Autor Matthias Poguntke, Leitung Produktmanagement und Produktmarketing Automation, Schunk
Forschungs- und Fertigungsprozesse der pharmazeutischen Industrie spielen sich häufig in einer Umgebung ab, die speziell gereinigt werden muss und in der nur bestimmte Materialien zugelassen sind. Herkömmlichen Greiferwerkstoffen, wie etwa eloxiertes Aluminium, Werkzeugstahl oder POM-Kunststoffe, würden die Reinigungsverfahren in pharmazeutischen Anlagen stark zusetzen. Vor allem die aggressiven Reinigungsmittel, wie etwa Wasserstoffperoxid, würden die Materialien angreifen, schwächen und für Korrosion sorgen. Im schlimmsten Fall könnten auf diese Weise die Pharmazeutika verunreinigt werden. Der SCG Sterigrip von Schunk besteht daher aus einem speziellen austenitischen Chrom-Nickel-Stahl sowie aus FDA-gelisteten Kunststoffen, die H2O2-resistent sind und weder korrodieren noch aufquellen.
Neben der Materialauswahl war für die Entwicklungsingenieure die reinigungsgerechte Gestaltung entscheidend. Es durften keinerlei Nischen entstehen, in denen sich Schmutznester bilden können. Bei der Konstruktion des pharmagerechten Aktors wurden daher gezielt Hinterschnitte vermieden und Radien möglichst groß gewählt. So ist sichergestellt, dass bei der Reinigung sämtliche Anhaftungen sicher entfernt werden. Zudem galt es, ein möglichst dichtes, leichtes und stabiles System zu entwickeln. Grundlage waren die Normen DIN EN 1672-2:2007 und ISO 14159. Sie gewährleisten, dass sich das Greifsystem einfach reinigen lässt und eine Kontamination der Anlage verhindert wird.
Ähnlich wie in der Chemie- und Elektroindustrie, gehören auch in der Pharmaindustrie Reinräume zum Standard. Für jeden Produktionsbereich ist anhand der Reinraumklassen definiert, wie hoch die Partikelemission der Anlage in die Luft sein darf. ISO 14644 legt dazu exakt die maximale Anzahl und Größe von Partikeln fest, die von einer Komponente oder Maschine in einer bestimmten Zeit in einem vorgegebenen Raum emittiert werden dürfen. Vor allem in prozesskritischen Bereichen, wie etwa beim Handhaben offener Proben, spielt die Partikelemission eine wesentliche Rolle.
SCG Sterigrip erfüllt nach ISO 14644 Reinraumklasse 1 und damit selbst höchste Anforderungen. Bei der Entwicklung hat sich ausgezahlt, dass Schunk bereits über fundierte Erfahrungen mit vakuumaktuierten Aktoren verfügt. Bei der ISO-1-Variante des Greifers wird der Kolbenraum statt mit Druckluft mit Vakuum beaufschlagt. Dabei sinkt die auf den Kolben wirkende Kraft und der Kolben bewegt sich. Um beim Betätigen des Greifers einen Luftpumpen-Effekt mit Verwirbelungen und Verunreinigungen zu verhindern, wird die Abluft aus dem Kolbenraum jeweils innerhalb des Systems zur Abluftschnittstelle zurückgeführt. Alternativ gibt es SCG Sterigrip mit einem kraftvollen Pneumatikantrieb. Diese Version ist für Reinräume ab Klasse 5 zugelassen.
