta. Y es que entre la clientela del especialista en envasado se encuentran numerosas empresas de los sectores farmacéutico, cosmético y dental. Pero las empresas de la industria alimentaria, química y tecnológica también aprecian los productos de Neopac. En particular, el tubo de polipropileno, que se inventó ya en 1965 y se ha seguido desarrollando, sigue siendo una de las soluciones preferidas en estos círculos de clientes cuando se trata de envasar productos sensibles. Como su nombre indica, este tipo de tubo se caracteriza por una estructura multicapa, en la que una de las capas interiores es de aluminio. Esto actúa como una capa de barrera integrada y evita que el oxígeno se difunda desde el aire ambiente al producto originalmente sellado. Esto protege los ingredientes sensibles y mejora la vida útil de los productos.
La taponadora modular ofrece espacio para hasta seis estaciones de procesamiento. Un total de 13 potentes motores lineales LinMot garantizan un alto rendimiento, flexibilidad y tiempos de preparación mínimos. (Foto: Rossmann)
200 variantes de tubos en la gama estándar
Tras entrar en el negocio de los tubos, Neopac ha ampliado continuamente sus capacidades de producción y ha creado una amplia gama de tubos y cierres. Incluye tubos de Polyfoil con diámetros de 10 a 50 mm. Neopac también ha desarrollado una gama estándar de diferentes diseños de cabezales y tapones. Entre ellos se encuentran los cabezales en forma de cánulas con tapones de rosca, los cierres con bloqueo de seguridad para niños o con precintos de primera apertura. Así, el usuario puede elegir entre un total de 200 variantes diferentes. Además, Neopac también ofrece soluciones personalizadas. Además, es posible que la empresa suiza imprima los tubos, de modo que los usuarios pueden adaptar la solución de envasado totalmente a sus necesidades individuales. Desde 2003, Neopac también ofrece tubos de Polyfoil con un diámetro de 10 mm para aplicaciones farmacéuticas. Para ello, se construyó una sala blanca y se instaló una línea completa de producción de tubos. Más tarde, se encargaron equipos para el diámetro de tubo mayor para la planta de producción de Hungría. También se ampliaron las capacidades de producción en Oberdiessbach con una sala blanca y otra línea de producción. La línea puesta en marcha en 2017 es adecuada para la producción de tubos de polipropileno estériles, impresos y listos para rellenar en diámetros de 10 y 13,5 con longitudes entre 30 y 61 mm y 45 y 90 mm respectivamente. Antes de que un tubo pueda salir de la sala blanca, tiene que pasar por numerosos pasos de producción e inspección. En primer lugar, la película laminada se suelda en un tubo cilíndrico sin fin y se reviste de polietileno o polipropileno en un proceso de extrusión. A continuación se corta el tubo sin fin a la medida, se le inyecta una cabeza y luego se imprime el cuerpo del tubo. En otra estación, se corta el bebedero del tubo y se atornilla o engarza el tapón. Una máquina de envasado termina los tubos. Antes de que los tubos salgan de la sala de producción, se vuelven a controlar manualmente.
Lotes de 10.000 a más de un millón de unidades
«Las líneas tienen que ser extremadamente flexibles debido al gran número de variantes que ofrecemos a nuestros clientes», explica Petar Djurdjevic, director de proyectos de Neopac. Los tiempos de cambio cortos son importantes en este caso, especialmente porque la proporción de pedidos con pequeñas cantidades de unos pocos miles de tubos está aumentando. Un cambio completo de producto, que también incluye el diámetro del tubo, no debe durar más de tres horas, tal y como Neopac escribió en las especificaciones de la línea. Al mismo tiempo, la línea debe ser capaz de manejar lotes de varios millones de tubos en pocos días. Sin el uso de potentes motores lineales en la taponadora, estos objetivos no podrían alcanzarse.
Casi sin abrasión y con poco mantenimiento: los motores lineales y las guías lineales de LinMot cumplen la normativa de la FDA y no requieren ningún recinto adicional para su uso en la sala blanca farmacéutica.(Foto: Rossmann)
Acabado de 300 tubos por minuto
Con una superficie de unos 3 x 3 metros, la taponadora modular instalada en Neopac ofrece espacio para hasta seis estaciones de procesamiento diferentes dispuestas alrededor de un carrusel giratorio. Los tubos, que se transportan a la taponadora mediante pasadores de cadena, entran en un tambor de vacío. A partir de ahí, una estación de transferencia conectada los coloca en mandriles de vacío giratorios en la línea circular exterior del carrusel, que se encargan del transporte a través de la máquina y ponen el tubo en rotación si es necesario. En la primera estación de procesado, el bebedero se corta y el tubo se dota del cierre en otras estaciones en procesos rotativos o de rebote y finalmente se desprende de los mandriles de vacío en una estación de descarga para su expulsión. Todo el proceso se supervisa con numerosos sensores y cámaras industriales inteligentes. En las estaciones se mueven o procesan tres tubos a la vez con un tiempo de ciclo de 0,6 segundos con la ayuda de motores lineales LinMot. Esto corresponde a la producción máxima de la tapadora de 300 tubos por minuto.
