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NORD Drivesystems

大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

定制工業攪拌機生產商EKATO將其UNIMIX系列最大型號的產品規模擴大了一倍,從而創造了世界上最大的非連續性牙膏生產體系。其分別擁有1萬升有效容積的兩個混合機依據不同的產品濃度每小時可生產6000至11000公斤的牙膏。其產量因此翻了3倍多。驅動器專家諾德傳動系統對這一大型系統的開發提供了支持。

大型牙膏生產對大型減速電機提出需求
圖1:由諾德工業減速電機驅動的新的UNIMIX系統:分別擁有1萬升有效容積的混合機創造了世界
上最大的牙膏批量生產廠。

許多擁有全球影響力的製造商僅對幾個地方的產能感興趣。衛生和個人護理行業無疑也順應了這一趨勢。於
是,它們對牙膏等產品的批量需求也越來越大。另外,每個廠生產的種類也越來越多。因此,現代的工廠必須在擴大產量的同時提供最大的通用性。為解決這一複雜任務,位於德國西Black Forest 南部Schopfheim的
EKATO SYSTEMS公司新建了一個用於非連續性牙膏生產的新工廠。

一直處於尖端

該牙膏生產廠過去每小時最大的產能是4,000至5000升,產量約2,000至3000升,可進行連續性或批量生產。連續性系統可帶來較高的產量,但在產品變化方面並不通用;因為不同的成分有時需要各自的配藥和混合技
術,配方的變化往往需要相應的轉換和調整。在未充分攪勻的情況下還會發生牙膏較難返工的現象。連續性生產的工廠面臨的最大挑戰是確保氟化鈉等活性成分均勻分散,即使是在變更分配系統後。另一方面,現有的非連續性生產的工廠不能在未對工廠設備進行重大升級的情況下大幅提高生產速度。為了滿足牙膏製造商的需
求,EKATO不得不建造大型工廠。

混合機的生產設計

牙膏的生產系統基本上由可抽取真空的容器、攪拌機、均質機以及將配料導入工藝中的各種分配系統構成。液體配料要麼是先測量,然後真空插入容器中或通過重量法來分配。可通過集成的均質機或通過其底部的閥吸入容器的方式來添加可增加粘度的粉末及增稠劑。

大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

 
大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

圖2及圖3:EKATO為每個產品製造完美的攪拌機。

複雜的計算旨在擴大規模

對於體積更大的混合機而言,EKATO需確定成分的用量和分散次數、混合和均化次數、真空值以及所需的攪拌機和均質機的性能。該攪拌機和均質機可根據混合技術中的混合性能方程來配置。在豐富經驗的基礎上,
EKATO為每個單獨的槳葉及產品特定的粘度曲線確定功率係數“Ne”(牛頓數)。除了產品的濃度外,該方程
還包含速度和直徑——指數為2、3甚至是5,這些值特別重要。這就是為什麼攪拌機和均質機的正確配置至關
重要。驅動器供應商諾德需根據EKATO的計算來配置電機和減速電機的性能,並將其效率和耐用性提至最
高。由於攪拌機的驅動器安裝在混合機的頂端,因此需在滿足高性能的前提下盡可能地緊湊。

攪拌機的驅動器規模堪比迷你型轎車

該應用取決於均質產品的品質,對速度和連續性有一定要求。攪拌軸的徑向和軸向載荷因產品的粘度高也相應較高,所以必須考慮驅動器的配置。諾德傳動系統為其配置並提供了兩臺額定輸出扭矩達242000 Nm的250kW的工業減速電機。諾德是世界上唯一一家採用經過驗證的UNICASE一體式外殼設計生產該功率範圍的大型工業減速電機製造商。因此,SK 15407型號的3級螺旋傘齒輪減速電機儘管規格龐大,但仍然相對緊湊,因其UNICASE設計可容納更大的滾動軸承及更高的力度。

大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

圖4:諾德傳動系統的減速電機符合大型工廠設定的標準:目前沒有其他驅動器製造商能生產這種
規模的含一體式外殼的工業減速電機。

大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

 
大型牙膏生產對大型減速電機提出需求

圖5及圖6:作者為EKATO系統研發部主管Alexander Lukas(左)和德國諾德傳動系統總經理Peter Dittmers(右)。


作者:

作者為EKATO系統研發部主管Alexander Lukas和德國諾德傳動系統總經理Peter Dittmers

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