Schnitt in richtiger Tiefe

Frequenzumrichter - Hygienisch und verlustfrei muß der Prozeß laufen, wenn der Rotationsschneider die tiefgekühlten Plasmaverpackungen aufschneidet. Die wertvollen Eiweiße des Blutplasmas sind für Arznei und Impfstoffe. Frequenzumrichter stellen Schneidwerk und Taktung des Rundtischs ein.

29. März 2005

Magurit ist weltweit führender Spezialist bei Gefrierschneidern. Bereits in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelte und baute das Unternehmen

Gefrierschneidemaschinen. Eine Spezial­lösung fürs sogenannte Fraktionieren von Blutplasma ist die Plascut 591. Die Maschine öffnet die tiefgekühlten Plasmakonserven und führt sie der weiteren Verarbeitung zu. Zwei Danfoss-Frequenzumrichter übernehmen die Einstellung des Schneidwerks und die Taktung des Rundtischs: Der VLT 2800 steuert die Schnittiefe, der VLT Automation Drive FC 302 taktet den Rundtisch und sorgt mit seinem ›Sicheren Stopp‹ für die notwendige Sicherheit im Eingaberaum.

Sicherheit und Hygiene für einen empfindlicher Rohstoff

Viele Therapien, unter anderem im Bereich der Bluterkrankheit, angeborenen Abwehrschwächen oder bei Verbrennungs- und Unfallopfern mit großflächigen Hautverletzungen, benötigen Medikamente und Impfstoffe, die auf den Eiweißstoffen des Blutplasmas aufgebaut sind. Nahezu kein Inhaltsstoff des Plasmas kann künstlich hergestellt werden. Daher müssen die wichtigen Eiweißstoffe - und nur diese werden zu Medikamenten verarbeitet - aus entsprechenden menschlichen Plasmaspenden gewonnen werden. Menschliches Blut besteht zu 45 Prozent aus Blutzellen und zu 55 Prozent aus Plasma, einer klaren, leicht gelblichen Flüssigkeit, die über 2.500 verschiedene Eiweißstoffe (rund sieben Prozent des Plasmavolumens) enthält. Jeder dieser Stoffe erfüllt ganz spezielle, lebenswichtige Funktionen.

Blut - und damit auch das Blutplasma - ist ein sehr wertvoller und gleichzeitig empfindlicher Rohstoff. Der Transport des Blutplasmas erfolgt zum Schutz vor dem Verderben meist tiefgekühlt in Form von Beuteln oder Flaschen. Beim Weiterverarbeiter angekommen, muß das Plasma aus den Behältern herausgelöst werden - immer mit einem Höchstanspruch an Sicherheit und Hygiene. Magurit entwickelte dafür den Plascut 591, einen Sechs-Kammer-Rotationsschneider. Dieser führt einen Kreuzschnitt an der

jeweiligen Verpackung aus. Anschließend kann der wertvolle Rohstoff verlustfrei und rein entnommen werden.

Der Arbeitsablauf ist relativ einfach: Nach entsprechender Reinigung der Behälter und Prüfung auf Verunreinigung des Inhalts legt der Bediener diese manuell in eine der sechs Kammern. Der Sicherheit dient ein Lichtgitter über der Öffnung, das im Falle eines Eingriffs während der Rotationsbewegung diese sofort sicher stoppt. Gleichzeitig wird, bei anstehender Freigabe nach dem Einlegen, der nächste Takt ausgelöst. Optional können die Beutel an der ersten Station von ei­ner Heißwasser-Sprüheinrichtung bedampft und damit an der Außenseite angetaut werden. Plasma und Plastikbeutel oder -flasche lassen sich so einfacher trennen, da sie sich voneinander lösen. Ein Gebläse entfernt das Wasser in der zweiten Station, vor dem Schneiden. Dies stellt sicher, daß möglichst wenig Auftauwasser mit dem Plasma in Berührung kommt. Anschließend gelangt das immer noch hartgefrorene Material zum Kreuzmesser, das es aufschneidet.

Das Plasma wird abgeführt und an der nächsten Kammer auf einen Arbeitstisch ausgeworfen, wo es manuell vom Plastik getrennt und der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann. Die jetzt leere Kammer wird durch eine optionale Reinigungseinheit von eventuellen Plasmarückständen gereinigt und kann im nächsten Schritt neu bestückt werden.

Frequenzumrichter und einstellbare Schnitte

Insgesamt ist die Maschine dafür ausgelegt, bis maximal 30 Beutel pro Minute zu öffnen. Die zwei Sekundenintervalle teilen sich auf in eine Sekunde Rotationsbewegung, um

die nächste Station zu erreichen und eine Sekunde für die Beschickung der Maschine durch den Bediener. Ist der Bediener langsamer, zum Beispiel beim Wechsel der Verpackungseinheit der Plasmabehältnisse, wartet die Maschine auf die nächste Eingabe. Die Blutplasmakonserven werden in verschiedenen Gebinden geliefert - seien es Beutel verschiedener Größe oder variierende Flaschen.aher ist in der Plascut 591 eine einstellbare Schnittiefe vorgesehen. Das pneumatische Schneidwerk schneidet dabei bis zu einer Endposition, die mittels eines Getriebemotors eingestellt werden kann. Dieser wiederum wird von einem VLT 2800 angesteuert, der eine genaue Tiefensteuerung ermöglicht. Der Frequenzumrichter fährt den Anschlag immer in die richtige Position.

