Laut der VDMA-Studie Produktpiraterie 2016 gefährden Plagiate massiv Arbeitsplätze. Circa 7,3 Mrd. Euro beträgt der Schaden im deutschen Maschinen- und Anlagenbau. Ob Original oder Nachahmung vorliegt, das fällt meist erst bei Abweichungen in der Maßhaltigkeit während der laufenden Produktion und bei einem erhöhten Verschleiß auf. In der Tablettierung zeigt sich die hohe Werkzeuggüte in einem zentralen Moment: Wenn Ober- und Unterstempel aufeinander pressen, sodass in wenigen Mikrosekunden zwischen ihnen eine Tablette entsteht. Originalstempel stellen sicher, dass die enorme Druckkraft zuverlässig das Pulver oder Granulat verpresst. Über die Tablette hinaus wirkt sich die Qualität der Tablettierwerkzeuge auf das Zusammenspiel mit der gesamten Maschine aus: Stempel haben beispielsweise einen Einfluss auf andere Teile wie die Druckrolle. Um die präzise Auslegung der Tablettierwerkzeuge zu vereinfachen, wurden die Stempelnormen EU für Europa und TSM (Tablet Specification Manual) für die USA geschaffen.
Normkonform – umso besser
Die am häufigsten verwendeten Formate lauten B (EU19/TSM19) und D (EU1“/TSM1“). Fette Compacting bietet auch ein eigenes Format mit der Bezeichnung FS an und hat es zum Schutz vor Nachahmern patentieren lassen. Bisher mussten sich Anwender zwischen Normstempeln oder der FS-Technologie entscheiden, da die Formate nicht austauschbar waren. Nun ist aus den zwei getrennten Welten eine einzige geworden. Die Entwickler haben die FS-Struktur auf das Standardwerkzeugformat übertragen. Das neue Format EU19 FS kann einen EU19-Stempel vollwertig ersetzen. Anpassungen bei vorhandenen Kurven und Prozessparametern sind nicht notwendig. So steigt die Standzeit des Stempels, der Stempelkopf wird gleichmäßiger belastet und seine maximale Belastbarkeit erhöht sich. Hinzu kommen eine verbesserte Standzeit aller stempelberührenden Teile und ein ruhigerer Lauf der Druckrolle.
Schutz liegt im Detail
Dass das veränderte Stempelformat solch weitreichende Auswirkungen hat, liegt an minimalen, aber exakt berechneten Anpassungen der Spiegelflächengeometrie des Stempels – Unterschiede, die Plagiateure nicht nachahmen können. Der Übergang zwischen Anlaufbereich und ebener Spiegelfläche folgt einer speziellen Polynomfunktion vierten Grades. Dabei handelt es sich um eine konsequente Weiterentwicklung der FS-Technologie. Dieser Übergang führt zu geringeren Spannungen beim Eintritt in die ebene Spiegelfläche.
Darüber hinaus wurde eine Vertiefung in den mittleren Kopfbereich des Stempels eingebracht. Dies bewirkt, dass die Spiegelfläche beim EU19 FS eine Art Ringfläche um die Stempelkopfmitte bildet. Die tiefer liegende Mitte hat während des Pressvorgangs keinen Kontakt zur Druckrolle, auch nicht bei maximaler Presskraft. Der Übergang von Mitte zu Ringfläche ist krümmungsstetig ausgeführt, das ist die entscheidende Voraussetzung für die Vertiefung in der Mitte. Ringfläche und Vertiefung führen dazu, dass der Stempel optimal belastet wird, seine Struktur stabiler ist und der Kontakt zwischen Druckrolle und Spiegelfläche verbessert wird.
Optimal für den Gesamtprozess
Die Vertiefung im mittleren Kopfbereich und der Einlaufbereich wirken sich auch positiv auf die stempelberührenden Maschinen- und Verschleißteile aus. Das zeigt sich etwa bei der Druckrolle. Mithilfe der neuen Geometrie wird die Mitte der Druckrollenlauffläche entlastet, Randbereiche hingegen zusätzlich belastet. So läuft die Druckrolle insgesamt gleichmäßiger, ihre Standzeit nimmt zu. Außerdem wird die Kontaktlinienlänge zwischen Druckrolle und ebener Spiegelfläche um den Durchmesser der Vertiefung verkürzt. Das verbessert die Laufruhe und verringert die Geräuschentwicklung. Technologisch stehen bei einem Formatwechsel zum EU19 FS weiterhin alle Optionen offen. So sind auch hier sämtliche Stempelwerkstoffe oder spezielle Beschichtungen – etwa für stark abrasive oder adhäsive Stoffe – verfügbar. Ebenso können Einfach- und Mehrfachwerkzeuge in Verbindung mit Matrizen oder Segmenttechnologie eingesetzt werden.
Mit dem Einsatz eines neuen Koffersystems als Gesamtlösung können die Stempel sicher gelagert, transportiert und sogar gereinigt werden. Der Tri.Easy-Koffer besteht aus drei unterschiedlichen Koffertypen für Pressstempel, Matrizen und Segmente. Stempel und Matrizen sind in Einsätzen untergebracht, in denen der Anwender sie direkt aus dem Koffer zur Reinigung in das Ultraschallbad stellen kann. Dadurch entfällt unter anderem das zeitaufwendige Umsetzen aus der Lagerung in separate Stempelhalter zur Reinigung. Ein Koffer wiegt zudem inklusive der Werkzeuge maximal 15 kg.
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Jan Diwisch
Leiter BU Tablettierwerkzeuge,
Fette Compacting
