Sensorlösungen für die Pharmaverpackung

In der Pharmaindustrie erfolgen Verpackungsprozesse meist unter Reinraumbedingungen, beispielsweise wenn Impfdosen in Glasfläschchen abgefüllt oder Tabletten in Blister verpackt werden. Dabei sind die Anforderungen an Hygiene, Produktsicherheit und Zuverlässigkeit ganz besonders hoch.

Wir unterstützen Hersteller von Verpackungsmaschinen und Pharmaproduzenten seit Jahrzehnten und kennen die Herausforderungen in diesen Bereichen: Unsere Sensoren und die speziell dafür entwickelten Pharma-Reflektoren sind aus hochwertigem Edelstahl gefertigt und halten intensiven Reinigungsprozessen stand. Die Miniatursensoren der Serie 53C im Hygiene-Design verhindern eventuelle Ablagerungen durch glatte Gehäusekonturen ohne Befestigungsbohrungen und reduzieren dadurch die Gefahr einer bakteriellen Verschleppung. Um Produktions-Chargen anhand von Pharma- oder DataMatrix-Codes jederzeit zurück verfolgen zu können, eignen sich die kompakten Codeleser wie der DCR 200i im Edelstahlgehäuse. Sensoren mit integrierter IO-Link-Schnittstelle, wie in der Serie 53C oder in unseren Gabelsensoren, reduzieren eventuelle externe Maschineneingriffe, weil sie eine Bedienung der Sensoren ohne Öffnung des Reinraums ermöglichen.

01 Präzise Positionierung von Vials

Anforderung:
Für eine optimale Geschwindigkeitssteuerung beim Transport müssen Vials aus transparentem oder nicht transparentem Glas auf der Förderstrecke zuverlässig erkannt werden. Dazu sind auch kleinste Lücken zu nutzen. In aseptischen Anlagen sind die Hygieneanforderungen besonders hoch.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranke PRK 53CL1.T3 mit kleinem Laserlichtfleck ermöglicht in Kombination mit einem Edelstahl-Reflektor MTKS eine hochpräzise Detektion und Positionierung von Vials. Der kompakte Sensor lässt sich auch bei beengten Platzverhältnissen einfach integrieren. Sensor und Reflektor sind in einem hygienegerechten Design gestaltet.

02 Detektieren von Vials

Anforderung:
Nach der Befüllung der Vials in einer Verpackungsmaschine werden die Behälter oft auf engem Raum mit hohen Geschwindigkeiten und minimalem Abstand transportiert. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse sollten die eingesetzten Sensoren besonders klein und leicht in die Maschine integrierbar sein.

Lösung:
Kunststoff-Lichtleiter KF oder Glasfaser-Lichtleiter GF mit unterschiedlichen Strahlaustritten und Verstärkern LV 463 sind eine variable Lösung zur Erkennung von Vials. Bei hohen Umgebungstemperaturen eignen sich Glasfaser-Lichtleiter besonders gut. Die komfortabel per Menü einstellbaren Verstärker sind mit Analogausgang sowie IO-Link Schnittstelle erhältlich.

03 Kontrolle von Einwegspritzen

Anforderung:
Über eine Zuführeinheit werden Einwegspritzen hängend und mit hohen Geschwindigkeiten zur Montagestation transportiert. An dieser Station sollen den Einwegspritzen Plastikverschlüsse aufgesetzt werden. Dazu sollen die sehr dünnen Nadeln der Spritzen zuverlässig erkannt werden.

Lösung:
Die Laser-Gabellichtschranke GSL 08B detektiert selbst dünne Spritzennadeln. Das reinraumtaugliche V4A-Edelstahlgehäuse ist ECOLAB-zertifiziert und ideal für Bereiche mit hohen Anforderungen an Hygiene und Reinigungsmittelbeständigkeit. Die Sensoren arbeiten prozess sicher in einem Temperaturbereich zwischen –25 °C und 60 °C.

04 Tubenausrichtung durch Druckmarkenerkennung

Anforderung:
In einer Tubenbefüll- und Verschließmaschine wird ein pastöses Produkt in Tuben abgefüllt. Im Prozess ist eine präzise Ausrichtung der Kunststofftuben nach der Befüllung wichtig, damit der Tubenfalz an exakt der richtigen Stelle gepresst wird. Meistens herrschen in diesen Maschinen beengte Platzbedingungen.

Lösung:
Der kompakte Kontrasttaster KRT 3C lässt sich platzsparend montieren. Er erkennt unterschiedlich farbige Kontrastmarken hochpräzise, auch auf runden Objekten, mit einer Ansprechzeit von nur 50 μs. Über die IO-Link Schnittstelle kann ein Formatwechsel zeitsparend realisiert werden. Bei höheren Anforderungen gibt es den KRT 55 im Edelstahlgehäuse.

05 Erkennen von Kleinteilen

Anforderung:
Nach der Befüllung der Vials oder Fläschchen werden weitere Kleinteile wie Verschlüsse, Sicherungsringe oder Dosierhilfen benötigt, die der Maschine oft über Vibrationsförderer zugeführt werden. Für die Detektion von Kleinteilen sollten speziell optimierte Sensoren zum Einsatz kommen.

