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國外壓片機技術的戰略升級

2014-09-02查看:

德國Fette公司和Korsch公司是世界上最具影響力的壓片機制造商,本文重點介紹了Fette公司和...

由杜塞爾多夫展覽機構主辦,每三年一屆的國際加工與包裝機械展覽會(interpack)是全球規模最大、影響力最大、最具有專業性的展覽。今年512-18日在德國杜塞爾多夫市舉行的第19interpack,吸引了來自約60多個國家的2700多家展商。展出面積約174000平方米,19個展館,參觀人數達17萬人。

壓片機是這個展會中最重要的展出商品之一,每屆展會,世界一些主要的壓片機制造商都會派出強大的參展團參加,并帶來最新的產品和技術,同時也將這個展會作為展示自己產品和形象的重要舞臺。

天祥公司已經連續多次參加了interpack,這次帶了三臺最新的高速壓片機參展,受到許多外商的好評。筆者雖然已經退休,但受公司領導的重托,再次有幸參加這次盛會,親眼目睹了壓片機世界的進步和發展。德國、英國、意大利、美國、西班牙、阿根廷、韓國、印度等國以及中國臺灣的壓片機廠商都帶產品參加了展會,在眾多的參展商中最受人矚目或最具影響力的還是德國FetteKorsch公司。

Fette公司的展位有360平方米,分上下二層,處于8號館的最顯著位置,帶來的展品是其最新研發的FE55型壓片機。

Korsch公司的展位有270平方米,呈一字型,帶來三臺XL系列的壓片機,下面本文就這二家公司的參展產品,做一詳細介紹。

一、Fette公司的FE55型單出料壓片機

FE55型壓片機稱得上本屆展會壓片機行業的最大亮點,是一種全新理念設計的產品,它用全新的方式演繹了傳統的壓片機產品,該壓片機猶如Fette公司在本屆展會上宣傳的理念:“what’s next”,表達:時尚、簡潔、低碳。

FE55型壓片機外觀充滿設計感、線條流暢、時尚,設計人員大膽采用黑白二種強烈對比的色彩。配置全透視的雙層有機玻璃門,門的兩側伴有紅色的條線燈,時刻閃爍著,充滿動感。整臺壓片機像似一件高雅的藝術品,或像一輛高級的跑車,閃閃發光,令人嘆為觀止。

Fette公司聲稱三年內該款外形的壓片機將會取代目前大量生產的硬線條、框架式的壓片機,現在的產品還是有一些呆板,給人一種沉悶的感覺。Fette公司這款新型壓片機的外觀設計也給了我們這個行業的產品開發人員一個啟示,現代制藥設備必須體現時代特征,要敢于大膽突破,不能墨守成規。


lFE55型壓片機的外殼是由能通過FDA認證的高性能聚合物制成,具有最佳的幾何表面,邊角都呈弧線,易于處理和快速清洗。

lFE55型壓片機的主體結構為高強度框架式,機器能360°四面開啟。出片位置安排在立柱處,既節約了空間,又使四周視窗的密封便于解決。

l坐樁式的壓輪架比原先作了較大的改進,結構更為簡潔,方便拆卸、清洗。3只相同Φ250毫米直徑的壓輪,保證了在沖桿頭部較長的駐留時間。

l新型充填加料機構為下置式強制加料器,由二只伺服電機直接驅動,顯得十分輕巧,同時亦為轉臺周邊騰出了空間,高度可調整每擋30μm

l展品為87沖,使用FS12標準的沖模。(FE55型壓片機通常還有EUTSM標準的三種其他規格)

FS12標準的沖模是Fette公司新近推出的一種沖模標準,其沖桿直徑僅為12毫米,其最大好處是在轉臺上能夠盡可能的安排出更多的沖位數,從而大大提高生產效率,據測算大約能提高40%-50%的產能。FS12標準沖模的另一個好處是,由于沖模數增加,沖模的頭部幾乎一個個挨得很近,那么沖頭的工作狀態十分平穩,幾乎沒有沖擊聲。

l展示的這臺FE55型壓片機是用來壓制雙層片的,壓片機置有3只直徑相同的壓輪以及兩套相同的充填及加料裝置,即第一次加料——預壓(選片)——第二次加料——預壓——主壓。預壓和主壓的壓力是一樣的,都為25kN,第一層預壓后即可選片。該機上的選片技術是Fette公司的專利,能保證所需要第一層的片重差異。

l轉臺中板為三塊式,即無傳統的沖模,片形可直接做在中板上(有相當的硬度),三塊式中板表面上看上去好像結構很簡單,但它的定位精度很高,確保了上、中、下模的同心,緊湊的位置使得FS12標準的沖模安排成為可能。

lFE55型壓片機采用強力扭矩電機直接驅動,省卻了傳統的蝸輪減速箱,也不需要日常的維護,轉臺帶編碼識別控制。

l該機的電源和控制部分是分開的,電箱采用新的冷卻理念,獨立控制柜外形線條優美,同樣為黑白二色,采用19寸的大屏幕人機界面。

      

lFE55壓片機的控制柜與主機連線采用盡可能少的聯接,克服了以往雜亂的感覺。壓片機所有外圍設備都集中連接控制,電源、壓縮空氣、潤滑油集中于一個多功能中心。

二、Korsch公司的XL400 FT單出料壓片機(圖7)

