Vergleich der Stempelflächen des EU19 FS® und eines EU19-Stempels nach einer Kampagne mit zwölf Chargen.
Der Pharmahersteller nutzte eine Tablettenpresse von Fette Compacting mit einem Rotor, der über 36 Stationen verfügt, um Calcium zu einer Tablette in Oblongform zu verpressen. Das Material ist eine Herausforderung für die Tablettierung, denn es erfordert hohe Presskräfte, was wiederum eine erhöhte Belastung für die eingesetzten Stempel bedeutet. Hinzu kam, dass die Stempel durch eine Passfeder geführt wurden, ohne Drehung des Stempels. Dadurch liegt stets dieselbe Belastungsfläche vor, was den Verschleiß zusätzlich erhöht.
Auf der Suche nach robusteren Stempeln
Um die Produktion zu optimieren, war das Unternehmen auf der Suche nach weniger verschleißanfälligen Stempeln. Ein Vergleich des herkömmlichen EU19-Stempels mit dem EU19 FS® von Fette Compacting zeigte hierbei eindrücklich, worauf es bei einer solchen Belastungssituation ankommt: Während der Normstempel nach zwölf Chargen eine beschädigte Oberfläche aufwies, war der EU19 FS® bei gleichem Output nahezu unversehrt (siehe Abbildung). Das Geheimnis dieser Standfestigkeit liegt in der Geometrie des Stempelkopfes.
Die Vorteile zweier Stempelwelten
In Europa und den USA sind die Stempelnormen EU und TSM etabliert. Fette Compacting bietet darüber hinaus seit Jahren patentierte FS®-Formate an, die sich durch längere Stand- und Druckhaltezeiten bei höherer Laufruhe auszeichnen. Mit dem EU19 FS® hat Fette Compacting die FS®-Struktur auf das Standardformat übertragen, sodass ein EU19-Stempel ohne Modifikation ersetzbar ist.
Besondere Geometrie
Ein Blick auf die besondere Geometrie des Stempelkopfs zeigt die Vorteile: Beim EU19 FS® folgt der Übergang zwischen Anlaufbereich und ebener Spiegelfläche einer speziellen Polynomfunktion. Das führt zu geringeren Spannungen beim Eintritt in die ebene Spiegelfläche. In den mittleren Kopfbereich ist außerdem eine zusätzliche Vertiefung eingebracht. Dadurch bildet die Spiegelfläche eine Art Ringfläche um die Stempelkopfmitte und sie fällt deutlich kleiner aus. Die tiefer liegende Mitte hat beim Pressvorgang keinen Kontakt zur Druckrolle. Darüber hinaus ist der Übergangsbereich von der Ringfläche zur Stempelmitte krümmungsstetig ausgeführt, was die Belastbarkeit erhöht. Die Folge: verbesserte Kontaktbedingungen zwischen Druckrolle und Spiegelfläche sowie eine erhöhte Stabilität der Stempelstruktur. Der Einlaufbereich und die Vertiefung wirken sich zudem entlastend auf die stempelberührenden Maschinen- und Verschleißteile aus, beispielsweise auf die Druckrollen.
Zeit und Kosten sparen
Im Falle des Herstellers lag der Output bei 67.500 Tabletten pro Stunde. Eine Charge bestand aus 900 Kilogramm und eine Kampagne aus zwölf Chargen. Da die bisher eingesetzten Stempel nach einer Kampagne bereits ausgetauscht werden mussten, bedeutet ein standfesterer Stempel sowohl eine Ersparnis bei den Ersatzteilkosten als auch weniger Betriebsunterbrechungen.
Patentangaben FS® Technology:
FS12: EP 2 111 972 B1 und US 8,137,089 B2
FS19: DE 10 2009 031 367 B3, EP 2 269 813 A2, US 2011/000272 A1