Premere il tubo con LinMot
21. novembre 2022
Un campione nascosto dell'industria degli imballaggi primari si trova a Oberdiessbach, a pochi chilometri dalla capitale svizzera Berna: Neopac The TubeQuando nel 1958 iniziò la produzione dei primi tubi di plastica, quasi nessuno immaginava che un giorno l'azienda avrebbe fornito prodotti ad alta tecnologia a clienti in tutto il mondo. Oggi, quasi ogni consumatore in Europa è entrato in contatto con i tubi di Oberdiessbach senza nemmeno rendersene conto. La clientela di questo specialista del packaging comprende numerose aziende del settore farmaceutico, cosmetico e odontoiatrico. Ma anche le aziende dei settori alimentare, chimico e tecnologico apprezzano i prodotti Neopac. In particolare, il tubo Polyfoil, inventato nel 1965 e continuamente sviluppato, rimane una delle soluzioni preferite per il confezionamento di prodotti sensibili tra questi clienti. Come suggerisce il nome, questo tipo di tubo è caratterizzato da una struttura multistrato, con uno degli strati interni in alluminio. Questo funge da barriera integrata, impedendo all'ossigeno presente nell'aria circostante di penetrare nel prodotto sigillato. Ciò protegge gli ingredienti sensibili e migliora la durata di conservazione del prodotto.
La tappatrice modulare offre spazio per un massimo di sei stazioni di lavorazione. Un totale di 13 potenti motori lineari LinMot garantiscono elevata produttività, flessibilità e tempi di configurazione minimi. (Foto: Rossmann)
200 varianti di tubi nella gamma standard
Dopo essere entrata nel settore dei tubi, Neopac ha ampliato costantemente le proprie capacità produttive, creando una gamma completa di tubi e chiusure. Questa include tubi in polietilene con diametri da 10 a 50 mm. Neopac ha inoltre sviluppato un programma standard di vari design di teste e chiusure, tra cui teste a forma di cannula con tappi a vite, chiusure a prova di bambino e sigilli antimanomissione. Di conseguenza, gli utenti possono scegliere tra un totale di 200 varianti diverse. Inoltre, Neopac offre soluzioni personalizzate. L'azienda svizzera offre anche servizi di stampa per i tubi, consentendo agli utenti di adattare la soluzione di confezionamento alle proprie esigenze specifiche. Dal 2003, Neopac offre anche tubi in polietilene da 10 mm di diametro per applicazioni farmaceutiche. A tale scopo, sono state realizzate una camera bianca e una linea di produzione completa per i tubi. Successivamente, sono state avviate linee per tubi di diametro maggiore presso lo stabilimento di produzione in Ungheria. La capacità produttiva di Oberdiessbach è stata ulteriormente ampliata con una camera bianca e una linea di produzione aggiuntiva. Commissionata nel 2017, questa linea è adatta alla produzione di tubi in polietilene sterili, stampati e pronti al riempimento, con diametri di 10 e 13,5 mm e lunghezze comprese tra 30 e 61 mm o tra 45 e 90 mm. Prima di poter lasciare la camera bianca, ogni tubo deve superare numerose fasi di produzione e collaudo. Innanzitutto, una pellicola laminata viene saldata a formare un tubo cilindrico continuo, che viene poi rivestito con polietilene o polipropilene mediante un processo di estrusione. Il tubo continuo viene quindi tagliato a misura, vi viene stampato a iniezione un ugello e viene stampato il corpo del tubo. In un'altra stazione, la punta del tubo viene tagliata e viene applicato un tappo a vite o a crimpare. Infine, una macchina confezionatrice completa il processo di confezionamento. Prima di lasciare l'area di produzione, i tubi vengono sottoposti a un'ultima ispezione manuale.Lotti da 10.000 a oltre un milione di pezzi
“I sistemi devono essere estremamente flessibili a causa dell'ampia varietà di opzioni che offriamo ai nostri clienti”, spiega Petar Djurdjevic, responsabile di progetto presso Neopac. “Tempi di cambio formato ridotti sono cruciali, soprattutto perché è in aumento la percentuale di ordini con lotti di piccole dimensioni, di poche migliaia di tubi”. Un cambio di prodotto completo, inclusa la modifica del diametro del tubo, non deve richiedere più di tre ore, come stabilito da Neopac nelle specifiche del produttore del sistema. Allo stesso tempo, il sistema deve essere in grado di gestire lotti di diversi milioni di tubi in pochi giorni. Questi obiettivi sarebbero impossibili da raggiungere senza l'utilizzo di motori lineari ad alte prestazioni nella macchina tappatrice.
