减少 15% 的能耗

Baumüller 为 Fette Compacting 新研发的压片机提供高能效的直接驱动装置

制药行业需要可持续且高能效的方案，以便在未来降低 CO2 排放。因此，与全新 i 系列所有机型一样，F30i 压片机同样也配备了一套高能效驱动系统。制药企业十分欢迎灵活性高、性能强劲、高产且配有封装功能的机器。

药片是固体且含有一种或多种医疗有效物质。药片有许多形状：圆形、长方形、椭圆形、心形或者星形等等。表面通常是平的或凸的，并且可能有刻痕、压纹等。制药企业使用流化床干燥器生产粉末。粉末在高压下压制成药片，经过一台垂直式集尘器除尘或者去毛刺，接下来进行包装。药片会在药店销售，或者在医院或者其他机构配发给患者。

模盘上的凹模和凸模确保了药片的形状和尺寸，并且可以更换 / 插图：Fette Compacting

小足迹 - 大影响

总部在汉堡附近的 Schwarzenbek 的 Fette Compacting 凭借超过 5,000 台的装机数量，因而在制药行业成为了压片机的全球市场领导者。1948 年，Fette Compacting 将第一台压片机投放市场。1991 年，公司凭借全球首款采用可更换转子的压片机 PT3090取得了重大突破。自 2016 年起，同样也为胶囊填充生产专用机器。

对于 Fette Compacting 而言，气候变化同样也是一个重要的全球性问题。“制药行业能耗特别巨大。和其他行业一样，同样也必须采取行动，以便改进 CO2 足迹。因此，我们在研发全新 i 系列的过程中，同时也针对 F30i 的能效集思广益，以便为客户在可持续性方面提供支持”，Fette Compacting 的高级产品经理 Jörg Gierds 解释道。

所以，企业在压片机方面采用了 Baumüller 的高效驱动系统。解决方案由一台水冷式大扭矩电机 DST2-315、一台风冷式伺服逆变器 b maXX 5534 、两台集成了电子系统 (DSDI-036) 和一个蜗轮传动装置的交流同步电机构成。

压片机的工作原理

机器的工作原理如下：粉末通过加料漏斗进入一个加料锥中，并且通过加料锥轮填充到管片孔中。为了让足量物料流入，会在一个加料凸轮中将下凸模向下引导。接下来，会定量投放物料。并且，会沿着一个定量加料凸轮，将下凸模向上引导并定量投放达到实际所需的物料量。多余物料会保留在加料单元中，以便接下来使用。通过一块刮板，将管片表面的产品残留物送入回收槽中。通过这种方式收集的物料将会被重新送入加料装置中，并且用于预加料。管片孔填充完毕后会对粉末进行预压缩。这时，上凸模和下凸模在预压工站中会挤出粉末中的空气。接下来的主压力阶段，会将已经预压缩的物料最终压制成型。现在，药片获得了其最终形状和断裂强度。

接下来，成品药片将借助下凸模通过顶出器从管片中顶出。超出公差的药片会被自动剔料，并且送入药片出口的不合格品通道中。所有在公差范围内的药片将通过药片刮板送入药片出口的合格品通道中，并且送出机器。下凸模将会被拉回，整个过程将从头开始。

可以随时进行取样，以便检查药片的硬度、厚度和重量。目的是为了生产完全相同的药片，以确保所含有效成分的量始终相同。

双转子压片机 F30i 配有最多 110 个凸模，每小时在每个压制工站上最多可以压制 800,000 片药片。也就是说，每小时可以生产最多 1.6 百万片药片。

配有变频器和蜗轮传动装置的表面冷却型 DSDI-036 电机（最下角）为压片室持续提供粉末。高扭矩电机 DST2-315（右侧）配合 b maXX 5534 伺服驱动装置（左上角）驱动大型双转子

稳定的转速确保理想的生产效率

采用了两台配有变频器和蜗轮传动装置的表面冷却型 DSDI-036 电机。这里的挑战是以尽可能紧凑的方式构建发动机设计，并完全符合预期尺寸。两套加料驱动装置确保将粉末连续加入到压片室中，因此，稳定的转速在此至关重要。

为了驱动大型双转子，采用了一套直接驱动装置（高扭矩电机）。使用的是一台袋孔式空心轴电机。这样一来，机器主轴可以直接进入电机中。另外，通过一套预装的传感器套件可以实现传感器的同轴加装。传感器套件是一套机械单元，它安装到机器中并且在需要时可以快速进行更换。另外一个亮点在于，卡接位置，也就是转子在定子中的位置无需重新进行调整。

伺服逆变器 b maXX 5534 负责控制水冷式高扭矩电机 DST2-315。这套组合针对 F30i 压片机进行了优化调整。此外，Baumüller 还负责压片机的驱动装置尺寸设计和初始调试。

伺服逆变器 b maXX 5534 负责控制水冷式高扭矩电机 DST2-315 并且以节省空间的方式安装在开关柜中/图：Fette Compacting

根据具体产品，需要不同大小的压力。例如，泡腾片需要 100 kN 的压力，而软药片则只需用 3 至 4 kN 进行压制即可，否则它们会被压碎。对于不符合标准的药片而言，压力同样也是一个重要指标。Punch saving 功能可以识别微小的压力波动，并且向剔料喷嘴发出一个信号，以便它将不合格药片剔料至“不合格品通道”中。对于此类变化多样的应用，直接驱动装置不仅特别适合，而且还易于维护保养、噪音低且耐用。

压制后的成品药片如下所示/图：Fette Compacting

高效的团队合作

在 F30i 压片机的研发过程中，Fette Compacting 与优秀的 Baumüller 进行了相当好的合作。凭借调节器与电机之间的完美配合，创造出了每小时可以加工最多 1.6 百万片药片的机器。与其他旧款压片机相比，新一代压片机能节能超过 15%。Fette Compacting 已经通过能耗测量对此进行了确认：“对于我们在大压力和高转速条件下的应用，驱动装置的高效率在配合变频器的情况下产生了积极影响”，Fette Compacting GmbH 高级产品经理 Jörg Gierds 解释道。而系统的高能效归功于直接驱动装置。其优点不仅在于效率高，而且也在于调节精确。另一个优点是紧凑的设计意味着它可以完美地集成到机器中。因此，该系统具有高功率密度，并能实现工艺精度。终端用户可以在触控面板的仪表板上随时查看并且优化机器的能耗。

F30i 压片机不仅高效、紧凑，而且快速且非常节能。凭借成熟的驱动系统令能效提升了 15%/图：Fette Compacting

和 Baumüller 的合作一方面已经持续了超过 15 年，另一方面也是建立在信任以及开放且真诚的相互合作基础上！

Jörg Gierds，Fette Compacting GmbH 高级产品经理

F30i 具有一套非常快速的首次抽样装置，通过它可以精确地监控和调节药片重量。该机构采用一个电动气动式压辊调节装置，并且可以确保在首次抽样过程中快速地生产出具有足够硬度的药片。同时，它还会最大程度降低产品损耗。F30i 还拥有高用户友好性并专注于保护操作员。

结论

F30i 压片机不仅高效、紧凑，而且快速且非常节能。性能强劲的双转子专门针对双层药片进行了优化。其凭借防尘性能、封装功能、系统兼容性以及制药 4.0 集成能力令人信服。机器的转速调节范围大，因而可以在精准投料的同时生产各类药片。通过 Fette Compacting 与 Baumüller之间良好的通力协作，创造了一套紧凑的驱动系统，它具有转速稳定且同心精度高的优点，能够提升系统能效 15%，并且还可以改进生态足迹。