Consumo de energía reducido en un 15 %
Baumüller sumistra un accionamiento directo de bajo consumo para la nueva comprimidora de Fette Compacting
La industria farmacéutica exige soluciones sostenibles y de bajo consumo energético para reducir las emisiones de CO2 en el futuro. Por ello, la comprimidora F30i, al igual que todas las máquinas de la nueva serie i, ha sido equipada con un sistema de accionamiento de bajo consumo. Los productores farmacéuticos valoran una máquina muy flexible y potente con un embalaje resistente y un alto rendimiento.
Los comprimidos son medicamentos con forma sólida que pueden contener uno o más ingredientes médicos activos. Existen numerosas formas: redondos, alargado, ovalados, en forma de corazón o de estrella y muchas más. La superficie suele ser plana o convexa y puede tener acanaladuras, relieves o similares. Los productores farmacéuticos utilizan secadores de lecho fluidizado para la producción del polvo. El polvo se comprime en un comprimido a alta presión, se desempolva o desbarba con un aspirador vertical y se envasa. Los fármacos se venden en las farmacias o se dispensan a los pacientes en los hospitales u otras instituciones.
las matrices y los punzones de la placa de matriz determinan la forma y el tamaño del comprimido y se pueden sustituir / Imagen: Fette Compacting
Pequeña huella – gran impacto
Fette Compacting, con sede en Schwarzenbek, cerca de la ciudad alemana de Hamburgo, es líder en el mercado mundial de comprimidoras en la industria farmacéutica, con más de 5000 sistemas instalados. La primera comprimidora de Fette Compacting se lanzó al mercado en 1948. El mayor logro llegó en 1991 con la PT3090, la primera comprimidora del mundo con rotor intercambiable. Desde 2016, también se fabrican máquinas especiales para el llenado de cápsulas.
El cambio climático también es una cuestión global de gran importancia para Fette Compacting. "La industria farmacéutica registra un consumo de energía extremadamente elevado. Y se deben tomar medidas, como en otras industrias, para mejorar la huella de CO2. Por ello, hemos pensado en la eficiencia energética a la hora de desarrollar la nueva serie i y también la F30i, para así poder ayudar a nuestros clientes en sus iniciativas de sostenibilidad", aclara Jörg Gierds, responsable de productos de Fette Compacting.
En este sentido, la empresa apuesta por un eficiente sistema de accionamiento de Baumüller para sus comprimidoras. La solución consiste en un motor de alto par DST2-315 refrigerado por agua, un servoconvertidor b maXX 5534 refrigerado por aire y dos motores síncronos trifásicos con electrónica integrada (DSDI-036) y un engranaje de tornillo sin fin.
Cómo funciona la comprimidora
La máquina funciona a través del siguiente principio: El polvo entra en el cono de llenado a través de una tolva y se introduce en los orificios de los segmentos existentes por medio de la rueda del cono de llenado. Para asegurar que pueda entrar suficiente material, los punzones inferiores se dirigen hacia abajo en una curva de llenado. A continuación se dosifica el material. Los punzones inferiores se dirigen hacia arriba siguiendo una curva de dosificación y se dosifican según la cantidad de material requerida. El material sobrante permanece en la unidad de llenado para su uso posterior. Los residuos de producto en la superficie del segmento son transportados a través de un rascador al canal de retorno. El material que se recoge durante este proceso es redirigido a la unidad de llenado y se utiliza para el prellenado. Después de rellenar los orificios de los segmentos, se precomprime el polvo. En la estación de preprensado, los punzones superiores e inferiores expulsan el aire del polvo. Durante el siguiente prensado principal, el material precomprimido es finalmente prensado. El comprimido adquiere ahora su forma final y su firmeza.
A continuación, el comprimido terminado se eleva fuera del segmento a través del eyector por medio del punzón inferior. Los comprimidos que se encuentran fuera de los límites de tolerancia se clasifican automáticamente y se introducen en el canal de descartes de la salida de comprimidos. Todos los comprimidos que se encuentran dentro de los límites de tolerancia son transportados por el rascador de comprimidos al canal bueno de la salida de comprimidos y son dirigidos fuera de la máquina. El punzón inferior se retrae y el proceso comienza de nuevo.
Se puede tomar una muestra en cualquier momento para comprobar la dureza, el grosor y el peso del comprimido. El objetivo es que cada comprimido sea exactamente igual, para que contenga la misma cantidad de principio activo en todos los puntos.
La comprimidora rotativa doble F30i tiene hasta 110 punzones con capacidad para prensar hasta 800 000 comprimidos por hora y por estación de prensado. Esto significa que se pueden producir hasta 1,6 millones de comprimidos por hora.