Usura minima e manutenzione ridotta: i motori e le guide lineari di LinMot sono conformi alle normative FDA e non richiedono involucri aggiuntivi per l'utilizzo in camere bianche farmaceutiche. (Foto: Rossmann)
Finitura di 300 tubi al minuto
Con un ingombro di circa 3 x 3 metri, la macchina tappatrice modulare installata presso Neopac offre spazio per un massimo di sei diverse stazioni di lavorazione disposte attorno a una giostra rotante. I tubi, trasportati alla macchina tappatrice tramite perni a catena, entrano in un tamburo a vuoto. Da qui, una stazione di trasferimento collegata li posiziona su mandrini a vuoto rotanti sul bordo esterno della giostra. Questi mandrini trasportano quindi i tubi attraverso la macchina e, se necessario, li ruotano. Nella prima stazione di lavorazione, il canale di colata viene tagliato e il tubo viene quindi tappato nelle stazioni successive mediante processi rotativi o a impatto. Infine, i tubi vengono staccati dai mandrini a vuoto in una stazione di scarico per essere rimossi. L'intero processo è monitorato da numerosi sensori e telecamere industriali intelligenti. Tre tubi vengono lavorati simultaneamente in ogni stazione con un tempo di ciclo di 0,6 secondi, utilizzando motori lineari LinMot. Ciò corrisponde a una produzione massima della macchina sigillatrice di 300 tubi al minuto.
Oltre al semplice posizionamento: i motori lineari LinMot possono essere azionati sia con controllo di posizione che di forza. Questo li rende adatti anche ai processi a impatto. Nella macchina per la finitura dei tubi, questa caratteristica viene sfruttata nella stazione di sigillatura per le chiusure a impatto. (Foto: Rossmann)
Flessibile, potente e veloce grazie alla tecnologia a trasmissione diretta.
Nelle stazioni delle macchine di ultima generazione, un totale di 13 motori lineari LinMot con statori PS01-48x240F-C svolgono compiti di posizionamento e impatto. Grazie a uno speciale avvolgimento del motore, lo statore è in grado di sviluppare una forza massima fino a 572 N a una forza nominale di 240 N. La corsa massima è di 1.830 mm, con una velocità di traslazione massima di 2,9 m/s. Di conseguenza, questi motori LinMot consentono di ottenere movimenti dinamici, potenti e rapidi. I controllori della serie C1150, che comunicano con il sistema di controllo della macchina tramite ProfiNet, gestiscono gli assi della macchina tappatrice. "A nostro avviso, uno dei maggiori vantaggi dei motori lineari è la possibilità di programmare e monitorare liberamente i profili di movimento e di forza", afferma Petar Djurdjevic. “Grazie a questa flessibilità, possiamo progettare la corsa del motore lineare in base alle esigenze e adattarla in modo flessibile ai requisiti del prodotto, in modo che la meccanica intorno al motore rimanga invariata durante i cambi di prodotto.” Ciò richiede solo l'inserimento dei parametri rilevanti per le distanze di corsa e le posizioni di avvicinamento tramite l'interfaccia utente della macchina, secondo la scheda tecnica del prodotto, oppure l'accesso a tali parametri tramite una ricetta predefinita. “Possiamo definire intervalli di tolleranza individuali per ciascun parametro. Se questi vengono superati o non rispettati, viene generato un messaggio di errore e scartiamo selettivamente i tubi interessati. In questo modo, i motori ci supportano nel garantire qualità e tracciabilità”, aggiunge Petar Djurdjevic. Poiché i motori possono essere azionati con controllo di posizione o di forza, è stato possibile utilizzare lo stesso tipo di motore lineare sia nella stazione di avvitamento per il posizionamento dei tappi a vite, sia nella stazione di crimpatura per la crimpatura dei tappi. Ciò si traduce in un minore impegno per il produttore, Neopac, in termini di gestione delle scorte e dei pezzi di ricambio.
I controllori compatti C1150 sono disponibili con tutte le interfacce industriali più comuni. L'ultima generazione comunica con il sistema di controllo della macchina tramite ProfiNet e controlla i 13 motori lineari della tappatrice di Neopac. (Foto: Rossmann)
Adatto all'uso in camere bianche
Per la produzione di tubi in camera bianca, questo è fondamentale: a differenza dei sistemi di movimentazione lineare che utilizzano viti a ricircolo di sfere o una combinazione di servomotori e cinghie dentate, i motori lineari non producono praticamente usura. I motori lineari LinMot e le relative guide lineari sono conformi alle normative FDA anche senza involucro e richiedono una manutenzione minima. "Puliamo e ispezioniamo i motori e le guide ogni quattro settimane", aggiunge Petar Djurdjevic. "Non c'è quasi mai bisogno di rilubrificazione e, se necessario, si tratta di una quantità minima." Un altro vantaggio per gli operatori di sistemi come Neopac è l'elevata disponibilità della tecnologia a trasmissione diretta proveniente dalla Svizzera. "Da quando abbiamo messo in funzione il nostro primo sistema per camera bianca nel 2003, che includeva anche motori lineari LinMot, non abbiamo riscontrato guasti o problemi significativi con i prodotti LinMot. Siamo completamente soddisfatti", riassume la sua pluriennale esperienza con la tecnologia dei motori lineari.
Petar Djurdjevic (a destra), project manager e progettista presso Neopac The Tube, discute i vantaggi dell'utilizzo della tecnologia dei motori lineari nelle applicazioni per camere bianche con Michael Glauner, responsabile vendite di LinMot per la Svizzera. (Foto: Rossmann)