Presses à comprimés pour applications industrielles Presse à comprimés R5

Presse rotative simple face à usage intensif.

La R5 est une presse ultra-robuste de 400 kN avec un remplissage maximum de 70 mm. Elle combine robustesse et grande précision, et permet ainsi la production d'une grande variété de composants techniques, y compris des pièces à épaulement avec trous verticaux. Sa construction solide et rigide lui assure une longue durée de vie. Les applications types incluent la métallurgie des poudres, les céramiques, les batteries, l'exploitation minière (nickel, cuivre, cobalt, etc.) et les produits chimiques. La R5 est également idéale pour les opérations de compression de noyaux.

Industrie électronique

La R5 est particulièrement adaptée à la production de noyaux de ferrite. Elle représente le meilleur choix pour les noyaux de grande taille. Elle est idéale pour la fabrication des noyaux de ferrite utilisés dans les systèmes d'alimentation électrique, les transformateurs rotatifs, les transformateurs d'impulsions et de nombreuses autres applications impliquant des circuits magnétiques. Les matériaux les plus fréquemment utilisés pour la compression sont le MnZn et le NiZn. Parmi les caractéristiques spéciales de la machine, on notera le système vibratoire d'alimentation (Vibra fluid feeder), qui assure un meilleur écoulement du produit dans les matrices, et des têtes de poinçon de forme spéciale qui prolongent le temps de séjour.

Métallurgie

De nombreux clients qui utilisent la R5 travaillent dans le secteur de la métallurgie des poudres. La R5 étant capable de fonctionner à des forces de compression élevées, elle constitue une alternative intéressante aux compacteurs à rouleaux. En plus de présenter l'avantage d'une vitesse élevée, la R5 assure en permanence un haut niveau de précision. Les résultats exceptionnels qu'obtiennent nos clients avec les presses R5 utilisées pour comprimer le cuivre, l'aluminium, le cobalt et le nickel sont la preuve évidente des capacités supérieures de la machine.
 

Spécifications techniques

La R5 est disponible dans les déclinaisons suivantes :

Modèle.

R5/18R5/16R5/12R5/9
Nombre de stations1816129
Force de compression maxi. [kN]400
Profondeur de remplissage maxi. [mm]70
Portée maxi. par jeu de cames de remplissage [mm]25
Pénétration maxi. du poinçon supérieur [mm]20
Diamètre extérieur de la matrice [mm]566885110
Diamètre du corps du porte-poinçon [mm]45455270
Capacité de production maxi. [comprimés/h]32,40028,80021,60015,000
Hauteur de la sortie [mm]1,570
Hauteur de la presse [mm]3,000
Encombrement [mm]1,680 x 2,000
Poids net [kg]4,650
Les données contenues dans cette fiche sont données à titre indicatif et peuvent être modifiées sans avis préalable.

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Particularités de la presse R5

La R5 peut être fournie équipée des toutes dernières solutions d'alimentation des poudres, d'outillage et de contrôle à l'éjection. Les plus importante de ces caractéristiques sont énumérées ci-dessous.

Options d'outillage

Outillage multi-pointes

Les outils spéciaux incluent les poinçons multi-pointes, les têtes à haute pression et les broches.

(1) Outillage multi-pointes :

Un outillage multi-pointes représente l'une des possibilités pour augmenter la production de comprimés de petite taille. Un certain nombre de pointes de poinçon plus petites sont fixées sur un porte-poinçon de plus grande taille. La production est multipliée par le nombre de pointes sans modifier le temps de séjour ou de désaération.

(2) Porte-poinçon pour forces de compression élevées :

D'une manière générale, les presses pharmaceutiques sont équipées d'outils standardisés à tête bombée étant donné que les forces de compression et d'éjection sont limitées pour les petits comprimés à administration par voie orale. Des forces de compression et d'éjection plus élevées sont cependant nécessaires pour les applications industrielles. Si les forces de compression dépassent 60 kN, nous recommandons fortement l'utilisation du porte-poinçon conçu par GEA afin de garantir un compactage sans problème à long terme, et au plus bas coût. 