Korsch公司通過多年的口碑積累,實力亦不容小視,壓片機技術的水平與Fette公司不分上下,其新近開發的Most Flexible(最可變化)的壓片機產品是壓片機世界最大的看點,也是有相當戰略意義的。

Korsch公司展出的XL400FT單出料壓片機,據稱是目前世界上最可變化的壓片機。模塊化的設計,滿足了最大變化的要求,結構設計的變通,可提供最大的效率和適應不斷變化要求的能力。該機通過加料器(長、中、短)及壓輪(輕壓、預壓、主壓)的一些組合變化來達到壓制單層片、雙層片、三層片及包芯片機。另外亦可以通過這些變化的組合更好地適應物料變化或壓片工藝要求的不同(延長或縮短加料、充填時間),模塊化的壓輪架、加料器、上軌導組件就下軌導組件。


圖8  模塊化地壓輪架、加料器、上軌導組件及下軌導組件

l加料器的選擇與變化不需要任何工具,加料器的槳葉有著獨立的驅動和速度的調整。


       


①  主壓和預壓均為100kN的用短加料器的;

②  主壓和預壓均為100kN的用長加料器的;

③  主壓為100kN,預壓為20kN用長加料器的;

④  主壓為100kN,預壓為20kN用短加料器的。

l壓制雙層片變化示意(圖10

①  長加料器——預壓20kN——長加料器——主壓100kN

②  長加料器——預壓20kN——短加料器——預壓20kN——主壓100kN

③  短加料器——預壓20kN——長加料器——預壓20kN——主壓100kN

④  短加料器——預壓20kN——短加料器——預壓100kN——主壓100kN

以上的預壓可以選擇20kN的,亦可以在5-20kN的范圍內進行選擇。

      

l壓三層片示意(圖11

短加料器——輕壓5-20kN——短加料器——輕壓50-20kN——短加料器——主壓100kN

l壓包芯片示意(圖12

短加料器——輕壓5kN——加芯——輕壓5kN——短加料器——主壓100kN

通過上面的簡單介紹,我們可以發現XL400 FT型號的壓片機可以最大程度的適應不同壓制片劑產品的要求,制造工廠亦可以最大程度的減少產品的品種種類,將庫存壓低,提高產品投產效率,用戶購買一臺壓片機后亦可以通過一些零部件變化的來改變壓片機的形式,適應于不同壓片產品。

lThrough—the—wall技術

ThroughthewallTTW)穿墻式技術亦是Korsch公司所獨創的,目前Korsch生產的壓片機大多已經采用這項技術,它使得所有傳動維修等只需從壓片機的尾部進入(圖13),而不是在壓片機的底部。如此壓片機在墻上嵌入式安裝后,大量的維護和維修工作在墻之外的空間進行,不再進入壓片工作室。這項技術對于那些操作暴露盡量最小化的要求特別有意義。同時使得工作區域從外界得到的干擾控制在最小影響之中,滿足GMP

l轉臺自動變換系統(圖14

為最大程度滿足生產變化的要求,快速更換壓片機的轉臺。Korsch XL400 FT壓片機的轉臺自動交換系統的設計也是非常獨創的。其避開了其他壓片機廠商普遍采用小車、吊車或叉車等辦法,這些辦法結構復雜、成本高、占用空間大、不易清洗等缺點。而XL400 FT型壓片機僅僅通過一個可拆除的轉臂把轉臺移出,十分快捷方便。轉臂平時不用的時候,并不作為壓片機的一個零部件,只是需要時把轉臂裝入機身上的定位孔中,從GMP清潔的角度來講是十分理想的。轉臂是可傾斜的,這個傾斜的角度是經過精確計算的,能夠使轉臺在升起轉出過程中有一個很好的運動軌跡。

整個轉臺轉出過程僅需十分鐘,這個十分鐘的分解過程如下(圖15):

         

                                                                                                                           圖15  轉臺轉出10分鐘

拆除13種零部件5分鐘  

壓輪架縮回和移動2分鐘   

手動轉出轉臺2分鐘

轉臺落位1分鐘

l獨特的專利結構設計,克服了機架和底座的振動,最終的結果是在高速壓片過程中保證了較低的噪聲,XL400 FT型壓片機的噪聲低于75db

 

lXL400 FT系列壓片機的隨機變化還反映在控制系統上,基于Allen—Bradley或Siemens PLC控制,使得壓片易于被設計為標準化、雙層、三層以及包芯片壓片的生產。

該控制系統完全滿足21CFR Part 11的要求,配有全面的口令系統,保證了只有認可的用戶才能進入。只有系統管理員才有權設定和支派用戶并設置口令授權標準。Korosh系統配有完備的查找追溯性能,記錄了日期、時間、操作者姓名、生產參數、初始值、最終值。并保證數據的不易竊取、作假和刪除。

在實用和新穎之間,這二家世界頂級的壓片機公司已將先進的設計理念與現代審美風格結合起來。一方面新產品在展會上的推出,搶奪了不少眼球。更重要的是品質至上,樹立標桿,戰略上的領先源自全面的提升。追求創新的同時,更多的還是提高了效率,降低了成本,使自己的產品更富有競爭力,從而確立了自己在行業中的領先地位,這也是值得我們學習和借鑒的。

 

參考資料:①Fette公司和Korsch公司網站介紹

            ②Fette公司和Korsch公司展會樣本資料

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