CAPTRON Electronic GmbH

Gerade bei der Verwendung von Gummihandschuhen, selbst mit größeren Materialstärken, kann sich das kapazitive Prinzip bewähren.

Bild: iStock, Olga Niekrasova

Hygienische Betätiger So hilft ein kapazitiver Taster im Reinraum

15.10.2020

Sei es in der Personenluftdusche oder in der Materialdurchreiche: Überall wird mit kapazitiven Sensortastern gearbeitet. Für ihren Einsatz im Reinraum ist es nicht nur notwendig, dass diese hygienisch verbaut werden können. Das kapazitive Prinzip muss auch unter Verwendung stärkerer Gummihandschuhe einwandfrei funktionieren.

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Ortner Reinraumtechnik aus Villach in Kärnten bietet seit mehr als 30 Jahren weltweit gefragte Anlagen und Technologien für unterschiedliche Reinraumanforderungen. Das Kundenspektrum umfasst dabei anspruchsvolle Bereiche wie die Pharma- und Biotechnologie, das Gesundheitswesen, verschiedene Laborbereiche sowie die Halbleiter- und Lebensmittelindustrie.

Das 1985 gegründete Familienunternehmen ist als Systemanbieter für Schleusen, Isolatoren, Reinluftanlagen und Dekontaminationsprozesse bekannt und betreibt eine große Forschungs- und Entwicklungsabteilung um Menschen, Produkte, Tiere, Forschungsarbeiten und die Umgebung vor Kontaminationsquellen und Partikeln zu schützen. Ein Beispiel dafür ist die von Ortner entwickelte JET-Personenluftdusche.

Personenluftduschen sind ein wesentlicher Bestandteil in der Pharmazie sowie im Lifesciences-Bereich, wenn die Abreinigung der Reinraumkleidung von Partikeln gefordert ist. Die dafür von Ortner entwickelte JET-Düsentechnologie ermöglicht durch den Puls- und Schwingungseffekt das Ablösen beziehungsweise Abscheren von Partikeln von der Kleidung. Die optimierte laminare Verdrängungsströmung bewirkt dabei einen effizienten Partikelaustrag und verhindert eine mögliche Re-Kontamination der Personen.

Die vorgegebene Position der Person in der Luftdusche wird mit Sensoren überwacht und garantiert einen gesicherten und validierbaren Reinigungsprozess.

Kontrolle in der Luftspülung

Um die Haltung der Person zu überwachen, sind innerhalb der Personenschleuse in der linken und rechten Seitenwand kapazitive Sensortaster integriert. Für den Prozessstart muss der Anwender mit den Handflächen beide Sensortaster gleichzeitig berühren, um sicherzustellen, dass er in der Schleuse richtig positioniert ist.

Anschließend wird der JET-Luftspülprozess automatisch für die konfigurierte Zeit gestartet. Verlässt der Anwender während der Prozesszeit die vorgegebene Position, wird er über das eingebaute Display aufgefordert, die Position wieder einzunehmen, und der Prozess wird beendet.

Bei den Sensoren hat sich die kapazitive Technik bewährt. Dabei wird ein kapazitives Feld auf der Tastfläche des Sensortaster generiert, welches kontinuierlich gemessen wird. Berührt eine Person den Taster, fließt Energie ab. Das Delta zwischen erzeugter Energiefeldgröße und der gemessenen bestimmt das Schaltverhalten.

Hygienegerechter Taster

Ortner setzt bei vielen seiner Produkte auf Lösungen von Captron. „Das Unternehmen bietet eine große Produktvielfalt im Bereich der kapazitiven Sensortechnik und liefert zuverlässige Lösungen, die sich optimal in unsere Anlagen integrieren lassen“, erklärt Wolfram Kofler, Produktmanager bei Ortner Reinraumtechnik.

Für die Nutzung des CHT1, einem der Modelle aus dem Portfolio an kapazitiven Tastern von Captron, sprachen die sichere Funktion, die gerade bei der Verwendung von Gummihandschuhen selbst mit größeren Materialstärken durch das kapazitive Prinzip gewährleistet ist. Dabei ist eine lange Lebensdauer mit einer hohen Anzahl an Schaltzyklen garantiert.

