Präzision und höchste Qualität bestimmen die Produktion von Dialysefiltern – und das bei großen Stückzahlen. Für diesen Einsatzbereich entwickelte und installierte Trapo robotergestützte Förder- und Handhabungsanlagen bei Membrana in Wuppertal.
Die Herstellung von Dialysefiltern ist komplex: Kapillarröhrchen werden im Nassspinnverfahren gesponnen, in verschiedenen Bädern behandelt, getrocknet und in mehreren Arbeitsschritten zu Bündeln mit bis zu 14 000 Einzelröhrchen gewickelt. Auf diesen hochpräzisen Prozess hat sich die Membrana GmbH spezialisiert, die in ihrem Wuppertaler Werk Dialysefilter im 3-Schichtbetrieb unter Reinraumbedingungen produziert.
Die Vorgaben nach hoher Präzision und Qualität werden auch durch robotergestütztes Handling erfüllt. Die für den Bereich der Bündelwickelmaschinen, Trockner und Verpackung eingesetzten Handhabungsanlagen stammen von der Trapo AG. Der Fördertechnikhersteller mit Sitz in Gescher-Hochmoor ist nicht nur als Spezialist für komplexe innerbetriebliche Handhabungs-Aufgaben gut auf diese Aufgabe vorbereitet, sondern auch aufgrund der branchenspezifischen Ausrichtung: Zu ihren Kernzielbranchen zählt die Trapo AG unter anderem die Pharmaindustrie, die Lebensmittelindustrie und die Medizinprodukte-Herstellung. In diesen Bereichen spielt die Hygiene bei der Produktion eine große Rolle. Teilweise werden dort sehr empfindliche Produkte gefördert und bearbeitet.
Genau diese Anforderungen galt es bei Membrana zu bewältigen. Zu den Vorgaben gehörte es auch, sehr kurze Taktzeiten zu realisieren. So sollte das Abnehmen der konfektionierten Membranbündel von den Förderstrecken und das anschließende Einführen in Edelstahlbehälter zum Trocknen maximal 10 s dauern. Gewährleistet wird diese kurze Taktzeit mit Hilfe von zwölf sechsachsigen Robotern, die mit speziellen Greifern ausgestattet sind.
Dabei sind die Membranbündel nicht nur extrem empfindlich. Sie müssen von den Robotern auch im nassen und im trockenen Zustand aufgenommen werden und weisen dann jeweils eine andere Konsistenz auf. Deshalb kommen zwei verschiedene Greifersysteme zum Einsatz: Die vollgesogenen, gespülten Bündel nimmt ein mechanischer Greifer mit kontrollierter Greifkraft auf und lässt sie über einen Rollenmechanismus schonend in die Aufnahme des Edelstahlbehälters gleiten. Sodann entnehmen Vakuumsauger die getrockneten Bündel.
Bei der Entwicklung dieser Lösung kam den Ingenieuren von Trapo ihr Know-how in der Greiftechnik zugute: Die meisten Greifer von Trapo-Anlagen sind kundenspezifische Unikate, die exakt auf die zu handhabenden Produkte zugeschnitten sind. Bei einem Chargenwechsel können auch die Greifer in kürzester Zeit gewechselt werden.
„In Stoßzeiten können wir Taktzeiten von acht Sekunden realisieren“
Nicht nur die robotergestützte Handhabung einschließlich der Peripherie, auch die Fördertechnik mit den Transport-, Zuführ- und Speicherbändern für die Filterbündel gehörte zum Engineering-Umfang von Trapo. Stefan Schlamm, Projektmanager Dialysis der Membrana GmbH, zeigt sich denn auch zufrieden: „Von der Beratung über die Simulation und Installation bis zur Inbetriebnahme sind wir professionell betreut worden, und wir konnten arbeitsteilig unsere eigenen Leistungen in die neuen Projekte einbringen.“ Auch die Leistung der Anlage entspricht seinen Erwartungen: „In Stoßzeiten können wir Taktzeiten von acht Sekunden realisieren“, belegt Schlamm die bisher erreichte Leistungsspitze.
Wie stark das Know-how der Trapo-Ingenieure beim Abwickeln solcher komplexer Projekte und beim Handling von empfindlichen Produkten inzwischen nachgefragt ist, zeigt sich auch an anderer Stelle: Derzeit zieht Trapo eine neue Produktionshalle hoch, in der ausschließlich Förder- und Handhabungsanlagen aus Edelstahl gebaut werden, die besondere Hygiene-Anforderungen erfüllen. Die gesamte Halle wurde so ausgelegt, dass alle Voraussetzungen für eine saubere, staubfreie Montage gegeben sind.
Andre Weise Trapo AG, Gescher-Hochmoor
Ihr Stichwort
• Dialysefilter-Herstellung
• Reinraumbedingungen
• Robotergestützte Fördertechnik • Greifersysteme • Kundenspezifische Lösung
Reinraumgerecht konstruieren
Die Reinraumklasse beeinflusst maßgeblich den Aufbau der Förderstrecke und insbesondere die Wahl des Antriebs. Während bei geringen Anforderungen zum Teil sogar Kettenantriebe möglich sind, fordern echte Reinräume konsequent abriebarme Riemenantriebe und sogar gekapselte Antriebseinheiten. Zum Teil kommen bei den Hubeinheiten spezielle, reinraumgeeignete Linearmodule zum Einsatz.
Wichtig ist auch die wartungsarme und wartungsfreundliche Auslegung der gesamten Anlage. Wartungsarbeiten im Reinraum sind wegen kontrollierten Umgebungsbedingungen und den gegebenenfalls erforderlichen Reinigungsarbeiten extrem zeit- und kostenaufwendig.
Bei der Oberflächenbehandlung setzt Trapo grundsätzlich auf Kunststoffbeschichtungen, da ein Abplatzen von Lackpartikeln und anschließendes Rosten nicht toleriert werden kann. Eventuell müssen sogar Teile der Anlage wie Greifer mit PVDH umschweißt werden. Edelstahl wird als Grundmaterial häufig verwendet – je nach geforderter Reinraumklasse mit Glasperlen gestrahltem oder gar elektropoliertem Finish.
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