制药行业颗粒类药品的小袋包装机械的发展和使用经历了两个主要阶段:

第一阶段。大部分制药企业主要采用两类机器:

一类是夹板式间歇包装机(如图1)。一类是连续式包装机(如图2)。

图1

图2

因这两类机器成本低,采购价格大约在每台2万元左右,故被制药企业普遍选用。但是随着制药行业的发展,这类机器将被逐渐淘汰,主要原因表现在以下几个方面:

1.机器的运行稳定性差,使用一个阶段后,故障频发,严重影响包装的密封性。当然早期制药企业对颗粒类包装的密封性要求不高,甚至有些低端客户仅仅要求是不能遗撒物料即可。

2.满足不了日益严格的GMP要求,计量物料会有残留。

3.包装速度低,这类机器的包装速度在60~80袋/分钟,稳定性差,有效日工作时间短。

4.机器的自动化程度低。

第二阶段。随着制药企业对颗粒类药品的包装提出了更高的要求,国内市场目前普遍采用下面两类机器:

第一类机器,伺服电机或者步进电机驱动的间隙式包装机。包装膜的运动是间隙行走方式,封合部件采用夹板的方式(如图3、图4)。我们称之为伺服夹板机。

图3

图4

第二类机器,封口部件采用辊筒式的连续式包装机(如图5)。我们称之为辊筒包装机。

图5

这两类机器可以有如下对比说明。

伺服夹板机的结构来源是从中袋机(包装容量克以上的机器)衍生出来的。在结构原理上存在一些缺陷:

⑴封合装置采用伺服电机往复运动(即正反方向往复运动)。机器传动忌讳正反向频繁运动,这样会加速机械件的疲劳损坏。封合压力的稳定靠弹簧维持,弹簧恰恰又有疲劳寿命的限制,长期使用保证不了封合的稳定性。

⑵封口封体采用夹板式,同时完成纵封和横封。封体的平面度受加工精度的制约,同时封体的热变形不均匀性,会导致封体的平面度下降。尽管这类机器的封体固定采取了几个螺钉紧固,用几个螺钉顶起,但毕竟是后续补救措施,会对包装密封性产生不良影响。

⑶计量装置采用独立电机驱动,无法和封合机器硬关联。尽管采用伺服驱动和PLC控制,稳定工作状态下可以理想匹配,但在机器的启动过程、停机过程中,计量装置和封合机构无法完美匹配。在机器启动过程和机器停止过程中,不能进行包装,容易产生夹料废品。

⑷该类机器的计量装置普遍采用摇摆式计量装置,即有两套摇摆计量杯交替计量下料。机器高速运行下,两套摇摆计量杯的放料快慢、放料速率是不同的,必然要求机器要适应两个下料时机,这样只能牺牲包装速度去满足这两种不同的下料时机。

⑸一些辅助功能不完善。

辊筒式包装机在全球范围有几十年的使用历史,因为其卓越的稳定性,目前世界范围内在食品、制药行业大量采用。在国内,方便面行业只采用辊筒式包装机,日化、农药和部分医药行业采用辊筒包装机,与伺服夹板机仅仅只在制药行业使用有鲜明的对比。因为其卓越的封口美观性,可靠的封口密封性,几乎所有的液体类物料小袋包装都采用辊筒式包装机。伺服夹板机几乎没有这类应用。

在制药行业包装领域,辊筒式包装机无论从机械结构、可靠性设计、操作的方便性上,都有其独特的优势。

⑴包装膜匀速运行,各机构运行平稳。

⑵封合采用辊筒式,辊筒热量储存多,封合温度稳定。封合是线接触封合,封合强度大,封合稳定性好。

⑶以武汉迈威包装机械有限公司的辊筒式包装机为例:

迈威包装机有一个下料闸板机构,摇摆量杯A和摇摆量杯B的物料均提前落入下料闸板位置等待下料,这样就大大降低了落料高度;下料时机是机械传动硬关联,下料时机稳定,无论机器启动、停止、改变包装速度等都不用调节下料时机(如图6)。

摇摆往复运动采用偏心轴承结构,迈威专有技术。没有凸轮弹簧(如图7)。

机器设置了切割离合装置、计量离合装置、切割位置在线精调装置。这些辅助功能的设置对操作机器的方便性意义很大,就如同再高级的汽车也不可能把刹车功能、离合器功能、油门功能设置在操作台上(如图8)。

图6

图7

图8

综合诸多技术特点,我们可以得出结论:迈威的辊筒颗粒包装机比伺服夹板机效率高10%,稳定性高出伺服夹板机20%,备品、备件消耗少,是制药行业颗粒类药品小袋包装机械的不二选择。