Fiables y flexibles: motores lineales en salas limpias farmacéuticas

Los motores lineales son una solución particularmente buena para aplicaciones en salas limpias farmacéuticas: experimentan muy poco desgaste, requieren poca lubricación a intervalos muy prolongados y son fáciles de limpiar. Por estas y otras razones, son ahora el estado del arte para el renombrado productor suizo de envases primarios Hoffmann Neopac AG, y una parte indispensable de los modernos sistemas de producción farmacéutica. La tecnología de accionamiento directo también establece el estándar para la flexibilidad, la calidad, la disponibilidad y la trazabilidad de los procesos de producción.

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A pocos kilómetros de la capital suiza de Berna, Oberdiessbach es el hogar de una poco conocida eminencia de la industria del embalaje primario: Neopac The Tube. Cuando se empezarón a fabricar los primeros tubos de plástico en 1958 casi nadie sospechaba que la compañía algún día suministraría a clientes de todo el mundo productos de alta tecnología. Hoy en día, casi todos los consumidores de Europa se han encontrado en algún momento con tubos de Oberdiessbach. Después de todo, la clientela del especialista en embalajes incluye numerosas empresas de las industrias farmacéutica, cosmética y dental, alimentos, productos químicos y tecnología. El tubo de polifilamento en particular, inventado en 1965 y mejorado continuamente desde entonces, sigue siendo una de las soluciones favoritas entre estos clientes cuando se trata de envasar productos sensibles. Como su nombre lo indica, este tipo de elemento tiene una construcción característica de múltiples capas, con una de las capas internas hecha de aluminio. Esta capa actúa como una barrera y evita que el oxigeno interaccione con el producto sellado. Esto protege los contenidos sensibles y mejora la vida útil del producto.

200 tipos de tubos en el programa estándar

Después de poner en marcha su negocio de tubos, Neopac ha ampliado continuamente sus opciones y capacidad de producción, y ha desarrollado un amplio surtido de tubos y tapones que incluye tubos de polietileno con diámetros que van de 10 a 50 mm. Neopac también ha desarrollado un programa estándar de varios diseños de tapones y cierres, estos incluyen tapones en forma de cánulas con cierres de rosca, tapas a prueba de niños y sellos a prueba de manipulaciones. Los usuarios pueden elegir entre un total de 200 variantes diferentes. Neopac también ofrece soluciones específicas para los clientes, permitiendo a los usuarios personalizar las soluciones de embalaje para satisfacer sus necesidades individuales. Desde 2003, Neopac también ha suministrado tubos de polifilamento de 10 mm de diámetro para aplicaciones farmacéuticas; una sala limpia y una línea completa de producción de tubos fueron construidas para este propósito. Más tarde, se encargaron líneas para diámetros de tubos más grandes para la planta de fabricación en Hungría. La capacidad de producción en Oberdiessbach también se amplió de nuevo con una sala limpia y una línea de producción adicional. La línea comenzó a funcionar en 2017 y puede producir tubos de polifilamento estériles, impresos y listos para ser llenados, en diámetros de 10 mm y 13,5 mm, con longitudes que van de 30 a 61 mm o de 45 a 90 mm. Antes de que un tubo pueda salir de la sala blanca debe pasar por numerosos pasos de producción y pruebas: el papel de aluminio se suelda primero para formar un tubo cilíndrico sin fin y, luego, se recubre con polietileno o polipropileno en un proceso de extrusión. El tubo sin fin se corta a la longitud deseada, se le inserta una cabeza y luego se imprime el cuerpo del tubo. Una máquina de embalaje se encarga de terminar los tubos y, antes de que los tubos salgan de la sala de producción, son inspeccionados manualmente una vez más.

Lotes de 10.000 a más de un millón de piezas

Debido a la gran variedad de tubos que proporcionamos a nuestros clientes, las líneas deben ser extremadamente flexibles“, explica Petar Djurdjevic, Director de Proyectos de Neopac. “Los tiempos de cambio cortos son importantes, ya que el número de pedidos de pequeño volumen para unos pocos miles de tubos está aumentando.

 

El cambio completo del producto, que incluye el diámetro del tubo, no debe durar más de tres horas, según lo especificado por Neopac al fabricante de maquinaria en la especificación del cliente para 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 motores lineales de alto rendimiento en sus máquina, estos objetivos nunca serían alcanzados.