Los motores DSDI-036 de refrigeración superficial, incluyendo el convertidor y el engranaje de tornillo sin fin (abajo a la izquierda), alimentan continuamente el polvo a la cámara de prensado. El motor de alto par DST2-315 (derecha) acciona el gran rotor doble en combinación con el servoaccionamiento b maXX 5534 (arriba a la izquierda)
Velocidades constantes para una alta productividad
Se utilizan dos motores DSDI-036 de refrigeración superficial que incluyen el convertidor y el engranaje de tornillo sin fin. El reto en este caso fue diseñar el motor de forma que fuera lo más compacto posible y se ajustara exactamente a las dimensiones previstas. Los dos accionamientos de llenado garantizan la alimentación continua de polvo en la cámara de prensado, por lo que las velocidades constantes son decisivas en este caso.
Para impulsar la gran prensa rotativa doble se utiliza un accionamiento directo (motor de alto par), en concreto, un motor de eje hueco ciego. De este modo, el husillo de la máquina se introduce directamente en el motor. Además, es posible acoplar un codificador coaxial mediante un kit de codificador premontado. El kit de codificador es una unidad mecánica que se instala en la máquina y que se puede sustituir rápidamente si es necesario. Otra ventaja es que la posición de detención, es decir, la posición del rotor en el estator, no tiene que volver a configurarse.
El servoconvertidor b maXX 5534 controla el motor DST2-315 de alto par refrigerado por agua. Esta combinación se adaptó a la perfección a la comprimidora F30i. Baumüller también se encargó del dimensionamiento del accionamiento y de la puesta en marcha inicial de la comprimidora.
El servoconvertidor b maXX 5534 controla el motor de alto par DST2-315 refrigerado por agua y se instala en el armario de control para así ahorrar espacio / Imagen: Fette Compacting
En función del producto, se requieren diferentes fuerzas de prensado. Un comprimido efervescente, por ejemplo, requiere una gran fuerza de prensado de 100 kN, mientras que los comprimidos blandos solo pueden prensarse con 3 o 4 kN, ya que de lo contrario se romperían. La fuerza de prensado es también un indicador importante para clasificar los comprimidos que no cumplen con la normativa. La función de guardado del punzón detecta las más mínimas variaciones en la fuerza de prensado y envía una señal a la boquilla clasificadora de aire para que rechace el comprimido defectuoso en el "canal malo". El accionamiento directo es ideal para este tipo de aplicaciones variables y además requiere poco mantenimiento, es silencioso y resistente.
Así son los comprimidos acabados después del proceso de prensado / Imagen: Fette Compacting
Trabajo en equipo eficaz
Para el desarrollo de la comprimidora F30i, Fette Compacting eligió como socio competente a Baumüller. Gracias a la perfecta interacción entre el controlador y el motor, se pudo hacer realidad una máquina con una producción de hasta 1,6 millones de comprimidos por hora. En comparación con otras comprimidoras de la serie anterior, la nueva generación de máquinas ahorra más de un 15 % de energía. Esto ha sido confirmado por las mediciones de consumo de energía realizadas por Fette Compacting: "En nuestras aplicaciones con altas fuerzas de prensado y también a altas velocidades, la elevada eficiencia del accionamiento en combinación con el convertidor de frecuencia se aprecia positivamente", afirma Jörg Gierds, responsable de productos de Fette Compacting GmbH. El motivo detrás de la alta eficiencia energética del sistema es el accionamiento directo. Esto no solo destaca por su alta eficiencia, sino también por su control preciso. Otra clara ventaja es que su diseño compacto permite una perfecta integración en la máquina. De este modo, el sistema tiene una alta densidad de potencia y facilita la precisión del proceso. Los usuarios finales pueden ver y optimizar el consumo energético de la máquina en cualquier momento en el tablero de la pantalla táctil.
La comprimidora F30i es eficiente, compacta, rápida y con un gran ahorro de energía. La eficiencia energética del sistema se ha incrementado en un 15 % gracias a un sofisticado sistema de accionamiento / Imagen: Fette Compacting
¡nuestra colaboración con Baumüller lleva ya más de 15 años y se basa en la confianza y en una relación abierta y honesta!
Jörg Gierds, responsable de productos de Fette Compacting GmbH
La F30i cuenta con un sistema de muestreo de la primera capa extremadamente rápido, que permite supervisar y controlar con precisión el peso del comprimido. Este mecanismo funciona con un ajuste electroneumático de los rodillos de presión y permite producir rápidamente suficientes comprimidos duros durante la extracción de muestras de la primera capa. Al mismo tiempo, se reduce al mínimo la pérdida de producto. La F30i también se focaliza en la protección del operario y en un alto nivel de facilidad de uso.
Conclusión
La comprimidora F30i es eficiente, compacta, rápida y con un gran ahorro de energía. La potente prensa rotativa doble ha sido optimizada para comprimidos de dos capas. Impresiona por su hermeticidad al polvo, su capacidad de contención, su compatibilidad con el sistema y su conectividad con Pharma 4.0. La máquina tiene una amplia gama de velocidades y permite así la producción de una gran variedad de comprimidos con una dosificación precisa. De la excelente colaboración entre Fette Compacting y Baumüller ha nacido un sistema de accionamiento compacto que se beneficia de velocidades constantes y una alta concentricidad, aumenta la eficiencia energética del sistema en un 15 % y mejora la huella ecológica.