Da keine Befestigungsschrauben nötig sind, ist außerdem der hygienegerechte Einbau problemlos möglich. Durch die montagefreundliche Clipsmontage und die M8-Steckverbindungen ist dieser ohnehin mit wenigen Schritten erledigt. Weil keine beweglichen Teile verbaut sind, ist außerdem die Reinigung der glatt abschließenden Oberfläche sehr unkompliziert. Die große Robustheit und Widerstandsfähigkeit mit einer hohen IP-Schutzklasse waren weitere wichtige Faktoren, die für den CHT1 sprachen.

Die gleichen Vorteile waren es auch, die den CHT1 in der Ausführung flächenbündiger Einbau zur ersten Wahl für die Anfang 2020 neu vorgestellte Materialdurchreiche Comfort S6 von Ortner machten. Dabei handelt es sich um eine praktische und wirkungsvolle Lösung zum schnellen und sicheren Transfer zwischen Räumen unterschiedlicher Reinraumklassen. Die Materialdurchreiche gewährleistet so ein kontrolliertes Ein- und Ausschleusen unterschiedlicher Materialien und Produkte in hygienekritischen Umgebungen.

Entsprechende Anforderungen bestehen unter anderen in der Produktion im Chemie-, Pharma- und Life-Science-Bereich in Forschungslaboren und Reinräumen. Die Lösung ist als eigenständiges Gerät mit kompletten Lüftungsmanagement konzipiert und unter Hygienic Design gestaltet. Konstante Kammerdruckregelung und Hepa-Filter an der Ein- und Austrittsseite sorgen für eine turbulente Luftströmung und ständig gereinigte Luft.

LED für die Lebensmittelproduktion

Ein drittes Produkt von Ortner, in dem sich die Multi-LED CML1 in der Hygieneausführung bewährt hat, ist das Reinraumsystem DecAx. Das System ist speziell für den Verarbeitungs- und Primärverpackungsbereich der Lebensmittelproduktion abgestimmt. Dazu besitzt es die Funktion einer Luftfiltration und Oberflächenentkeimung der Geräteinnenbereiche, basierend auf einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung.

Die zweistufige Auslegung des Systems wird als „Hürdentechnologie“ bezeichnet. Die Produktlinie erfüllt die strengen Anforderungen in puncto Produktsicherheit und Keimreduktion bei der Verarbeitung von Fleisch, Feinkost- und Wurstware in besonderem Maße.

Gemeinsam mit den Lösungen von Ortner haben sich die Produkte von Captron in zahlreichen Einsatzszenarien in der Praxis bewährt. „Auch mit Blick auf die Robustheit der Taster und die hohe Zuverlässigkeit haben wir von unseren Kunden nur positives Feedback bekommen“, berichtet Kofler.

Optimal für die Zukunft gerüstet

Auch bei künftigen Entwicklungen wird Ortner weiterhin auf die Komponenten von Captron setzen. Durch die Vielzahl von unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten, etwa der hygienegerechten Montage via „Snap In“, lassen sie sich unkompliziert in Neuentwicklungen einsetzen.

Weitere wichtige Faktoren sind die verwendeten Materialien wie V4A-Edelstahl sowie die unterschiedlichen Anschlussmöglichkeiten, darunter M8-Stecker mit hoher IP-Schutzklasse. Insbesondere die Verwendung von IO-Link bei den neueren Baureihen von Captron passt sehr gut zur allgemeinen Strategie rund um Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik bei Ortner.

Konkret ist bereits angedacht, neben dem CHT1 auch den neu entwickelten, ebenfalls kapazitiven Taster Series10 einzusetzen. Dieser ist mit Blick auf Bedienbarkeit und elektrische Parameter noch freier konfigurierbar. Dazu gehören die Tastempfindlichkeit und die Mindestbetätigungsdauer, die Dynamik der Betätigung, das Schnittstellenverhalten (PNP, NPN, Relais, IO-Link) sowie die allgemeine Funktion (static, dynamic, toggle). Auch die Lichtfarbe und Farbveränderungen bei Betätigung und Parameter wie statisches oder blinkendes Leuchten lassen sich für individuelle Bedürfnisse konfigurieren.

Bildergalerie

  • Verlässt der Anwender während der Prozesszeit die vorgegebene Position, wird er über das eingebaute Display aufgefordert, die Position wieder einzunehmen.

    Bild: Captron

  • Der hygienegerechte Einbau der Taster ist problemlos möglich, da keine Befestigungsschrauben nötig sind.

    Bild: Captron

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