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La máquina modular tiene espacio para seis estaciones de procesamiento. Un total de 13 motores lineales LinMot de alto rendimiento aseguran una alta producción y flexibilidad con tiempos de preparación mínimos. (Foto: Rossmann)

300 tubos por minuto

Con una huella de unos 3 x 3 metros, la máquina de taponado modular instalada en Neopac tiene espacio para hasta seis estaciones de procesamiento diferentes dispuestas alrededor de un carrusel giratorio. Los tubos son transportados a la máquina de taponado por medio de una cadena de pasadores y entran en un tambor de vacío. Desde allí, una estación de transferencia adjunta los coloca en un sistema de vacío en el círculo exterior de los carruseles, que luego transportan los tubos a través de la máquina y los hacen girar según sea necesario. En la primera estación de procesamiento se corta el canal de paso y el cierre se añade al tubo, en rotación o mediante un proceso de prensado, en estaciones adicionales. Finalmente, los tubos son liberados del sistema de vacío y transferidos a una estación de descarga. Todo el proceso es monitoreado por numerosos sensores y cámaras industriales inteligentes. Tres tubos se procesan simultáneamente en las estaciones, en un tiempo de ciclo de 0,6 segundos, usando motores lineales LinMot. Esto corresponde a una producción máxima de la máquina de taponado de 300 tubos por minuto.

foto a toda velocidad con Linmot
Figura 1: Muy poco desgaste y bajo mantenimiento: los motores lineales y las guías de LinMot cumplen con las normas de la FDA y pueden utilizarse en salas blancas farmacéuticas sin necesidad de elementos adicionales. (Foto: Rossmann)

Más información sobre los motores lineales LinMot Motor lineal LinMot

Flexible, potente y rápido con la tecnología de accionamiento directo

Un total de 13 motores lineales LinMot con estátores modelo PS01-48x240F-C realizan tareas de posicionamiento y prensado en las estaciones de las máquinas de última generación. Con un bobinado de motor especial, el estátor es capaz de producir una fuerza máxima de hasta 572 N con una fuerza nominal de 240 N. La carrera máxima es de 1.830 mm a una velocidad máxima de 2,9 m/s. Estos motores LinMot pueden producir movimientos dinámicos, potentes y rápidos.

 

Los controladores de la serie C1150 accionan los ejes de la máquina de taponado y se comunican con el PLC de la máquina a través de ProfiNet. “Uno de los mayores beneficios de los motores lineales, en nuestra opinión, es que las secuencias de movimiento y fuerza pueden ser libremente programadas y monitoreadas”, dice Petar Djurdjevic. “Gracias a esta flexibilidad, podemos diseñar el perfil de movimiento del motor lineal como queramos y adaptarlo de forma flexible a los requisitos del producto, para que la configuración mecánica del motor pueda permanecer intacta durante un cambio de producto“. Solo es necesario introducir en la interfaz de la máquina los parámetros adecuados para los recorridos de desplazamiento y las posiciones de parada, de acuerdo con la hoja de datos del producto, o se puede cargar una receta preprogramada. “También podemos definir rangos de tolerancia específicos para los parámetros. Si se superan o nunca se alcanzan aparece un mensaje de error y rechazamos los tubos afectados. 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 modelo de motor lineal tanto en la estación de roscado para posicionar los tapones de rosca, como en la estación de prensado para presionar los cierres. Para el fabricante y para Neopac esto significa menos piezas de repuesto para almacenar y controlar.

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Figura 2: Más que el posicionamiento: los motores lineales LinMot pueden ser comandados por control de posición o de fuerza. Esto significa que también pueden ser utilizados para procesos de apriete. En la máquina de acabado de tubos, esta propiedad se utiliza en la estación de taponado para cierres a presión. (Foto: Rossmann)
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Figura 3: Los controladores compactos modelo C1150 están disponibles con todos los buses de comunicación de la industria. La última generación se comunica con el PLC o autómata de la máquina a través de ProfiNet y controla los 13 motores lineales de la máquina de cierre en Neopac. (Foto: Rossmann)

Adecuado para aplicaciones en salas limpias

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Figura 4 : Petar Djurdjevic (derecha), director de proyectos y diseñador de Neopac The Tube, habla con el director de ventas de LinMot para Suiza, Michael Glauner, sobre las ventajas de utilizar la tecnología de motores lineales en las aplicaciones de salas blancas. (Foto: Rossmann)

Otro factor crítico para la producción de tubos en la sala limpia es el desgaste: a diferencia de los movimientos lineales producidos por los accionamientos de husillo de bolas o una combinación de servomotores y correas dentadas, los motores lineales sufren un desgaste prácticamente nulo. Los motores lineales LinMot y las guías lineales que los soportan cumplen con las normas de la FDA sin requerimientos adicionales, y además son de muy bajo mantenimiento.

“Limpiamos y revisamos los motores y las guías cada cuatro semanas”, añade Petar Djurdjevic. “Prácticamente nunca hay necesidad de lubricar nada, y si la hay, es en cantidades minúsculas”. Otro beneficio para los operadores de sistemas como Neopac es la alta disponibilidad de la tecnología de accionamiento directa de Suiza. “Desde el inicio de la producción en la primera línea de sala limpia en 2003, en la que también se instalaron motores lineales LinMot, no hemos tenido ninguna pérdida de producción significativa ni problemas con los productos LinMot. Estamos completamente satisfechos”. Esto resume los años de experiencia en el uso y aplicación de la tecnología de motores lineales.

Larraioz Elektronika es servicio técnico, consultoría, training y canal de ventas oficial de LinMot para el mercado español. ¿Quieres más información? ¡Contáctanos!

 

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