Les porte-poinçons de GEA diffèrent de la norme EU ou TSM sur trois points :

  1. Les têtes à haute pression brevetées sont fraisées de telle sorte que le contact avec le rouleau de compression est une ligne, par opposition au point de contact unique entre un poinçon à tête bombée et le rouleau de compression. La ligne de contact réduit considérablement la pression spécifique au niveau du point de contact, ce qui se traduit par une durée de vie prolongée de la tête de poinçon.
  2.  Le porte-poinçon étant soumis à une usure moindre, nous proposons toujours un outillage divisé en deux parties : le porte-poinçon et la pointe du poinçon. De cette façon, les deux peuvent être remplacés séparément.
  3.  Les rouleaux sur le côté de la tête GEA à haute pression tournent dans une rampe de guidage par opposition au mouvement de frottement d'une tête bombée dans les cames. Ces rouleaux permettent également un temps de séjour prolongé à la précompression ainsi qu'une éjection en douceur et sans usure.

(3) Broches :

Les granulés munis de trous verticaux sont réalisés à l'aide de broches tenues et centrées par le poinçon inférieur. Un anneau central est positionné sur la partie de la tourelle, entre les matrices et les guides des poinçons inférieurs. Cet anneau sert à fixer les axes du support de la broche à la bonne hauteur. Au cours du cycle de compression complet, la broche reste au ras de la surface de la table matrice. Lors du remplissage, la poudre s'écoule autour de la broche, dans la matrice. Les résidus de poudre qui restent au-dessus de la broche sont enlevés par une lame racleuse. Un poinçon supérieur muni d'un trou central obture la matrice et le granulé est comprimé. Les propriétés matérielles et la finition de surface de la broche doivent être choisies avec soin afin d'éviter la rupture de la broche pendant l'éjection du comprimé.

Options d'alimentation des poudres

Plusieurs fonctionnalités sont disponibles pour améliorer l'écoulement des poudres ayant une mauvaise aptitude à l'écoulement et s'assurer que les poudres fragiles ne sont pas endommagées.

(1) Système d'alimentation par gravité : 

Pour les poudres fragiles, le système d'alimentation par gravité peut être la meilleure option.  

(2) Système d'alimentation à double pale :

Avec le système d'alimentation rotatif à double pale, le temps de déplacement de la matrice sous le système d'alimentation est plus long que pour les autres systèmes d'alimentation. Ceci permet d'atteindre des vitesses de production de comprimés plus élevées. La première pale du système d'alimentation se situe au-dessus de la came de trop-plein, tandis que la deuxième pale se trouve au-dessus de la came de dosage afin de renvoyer la poudre vers la première pale.

Avantages du système d'alimentation GEA à double pale : 

  • entraînement indépendant pour chaque pale, avec réglage individuel de la vitesse ;  
  • léger ; 
  • pas de pignon ou de courroie pour la transmission entre les pales ; 
  • facile à démonter, ouvrir et nettoyer ; 
  • formes de pales interchangeables pour les poudres de caractéristiques différentes ; 
  • disponible avec une plaque d'usure qui s'insère par coulissement, et qui permet au système d'alimentation d'être au contact de la surface de la tourelle. Ceci minimise la quantité de poudre hors du système d'alimentation, et améliore ainsi le rendement. 

(3) Système d'alimentation des poudres à simple pale : 

Améliore le remplissage par rapport au système d'alimentation par gravité, pour une consommation d'énergie minimale.

