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Bei einem neuen Be- und Entladesystem für die Gefriertrocknung von Vials in der Pharmaproduktion kommt Förder- und Handhabungstechnik vom Feinsten zum Einsatz. Die Kombination von magnetisch angetriebenen „Movern“ mit zwei hochpräzisen und schnellen Stäubli Stericlean Robotern überzeugt auf ganzer Linie.
Wie beschickt man eine Lyophilisationsanlage mit großen Mengen von kleinsten Glasfläschchen – unter den für die Pharmaindustrie üblichen Hygienebedingungen? Die Antwort gibt ein neues Anlagenkonzept mit robotergestützter Förder- und Handhabungstechnik.
Die HOF Sonderanlagenbau GmbH in Lohra/ Deutschland hat sich bereits vor über dreißig Jahren auf die Lyophilisation spezialisiert. Als Technologieführer in diesem anspruchsvollen Gebiet der Kälte- und Medizintechnik setzt Hof immer wieder Maßstäbe in Bezug auf Leistung und Automatisierungsgrad der Gefriertrocknung. Ein ganz aktuelles Beispiel dafür ist ein robotergestütztes Be- und Entladesystem für Vials, das Hof auf der Achema 2022 erstmals vorgestellt hat.
Die Gefriertrocknung ist das Konservierungsverfahren der Wahl für viele Pharmazeutika, die als Vial in den Verkehr gebracht und im Krankenhaus oder in der Arztpraxis auf Spritzen aufgezogen werden. Das allerdings setzt voraus, dass die kleinen Phiolen mit dem Wirkstoff befüllt und unverschlossen in einem Gefriertrockner von der festen in die dampfförmige Phase überführt und gefroren werden. Eben diese Aufgabe übernehmen die neuen SIRIUS-Anlagen von HOF.
Schon ein Blick auf eine solche Anlage in Funktion zeigt, dass die HOF-Konstrukteure hier grundlegend Neues entwickelt haben. Die in großer Anzahl aus der Abfüllung kommenden Vials, mit nur lose aufgesetzten Verschlüssen, werden in Fünfergruppen von magnetischen „Movern“ schonend und zugleich mit hohem Tempo in einem ovalen Fördersystem vor dem Gefriertrockner bereitgestellt. Dort warten zwei kompakte Stäubli Sechsachsroboter vom Typ TX2-60 Stericlean mit speziellen Greifern, die jeweils fünfzig Vials aufnehmen.
Wenn also zehn Mover mit je fünf Vials an der Beladestation angekommen sind, entnehmen die Roboter wechselweise die fünfzig Vials aus den „Movern“ und stellen sie auf der Stellplatte des Gefriertrockners ab. Dabei ist sichergestellt, dass sich die Vials nicht berühren. Das Entladen nach der Gefriertrocknung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge und wird durch einen Abschiebebalken unterstützt.
Der gesamte Prozess findet im aseptischen Bereich – in einem Isolator oder einem RABS (Restricted Access Barrier System) – statt. Deshalb muss Glaskontakt vermieden werden, und die Roboter müssen alle aseptischen Anforderungen zum Arbeiten in der Reinraumklasse A erfüllen. Das tun sie und erreichen, weil Hof die Stericlean-Ausführung einsetzt, selbst bei intensiven Reinigungsprozessen eine lange Lebensdauer.
Die Anlage erreicht eine Be- und Entladeleistung von bis zu 400 Vials pro Minute bei Phiolen im 2R-Format. Das bedeutet: Ein Be- und Entladezyklus dauert nicht länger als 14 Sekunden.
Die SIRIUS-Anlage ist in der Lage, alle gängigen Vial-Bauformen von 2R bis 100H zu handhaben. Das wird unter anderem durch die CS9 Steuerung der Stäubli Roboter gewährleistet, in der die formatspezifischen Bewegungsbahnen und Punkte hinterlegt sind. Bei der SIRIUS ist die CS9 über Profinet an eine Siemens-SPS angebunden.
Mit der SIRIUS Anlage kann der Pharmahersteller seine Lyophilisationsanlagen für Vials vollautomatisiert, schnell und dabei auch flexibel be- und entladen. Das erhöht die Prozesssicherheit, und höchste Hygienestandards werden gewährleistet. Ein weiterer Vorteil aus der Sicht des Anlagenherstellers: Bei der Entwicklung hat Stäubli die HOF-Ingenieure mit Optimierungsvorschlägen aufgrund von Simulationen und Machbarkeitsstudien unterstützt.
