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Vollautomatische Abfüll- und Verpackungsanlage für unterschiedlichste Produkte

Vollautomatische Abfüll- und Verpackungslinie für Laverana
Zehn Formate auf einer Anlage

Zehn Formate auf einer Verpackungsanlage

Seit über 30 Jahren erfüllt Laverana mit den hochwertigen Naturkosmetikprodukten seiner Marke Lavera die Beautywünsche von Kunden aus aller Welt. Der Hersteller ist bekannt für höchsten Anspruch an die Qualität der rein natürlichen Inhaltsstoffe, seiner Verpackungen und Produktionsprozesse. Viele nationale und internationale Auszeichnungen stehen für den anhaltenden Erfolg des Unternehmens, die Kosmetikwelt ständig neu zu definieren und visionäre Wege zu gehen. „Heute ist in unserer Branche große Agilität und eine möglichst kurze Time-to-Market gefragt. Unsere bestehenden Anlagen waren dafür allerdings nicht ausgelegt und forderten bislang für jeden Produkt- oder Formatwechsel ein umständliches und zeitraubendes Umrüsten der Maschinen“,
berichtet Thomas Haase, geschäftsführender Gesellschafter bei Laverana. Deshalb entwickelte er zusammen mit einem Team von Schubert-Cosmetics eine speziell auf diese Ansprüche zugeschnittene vollautomatische Abfüll- und Verpackungslinie.

Jeder Griff ein Volltreffer

Die agile Anlage mit hoher Linieneffizienz wurde basierend auf den bewährten TLM-Systemkomponenten von Schubert gebaut. Alle Einzelteile der Verpackung wie Flaschen, Kappen, Bürsten und Pumpen werden formatteilfrei über ein Band zugeführt. Durch den Einsatz des Schubert-eigenen 3D-Kamerasystems konnte vollständig auf herkömmliche Zuführsysteme wie Zentrifugen mit sehr langen Rüstzeiten und enormer Baugröße verzichtet werden. Das 3D-Kamerasystem erfasst die unsortierten und teilweise übereinanderliegenden Objekte dreidimensional. Ein Pick-and-Place-Roboter nimmt diese Komponenten zielgenau auf (Griff ins Chaos) und platziert sie auf dem Transmodul. Dieses führt die Komponenten zu einer der beiden vielseitig programmierbaren Abfüllstationen, mit jeweils sechs Füllstellen.

Hochpräzise und leicht zu reinigen

Diese Anlage besitzt zwei Abfüllstationen, da hierdurch Reinigungszeiten überbrückt werden können und das Abfüllen von 2-Phasen-Produkten möglich ist. Jede Füllstelle ist über ihre jeweilige Füllnadel an einen F3-Roboter angebunden, der absolut frei programmierbar ist und daher maximale Flexibilität innerhalb der Anlage erlaubt. Je nach Abfüllmedium kann so auch jederzeit über oder unter dem vorab definierten Spiegel befüllt werden. Um außerdem einen größtmöglichen Viskositätsbereich abzudecken und hohe Abfüllgenauigkeiten zu erreichen, setze Schubert in der neuen Laverana-Anlage auf ein volumetrisches Abfüllverfahren mittels Exzenterschneckenpumpen.

Ein Vorteil der Exzenterpumpen ist auch, dass sie sehr einfach in ihrer Handhabung sind und sich sehr gut mit den Möglichkeiten zur CIP-Reinigung kombinieren lassen – ganz ohne lästige Demontage. Eine entsprechende CIP-Anlage mit zwei beheizbaren VE-Wassertanks, die das Zumischen von bis zu fünf Reinigungsmitteln erlauben, wurde von Schubert bereits bei der Entwicklung der agilen Verpackungsmaschine mit angedacht und fest integriert. Bei Bedarf kann das Abfüllsystem auch sanitisiert und im Anschluss getrocknet werden.