(4) Vanne de dosage des poudres ou PDV : 

L'alimentation des presses se fait souvent depuis des GRV ou des silos. À mesure que ces derniers se vident, la pression de la poudre dans le système d'alimentation de la presse, et donc dans la matrice, varie, ce qui entraîne des variations de poids des comprimés. Le système de contrôle du poids des comprimés sur la presse ou l'opérateur peut ajuster le remplissage de la matrice, mais la PDV est un moyen beaucoup plus simple pour maintenir une pression d'alimentation constante. Un capteur détecte le niveau de poudre dans un tube transparent et commande le moteur du racleur à poudre. Lorsque le racleur ne tourne pas, le débit de poudre s'arrête. En plus de maintenir la pression de poudre constante, la PDV empêche la ségrégation de la poudre. La PDV présente un autre avantage : elle peut être utilisée avec des poudres abrasives. 

 

Perfectionner l'éjection

Plusieurs solutions sont disponibles pour s'assurer que les éléments comprimés ne sont pas endommagés ou déformés au moment de l'éjection.

(1) Système de maintien : 

Ce système empêche un pelliculage ou un décalottage du comprimé dû à une soudaine dépressurisation lors de l'éjection du comprimé. Un jeu de vérins pneumatiques dont la hauteur, l'angle et la force peuvent être réglés maintient une contrainte sur le comprimé lors de l'éjection de ce dernier, ce qui peut s'avérer essentiel pour une éjection à des vitesses de production de comprimés élevées. La pression peut être identique dans tous les vérins ou - facultativement - réglée de façon individuelle. Toutes les pressions sont contrôlées par des vannes proportionnelles et réglées sur l'interface opérateur. 

(2) Atténuer l'impact des forces d'éjection élevées : 

Lorsque des porte-poinçons GEA avec paliers roulant sur des cames sont utilisés, des forces d'éjection allant jusqu'à 10 kN peuvent être supportées sans usure excessive. 

(3) Lubrification de la paroi de la matrice :

En règle générale, les lubrifiants qui permettent une éjection en douceur sont mélangés à la poudre. Cependant, ceci n'est pas envisageable pour certaines applications car la plupart des lubrifiants solides réduisent la dureté des comprimés ou contaminent la poudre. En tant qu'alternative à l'ajout d'un lubrifiant au mélange de poudre, le système de lubrification de la paroi de la matrice dépose un mince film d'huile ou de graisse sur la paroi de la matrice afin de garantir une éjection en douceur du comprimé. Une solution complète est disponible pour contrôler la quantité de lubrifiant déposée sur la paroi de la matrice.

(4) Lubrification de la face du poinçon : 

Lorsque l'adhérence de la face du poinçon pose un problème, un film de stéarate de magnésium peut être déposé sur la face du poinçon.

(5) Système d'enlèvement des comprimés : 

Le système d'enlèvement des comprimés remplace la goulotte à comprimés standard et constitue une excellent option pour retirer les comprimés fragiles de la presse et/ou amener les comprimés sur une seule ligne pour un traitement supplémentaire.

Contrôle du procédé

(1) Compensateur pneumatique pour compression à densité constante

Un compensateur pneumatique entre les parties supérieure et inférieure est installé quand un compactage parfaitement symétrique est exigé.

Un compensateur pneumatique, caractéristique exclusive des presses à comprimés GEA, est connecté aux rouleaux de compression supérieurs et inférieurs, et fonctionne comme un coussin. La pression dans le compensateur pneumatique est réglée de telle sorte que pendant chaque cycle de compression de granulés, les rouleaux se déplacent de quelques dixièmes de millimètre, chaque compression étant ainsi assurée de se faire à la pression définie au niveau du compensateur. Chaque granulé sera comprimé à une densité identique et les variations de hauteur reflèteront les différences de remplissage de la matrice et de propriétés des poudres. 

(2) Compensateur pneumatique pour compression à épaisseur constante

La pression réglée au niveau du compensateur est égale à la force de compression maximale que les pointes de poinçon peuvent supporter. Lorsque le seuil défini est dépassé, le compensateur pneumatique se déplace instantanément et protège les différentes pointes de poinçon contre une éventuelle surcharge. La presse s'arrête et la position de surcharge sera indiquée. 

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