Lösung:
Gabelsensoren in Edelstahlgehäusen GS 08B oder GSL 08B mit Laserlicht sind einfach zu integrieren und detektieren kleine Objekte und selbst kleinste Lücken zuverlässig. Alternativ können zur Erkennung von Kleinteilen auch Kunststoff-Lichtleiter KF mit passendem Verstärker LV eingesetzt werden.

06 Erkennen von Vials in der Förderschnecke

Anforderung:
Zur kollisionsfreien Eintaktung der Vials in die nachgeschaltete Maschine wird eine auf die Vials angepasste Förderschnecke eingesetzt. Die Drehung der Schnecke im Hintergrund erfordert vom Sensor eine sehr präzise Hintergrundausblendung bei der Erkennung der Vials.

Lösung:
Die im Lichttaster HT55C.V integrierte spezielle V-Optik ermöglicht eine sehr präzise Hintergrundausblendung. Gleichzeitig können teiltransparente Objekte zuverlässig erkannt werden. Der kompakte Sensor im Edelstahlgehäuse der Serie 55C erfüllt die hohe Schutzart IP 69K.

07 Codeinformation

Anforderung:
Bei der Verpackung von Blistern in Faltschachteln soll sichergestellt werden, dass sich der richtige Beipackzettel in der Schachtel befindet. Dazu müssen im Prozess beide Codes auf Faltschachtel und Beipackzettel gelesen und miteinander verglichen werden.

Lösung:
Um eine Zuordnung des Beipackzettels zur Faltschachtel sicherzustellen, werden zwei kamerabasierte Sensoren DCR 200i eingesetzt. Die Sensoren können Data-Matrix-Codes oder Pharmacodes zuverlässig decodieren. Die Ausgabe des Codeinhalts erfolgt über eine Industrial Ethernet Schnittstelle.

08 Anwesenheitskontrolle Beipackzettel

Anforderung:
Bei der Verpackung von Tablettenblistern in Faltschachteln muss sichergestellt werden, dass der Beipackzettel mit eingepackt wird. Da der Beipackzettel aus Papier besteht, kann er mit Hilfe eines Lumineszenz-Sensors zuverlässig erkannt werden.

Lösung:
Der Lumineszenztaster LRT 8 erkennt durch die UV-Beleuchtung lumineszierende Materialien. Aufgrund der kleinen Bauform ist er leicht integrierbar. Durch unterschiedliche Tastweiten, Lichtfleckgrößen und Befilterungen sind diese Sensoren flexibel einsetzbar.

09 Erkennen von Klebestellen

Anforderung:
Klebestellen an Formfolien müssen für einen sicheren Prozess zuverlässig erkannt und im späteren Prozess ausgeschleust werden. Die Detektion der Klebestellen sollte möglichst farb- und oberflächenunabhängig erfolgen.

Lösung:
Die Kontrastsensoren KRT 3C, KRT 18B oder KRT 55C sind für die Erkennung von Klebestellen optimiert. Eine Anpassung an die Farbe des Klebebands und den Hintergrund erfolgt über die Teachtaste. Der Ultraschallgabelsensor IGSU14E SD detektiert Klebestellen farbunabhängig auf unterschiedlich bedruckten Siegelfolien.

10 Vermessen des Rollendurchmessers

Anforderung:
Kunststofffolie zur Ausformung von Blistern wird in großen Rollen bereitgestellt. Um ein gleichförmiges und gleichmäßiges Abrollen sicherzustellen, wird die Rolle oft motorisch angetrieben. Dafür ist ein permanentes Abstandssignal eines Sensors zur Ermittlung des Durchmessers nötig.

Lösung:
Ultraschall-Distanzsensoren DMU 318 oder DMU 418 sind für genaue Abstandsmessungen entwickelt. Sie liefern ein analoges Signal als Information zum Rollendurchmesser. Alternativ können messende Sensoren der Serie ODS 9 mit unterschiedlichen Messbereichen eingesetzt werden. Weitere Möglichkeiten bietet die integrierte IO-Link Schnittstelle.

11 Überwachen von Schutztüren mit Zuhaltung

Anforderung:
Schutztüren an schnell laufenden Maschinen in der Pharmaverpackung müssen durch Sicherheitsschalter mit Zuhaltung überwacht werden, um einen unbeabsichtigten Zugriff zu verhindern und den Prozess nur an definierten Stellen zu stoppen. Die Zugänglichkeit zur Maschine soll dabei nicht beeinträchtigt werden.

Lösung:
Die Sicherheits-Zuhaltungen L250 und L300 halten Schutztüren so lange verriegelt, bis die Freigabe über ein elektrisches Signal von der Steuerung erfolgt. Durch ihre RFID-kodierten Betätiger bieten sie optimalen Manipulationsschutz. Die optionalen Not-Halt- und Befehls-Tasten erleichtern den Aufbau der kompletten Sicherheitsfunktion.