Qualitätssicherung groß geschrieben

Die Schubert-Anlage überzeugt mit vielen Funktionalitäten zur genauen Überprüfung der Produkte vor dem versandfertigen Konfektionieren. Nach dem Befüllen wird beispielsweise sofort getestet, ob alle Produkte das gewünschte Gewicht aufweisen – bei
einer unzulässigen Abweichung wird das entsprechende Produkt direkt ausgeschleust. Zudem kann die betroffene Füllstelle über das Schieberegister in der Tendenzsteuerung der Waage vollautomatisch nachjustiert werden. Anschließend werden die Produkte verschlossen. Dabei wird beim Verschließen von Flaschen mit Drehverschluss ebenso genau überwacht, ob das eingestellte Drehmoment zu früh oder gar nicht erreicht ist. Sollte das der Fall sein, wird auch in diesem Schritt die betroffene Flasche direkt ausgeschleust.

Das vollumfänglich in die Verpackungsmaschine integrierte Etikettieraggregat appliziert anschließend ein Vorder- und Rücketikett oder ein 360°-Etikett auf die Produkte. Dazu kombinierte Schubert das gängige Linearsystem mit dem eines Rundläufersystems. Dies macht die Anlage noch einmal flexibler. Grundsätzlich werden beim Etikettieren immer sechs Produkte in das Linearsystem eingesetzt. Je nach Bedarf kann jedes Produkt aber auch einzeln durch einen Servo-Antrieb rotiert werden. Gleichzeitig werden die Produkte beim Einsetzen zentriert, was zusätzlich die Toleranzen bei Glasflaschen eliminiert.

Nachhaltige Endverpackung

Eine weitere Besonderheit liegt im patentierten Karton-Aufrichte- und Beladeprozess bei der anschließenden, verkaufsfertigen Konfektionierung. Der Umkarton wird in einem einzigen Arbeitsschritt aufgerichtet und mit den Produkten beladen. Dazu nimmt der im 3D-Druckverfahren hergestellte Aufrichtestempel die vorgruppierten Produkte auf. Parallel wird ein flachliegender Zuschnitt auf den Faltrahmen gelegt.
Im Anschluss wird der flachliegende Karton mithilfe des Aufrichtestempels, inklusive der im Inneren aufgenommenen Produkte, durch den Faltrahmen gedrückt, um den Karton direkt aufzurichten. Beim Herausfahren verbleiben die Produkte im Karton, der dann verschlossen, etikettiert und palettiert wird. Der wesentliche Vorteil liegt darin, dass eine engere Verpackung als Transportschutz möglich ist. Zudem kann auf den Prozessschritt des separaten Beladens verzichtet werden, was wiederum Kosten und Platz spart. Ohne eine einzige externe Schnittstelle steht am Ende der effizienten Linie die fertige Palette mit den nachhaltig verpackten Produkten für den Versand
bereit. Alternativ zum Karton lassen sich die Produkte auch in Kunststoffkisten verpacken, die dann wiederum für Sonderverpackungen oder zur händischen Verpackung für Testmärkte genutzt werden können.

Schnell sein mit 3D-Druck

Neben den kurzen Formatwechselzeiten liegt ein weiterer Grund für die hohe Agilität der Anlage im 3D-Druck. Mit Ausnahme der Magazinplatte sind alle Wechselteile 3D-Druckteile. Ersatzteile oder gänzlich neue Formatteile druckt sich Laverana zukünftig selbst – schnell, günstig und flexibel. Die Druckqualität wird hierbei durch die bei Schubert Additive Solutions erstellten Certified-Printjobs sichergestellt.

Thomas Haase ist sichtlich zufrieden mit dem Ergebnis der erneuten Zusammenarbeit mit Schubert: „Die Kosmetikbranche hat lange auf diese Maschine gewartet. Dank Schubert ist sie endlich Wirklichkeit geworden.“

Schubert Packaging Systems GmbH, Crailsheim


Autor: Daniel Traub

Gruppenleiter,
Schubert-Cosmetics


Im Detail:   Die Anlage

Die vollautomatische Abfüll- und Verpackungsanlage von
Laverana zeichnet sich durch die folgenden technischen Merkmale aus:

  • Kompaktes Linienlayout als Monoblock
  • 60 Produkte pro Minute
  • Zehn unterschiedlichste Formate auf einer Anlage
  • Formatumstellung je nach
    Format in 12 bis 25 Minuten
  • Kurze Time-to-Market dank 3D-gedruckter Formatteile
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