Luft in der Zelle

Hahn Automation, deutscher Automatisierungsspezialist und Hersteller von Spezialmaschinen, verketteten Montagezellen und Linearrobotern, entwickelte 2006 ein modulares Zellenkonzept. Ziel war es, Bearbeitung und Montage von Einzelkomponenten zu Baugruppen modular adaptierbar zu garantieren und dennoch die Flexibilität einer reinen Sondermaschine zu erhalten.

Eine Adaption erfolgte nun für die Medizinal- und Pharma-Branche, die einen zunehmenden Kosten- und Termindruck spürt. Durch die Entwicklung der Automatisierungsstation MasterCell CleanRoom wurde eine Lösung gefunden. Die Standardisierung verkürzt die Engineeringzeiten und durch den Wiederholeffekt auch die Herstellkosten. Da für die MasterCell auch diverse Analysen für die GMP-Qualifizierung bereits gemacht wurden, können auch hier Zeit und Kosten gespart werden. Zusätzlich erhöht der Einsatz von bekannten Modulen die Funktionssicherheit der Anlage.

Der Grundaufbau der MasterCell besteht aus einem robusten Schweißgestell, einer Aufbauplatte aus Chromstahl und der Schutzumhausung. Der Schaltschrank in Reinraumausführung ist standardmäßig im Grundgestell eingebaut. Der Laminarflow wird mit Standard Filter Fan Units erzeugt. Um über die gesamte Zellenflächen einen gleichmäßigen Luftstrom sicherzustellen, ist unterhalb der Einheiten nochmals ein Diffuser eingebaut. Die Wegführung der Luft erfolgt über einen Abluftkanal, der den ganzen Zellenumfang umfasst. Damit wird der Laminarflow erst kurz über der Aufbauplatte nach außen abgeleitet, und es entstehen nur geringfügige Turbulenzen. Natürlich müssen dazu die eingebauten Module auf Stützen gestellt werden.

Die Antriebselemente (Zylinder, Motoren) sind so weit wie möglich unterhalb der Aufbauplatte positioniert. Die Bewegung wird mittels Stangen durch die Aufbauplatte in den Arbeitsraum übertragen. Um eine gute Reinigung zu gewährleisten, sind alle Übergänge mit konischen Hülsen versehen. Module, die sich über dem Produkt befinden, werden mit entsprechenden reinraumtauglichen Komponenten ausgeführt. Um den spezifischen Anforderungen der Reinraumproduktion gerecht zu werden, mussten einige Punkte beachtet werden: Das Design wurde konsequent auf eine gute Reinigbarkeit ausgelegt, die Montageplattform besteht aus Chromstahl, der Laminarflow erfolgt über die ganze Zellenfläche, und der Luftvorhang-Effekt reicht durch vierseitige Abluftführung rund um den Montagebereich. Es werden nur Materialien und Subsysteme in reinraumgerechter Spezifikation verwendet.

Die Grundzelle ist in diversen Größen von 900 mal 900 Millimeter Grundfläche bis 2.400 mal 2.400 Millimeter erhältlich. Je nach Prozessanforderung gibt es eine Ausführung für Reinraumanforderungen ISO Klasse 8–7 und ISO Klasse 6–5 (DIN EN ISO 14 644-1). Der Unterschied besteht vorwiegend in den eingesetzten Materialien und den Oberflächengüten. Ist die Belüftung bereits durch entsprechende Installationen beim Kunden sichergestellt, so können durch den Wegfall der Filter Fan Units unnötige Kosten eingespart werden. Folgende Module sind unter anderem verfügbar: Materialzuführung mit Anyfeeder, Förderband, Werkstückträger auf Doppelgurtband, Schubladen, Handhabung mit Knickarmroboter, Pick&Placemodule, Prozessmodule mit Fügepressen, Wägen, Kamerasysteme. Martin Kunz/bw