Der VLT AutomationDrive FC 302 von Danfoss ist gleich für mehrere Aufgaben zuständig. Grundsätzlich muß erst einmal die relativ hohe Masse des Rundtischs dynamisch und präzise positioniert werden. Hierfür taktet der FC 302 die Bewegung des Rundtischs innerhalb einer Sekunde punktgenau um jeweils eine Position weiter.

Sicherer Stopp für den richtigen Schnitt

Zur Auslösung des Transportvorgangs wertet der Umrichter die Signale des Lichtgitters über der Einfüllöffnung aus - in dem Augenblick, in dem die Öffnung frei ist, d.?h. der Bediener die Hand zurückgezogen hat, läuft der Tisch zur nächsten Position. Gleichzeitig erfüllt das Lichtgitter aber auch eine Sicherheitsfunktion: Sobald der Lichtstrahl im laufenden Betrieb unterbrochen wird, stoppt der Frequenzumrichter den Antrieb.War dazu früher eine externe Beschaltung mittels eines Motorschützes zwischen Frequenzumrichter und Motor nötig, der die Energiezufuhr galvanisch trennte, übernimmt heute der Frequenzumrichter über seine Funktion ›Sicherer Stopp‹ diese Aufgabe. Zusätzliche Baugruppen sind nicht mehr nötig, was die Schaltung deutlich vereinfacht. Der Sichere Stopp, so wie er hier im elektrischen Antrieb realisiert ist, dient zur Vermeidung von gefahrbringenden Bewegungen. Die integrierte Funktion ›Sicherer Stopp‹ bei VLT FC 302 arbeitet nach dem Prinzip als Impulssperre des Wechselrichters und dient zur Realisierung der Sicherheitsanforderungen bis Kat. 3 der EN 954-1. Hierbei wird über einen nur für diese Funktion vorgesehenen Digitaleingang (Klemme 37) die Versorgungsspannung der Ansteuersignale für die Wechselrichter-Endstufe sicher weggeschaltet. Dadurch wird die Drehbewegung des Motors verhindert.

Um den Betrieb wieder aufnehmen zu können, muß aus Sicherheitsgründen eine Meldung quittiert werden. Auch hier stellt der FC 302 eine Lösung bereit. Mittels der integrierten Smart Logic-Funktionalität, können gezielt Betriebszustände verknüpft und Meldungen ausgegeben werden. Daher läuft der Rundtisch nach Freigabe des Gitters durch den Bediener automatisch wieder an und transportiert die Plasmabehälter zur nächsten Position. Als weltweit führender Hersteller hochtechnischer und qualitativ extrem hochwertiger Produkte liefert Magurit seine Gefrierschneider in mehr als 70 Staaten der Erde. Um diese Qualität immer gewährleisten zu können, setzt das Unternehmen auch bei seinen Zulieferern hohe Maßstäbe an.

Bei den Frequenzumrichtern entschied sich Magurit für die Lösungen aus dem Hause Danfoss. »Als wir unsere Maschinen immer mehr auch mit Frequenzumrichtern ausrüsteten, haben wir uns am Markt informiert. Aufgrund positiver Erfahrungen mit Danfoss, dem guten Namen des Unternehmens und der Kundenakzeptanz haben wir uns dann für deren Lösungen entschieden«, beschreibt Dino Vieth, Technischer Geschäftsführer bei Magurit, die Entscheidung. Außerdem spielte der Service eine wesentliche Rolle. »Für uns als weltweiter Anbieter ist es vorteilhaft, daß auch Danfoss weltweit präsent ist. Das hat uns schon sehr geholfen.« Die Betreuung erfolgt durch das Competence Center in Offenbach. Dort helfen Antriebsspezialisten bei Problemen - und das 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr. Sie koordinieren auch Einsätze im Ausland - auch in Zusammenarbeit mit anderen Danfoss-Niederlassungen oder Systempartnern. »Der Service ist mustergültig«, so Vieth. »Gleichgültig ob bei Projektierung oder schneller Lösung von Problemen - die helfen einem weiter.« Innerhalb von Deutschland sind die Reaktionszeiten besonders kurz. Das dort aufgebaute Netz aus Partnerfirmen bietet flächendeckend alle Dienste an - von der Konfiguration bis hin zum Austausch von Komponenten. Und wenn alle Stricke reißen, stehen die Danfoss-Techniker aus Offenbach auch weltweit für Einsätze zur Verfügung.

Weltweite Präsenz erfordert global präsente Lieferanten

Magurit vertraut auf Danfoss-Frequenzumrichter. Sie sind auch in den neu geplanten Produkten wieder zur Steuerung der Antriebe vorgesehen. So auch in der neuen Version des Frischschneiders, in welcher der FC 302 mit seinen Steuer- und Sicherheitsfunktionen zum Einsatz kommen wird. Doch nicht nur die umfangreichen, individuell anpaßbaren Funktionen sind für die Lösungen wichtig. Daneben trägt auch der weltweite, schnelle Service zur Zufriedenheit bei. »Ich kann jedem nur raten, mit solchen Unternehmen zusammenzuarbeiten, die nicht nur zuverlässige Produkte, sondern auch den richtigen Service im Falle eines Falles bieten«, empfiehlt Dino Vieth.

Christian Mieslinger, Danfoss GmbH, Motion Controls

Erschienen in Ausgabe: 02/2005