Auf die Schnelle

Tablettenpresse ermöglicht Rotorwechsel in 15 Minuten

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06.08.2012 Nach dem „Technologieschlag“ zur Interpack 2011 hat der Tablettenpressen-Hersteller Fette Compacting zur Achema nun nachgelegt: Die zweite Maschine der neuen FE-Generation zielt insbesondere auf Tablettenproduzenten, die häufige Produktwechsel möglichst effizient und schnell abwickeln müssen.

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Bereits der „Erstling“ der neuen FE-Baureihe, die zur Interpack 2011 vorgestellte FE 55, war ein Hingucker, für den der Hersteller Fette im Juli den ‚Red Dot‘-Designpreis erhalten hat. Neben der neuen Optik sorgte vor allem die Produktionsleistung bei Pharmazeuten für den Aha-Effekt: 87 Stempel auf gerade einmal 1,6 m2 sorgen für eine deutlich höhere Leistung als Maschinen vergleichbarer Größe. Die nun zur Achema gezeigte FE35 nutzt dagegen bis zu 51 Stempelstationen und erreicht damit eine Ausbringung von bis zu 370.000 Tabletten pro Stunde. Das eigentliche Entwicklungsziel lautete hier Flexibilität: Der für Produktwechsel erforderliche Ausbau des Rotors lässt sich laut Hersteller in 15 Minuten bewerkstelligen – und damit etwa viermal schneller als bei üblichen Konstruktionen. Auch alle anderen Komponenten der neuen Maschine sind für den schnellen Wechsel optimiert.

Möglich wurde diese Flexibilität durch eine neuartige Konstruktion sowie zahlreiche technische Kniffe: Die neu gestaltete Presszelle sorgt dafür, dass alle Bauteile der Maschine bei einer Umrüstung und Reinigung sehr gut zugänglich sind. Ebenso wie bei der großen Schwester FE 55 sorgt das ‚Fill-O-Matic‘ genannte Füllsystem dafür, dass die Produktionskapazität gegenüber anderen Bauweisen um bis zu 100 Prozent gesteigert werden kann. Eine weitere Neuentwicklung sind die Matrizenscheibensegmente der FE35. Trotz des größeren Teilkreisdurchmessers von 325 mm haben die Segmente das gleiche Gewicht wie Segmente mit kleinerem Teilkreisdurchmesser.

Außerdem hat die Tablettenpresse laut Hersteller als einzige Maschine ihrer Klasse automatisch verstellbare Druckrollen unten und oben, Druckmessdosen mit integriertem Messverstärker und Antriebe mit einem neuen Wegemesssystem. Da Anwender damit nach dem Rotorwechsel keine Referenzmarken mehr anfahren müssen und die Messdosen via Software am Bedienterminal kalibrieren können, werden die Umrüstzeiten deutlich verkürzt.

Für Ergonomie sorgt das vom Hersteller ‚Tri.easy‘ genannte Designkonzept, das darauf zielt, die Technik in den drei Dimensionen Betrieb, Umrüstung und Wartung zu vereinfachen. Beim Rotorwechsel wurden alle Arbeitsschritte automatisiert oder werkzeugfrei gestaltet. Außerdem wurden sämtliche Versorgungsleitungen der Maschine über Multifunktionsstecker angeschlossen.

Ein weiteres Merkmal der FE35 ist die neue Absaugvorrichtung. Der Anschluss an die Absauganlage der Presszelle kann oben, unten oder auch seitlich erfolgen. Der Aus- und Einbau der Vorrichtung selbst, beispielsweise zur Reinigung, dauert nur Sekunden. Wie bei der FE55 können Anwender den Tisch, auf dem die Fülleinheit steht, über einen Hebel auf den Mikrometer genau justieren. Der Anschluss von Peripheriegeräten erfolgt über eine standardisierte Plug-and-play-Schnittstelle, in die sowohl die Kabel als auch die Staubabsaugung integriert sind.

Ebenfalls neu ist der mechanische Aufbau der FE35. Die optimierte Rahmenstruktur macht die Anlage vibrationsarm und verringert die Geräusche-missionen. Der neue Torqueantrieb bietet Anwendern enorme Leistungsreserven, eine einfache Wartung und geringe Wärmeentwicklung. Dazu trägt auch das überarbeitete Kühlkonzept des Antriebsraums bei. Beim Schaltschrank können Anwender zwischen einer integrierten und einer externen Variante wählen. Das Gehäuse der FE35 besteht wie bei der FE55 aus einem FDA-zertifizierten Hochleistungskunststoff.

Die kleine Serie beginnt bei einem Bauteil, an dem das Produkt – also das Granulat, aus dem die Tabletten gepresst werden – in die Maschine kommt, bei der sogenannten Fülleinheit. Sie besteht in der Regel aus dem Füllstutzen, in den das Granulat eingefüllt wird, und einem Füllschuh, über den das Produkt den Bohrungen im Pressbereich zugeführt wird. Bei der schwerkraftabhängigen Befüllung, wie sie Fette Compacting unter anderem bei seinem Fill-O-Matic-System einsetzt, ähneln sich die Füllverfahren prinzipiell, da die Kernaufgabe identisch ist: Es geht darum, die richtige Produktmenge bei allen Drehzahlen sicher nachzufüllen und eine gleichmäßig hohe Qualität zu produzieren. Genauer: sicherzustellen, dass die Produktmenge für jede einzelne Tablette exakt den Vorgaben der Galenik entspricht.

Genau hier besteht in der Praxis Handlungsbedarf. Während bei vielen Produkten die Bohrungen des Pressbereichs leicht überfüllt und dann präzise dosiert werden, kann es beispielsweise bei schwer fließenden Granulaten im Fülltrichter zu einer Brückenbildung kommen, sodass das nachfließende Granulat nicht ausreichend Druck aufbaut. Eine weitere Herausforderung bilden bislang kaum eindeutig erklärbare Abhängigkeiten zwischen der Drehzahl des Rotors und der des Füllsystems. Das führt im Produktionsalltag dazu, dass Anwender die richtigen Drehzahlen abhängig vom Produkt individuell ermitteln müssen. Ein Ziel der Weiterentwicklung von Tablettenpressen ist es daher, die Effizienz des Füllverhaltens zu verbessern, indem man eindeutige und reproduzierbare Korrelationen zwischen Produkt sowie den Drehzahlen von Füllsystem und Maschine ermittelt. Und zwar so, dass Anwender mit einem System ein möglichst großes Produktspektrum abdecken können.

Dabei kommt auch den Maschinenbedienern eine entscheidende Rolle zu, denn auch von ihrer Erfahrung hängt es derzeit ab, wie effizient die Produktion ist. Vor allem die exakte horizontale Ausrichtung des Fülltischs, der die Fülleinrichtung mit der Tablettenpresse verbindet, ist von großer Bedeutung. Diese Ausrichtung erfolgt derzeit noch über mehrere Schraubverbindungen, mit denen der Tisch in allen Achsen in eine absolute Horizontale gebracht werden muss. Ziel ist es, den Tisch so dicht wie möglich über der Matrizenscheibe zu platzieren. Ist der Tisch zu hoch, kann es zu messbaren Produktverlusten kommen. Darüber hinaus erhöht sich dadurch der Reinigungsaufwand. Bei einer zu niedrigen Montage kann es dagegen zu Verunreinigungen kommen.

Heftausgabe: August 2012
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Über den Autor

Armin Scheuermann
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