Más que posicionamiento: Los motores lineales de LinMot pueden funcionar con control de posición o de fuerza. Esto significa que también pueden utilizarse para procesos de rebote. En la máquina de acabado de tubos, esta característica entra en juego en la estación de taponado para tapones de rebote. (Foto: Rossmann)
Flexible, potente y rápida gracias a la tecnología de accionamiento directo
Un total de 13 motores lineales LinMot con un estator PS01-48x240F-C realizan tareas de posicionamiento y rebote en las estaciones de la última generación de máquinas. Gracias a un bobinado especial del motor, el estator es capaz de desarrollar una fuerza máxima de hasta 572 N con una fuerza nominal de 240 N. La carrera máxima es de 1.830 Nm. La carrera máxima es de 1.830 mm, con velocidades de desplazamiento máximas de 2,9 m/s. Con estos motores LinMot se pueden realizar movimientos dinámicos, potentes y rápidos. En la máquina tapadora, los ejes se controlan mediante controladores de la serie C1150, que se comunican con el sistema de control de la máquina a través de ProfiNet. «Desde nuestro punto de vista, una de las mayores ventajas de los motores lineales es que las curvas de movimiento y fuerza pueden programarse y controlarse libremente», afirma Petar Djurdjevic. «Gracias a esta flexibilidad, podemos diseñar el movimiento de la carrera del motor lineal como queramos y adaptarlo con flexibilidad a los requisitos del producto, de modo que la mecánica que rodea al motor puede permanecer intacta cuando se cambia el producto». Para ello, basta con introducir los parámetros correspondientes para los recorridos y las posiciones de aproximación de acuerdo con la hoja de datos del producto a través de la interfaz del operador de la máquina o llamarlos a través de una receta preparada. «Podemos definir nuestros propios campos de tolerancia para cada uno de los parámetros. Si se superan o no se alcanzan, aparece un mensaje de error y expulsamos los tubos en cuestión. De este modo, los motores nos ayudan a garantizar la calidad y la trazabilidad», añade Petar Djurdjevic. Dado que los motores pueden funcionar con control de posición o de fuerza, también fue posible utilizar el mismo tipo de motor lineal en la estación de desenroscado para posicionar los tapones de rosca, por un lado, y en la estación de engaste para presionar los tapones, por otro. Esto significa menos esfuerzo para el fabricante o Neopac en términos de stock y piezas de repuesto.
Los controladores compactos del tipo C1150 están disponibles con todas las interfaces industriales habituales. En la última generación, se comunican con el sistema de control de la máquina a través de ProfiNet y controlan los 13 motores lineales de la tapadora de Neopac. (Foto: Rossmann)
Adecuado para su uso en la sala blanca
Otro factor decisivo para la producción de tubos en salas blancas es que, a diferencia del movimiento lineal con accionamientos de husillo de bolas o una combinación de servomotores y correas dentadas, con los motores lineales prácticamente no hay abrasión. Los motores lineales LinMot y las guías lineales que los soportan cumplen la normativa de la FDA, incluso sin carcasa, y además requieren muy poco mantenimiento. «Limpiamos e inspeccionamos los motores y las guías cada cuatro semanas», añade Petar Djurdjevic. «Casi nunca hay nada que relubricar, y si lo hay, sólo cantidades mínimas». Otro punto a favor de los operadores de plantas como Neopac es la alta disponibilidad de la tecnología de accionamiento directo de Suiza. «Desde la puesta en marcha de la primera planta de sala blanca en 2003, en la que también se instalaron motores lineales de LinMot, no hemos tenido que experimentar ningún fallo o problema significativo con los productos de LinMot. Estamos completamente satisfechos», resume su larga experiencia en el manejo y uso de la tecnología de motores lineales.
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Petar Djurdjevic (derecha), director de proyectos e ingeniero de diseño de Neopac The Tube, habla de las ventajas de utilizar la tecnología de motores lineales en aplicaciones de salas blancas con el director de ventas de LinMot, Michael Glauner, responsable de Suiza. (Foto: Rossmann)
