NoinPTFE-o-renkaatja jousikuormitettu PTFE-historia seuraavasti:
Dynaamisissa sovelluksissa, jotka vaativat tiivistystä pienillä tai kohtalaisilla nopeuksilla ja paineilla, suunnittelijat korvaavat heikosti toimivat elastomeeritO-renkaatjousikuormitetuilla PTFE-"C-rengas" -tiivisteillä.
Kun O-renkaat ja muut perinteiset tiivistysmenetelmät eivät toimi, diagnostiikka- ja lääkeannostelulaitteiden insinöörit käyttävät uutta, kustannustehokkaampaa lähestymistapaa nykyisten laitteidensa suorituskyvyn parantamiseksi: PTFE-"C-rengas" -jousitiivisteitä.
C-tiivisteet kehitettiin alun perin diagnostiikkainstrumentteihin, joissa mäntä liikkui edestakaisin nopeudella 1,5 metriä minuutissa noin 38 °C:n vesihauteessa. Käyttöolosuhteet ovat leudot, mutta toleranssit ovat suuret. Alkuperäisessä suunnittelussa männän tiivistämiseksi tarvittiin elastomeeristä o-rengasta, mutta o-rengas ei pystynyt ylläpitämään pysyvää tiivistystä, mikä aiheutti laitteen vuotamisen.
Prototyypin rakentamisen jälkeen insinöörit alkoivat etsiä vaihtoehtoja. Mäntien yhteydessä yleisesti käytetyt U-renkaat tai vakiomalliset huulitiivisteet eivät sovellu suurten säteittäisten toleranssien vuoksi. Niiden asentaminen täysimittaisiin syvennyksiin on myös epäkäytännöllistä. Asennus vaatii liikaa venytystä, mikä johtaa tiivisteen muodonmuutokseen ja ennenaikaiseen pettämiseen.
Vuonna 2006 NINGBO BODI SEALS .,LTD kehitti kokeellisen ratkaisun: viistossa olevan kierrejousen, joka oli kääritty PTFE-C-renkaaseen. Painatus toimii täsmälleen odotetusti. Yhdistämällä PTFE:n alhaiset kitkaominaisuudet virtaviivaiseen suojakumin geometriaan, "C-renkaat" tarjoavat luotettavan ja pysyvän tiivistyksen ja ovat tasaisempia ja hiljaisempia kuin O-renkaat. Lisäksi C-renkaat soveltuvat täysimittaisiin O-renkaisiin, joita ei yleensä suositella joustamattomille materiaaleille. Siten C-rengas voidaan asentaa muuttamatta alkuperäisen laitteen suunnittelua tai käyttämättä erikoistyökaluja.
Alkuperäinen C-tiiviste oli kaksi vuotta vanha. C-renkaiden käyttö parantaa tuotteen suorituskykyä ja pidentää laitteiden käyttöikää vähentämällä seisokkiaikoja ja ylläpitokustannuksia.
Lääketieteellisissä kuvantamislaitteissa, insuliinipumpuissa, hengityskoneissa ja lääkeannostelulaitteissa käytetään usein O-renkaita lyhyiden aksiaalivälien tiivistämiseen. Mutta kun tarvitaan äärimmäistä säteittäistä taipumaa, O-renkaat eivät pysty kompensoimaan tätä, mikä usein johtaa kulumiseen, pysyvään muodonmuutokseen ja vuotoihin. Näistä puutteista huolimatta insinöörit käyttävät edelleen O-renkaita, koska muut ratkaisut (esim. U-kupit, huulitiivisteet) eivät pysty täyttämään säteittäisen taipuman vaatimuksia ja vaativat tyypillisesti enemmän aksiaalitilaa kuin O-renkaat.
C-rengas eroaa siinä, että se mahtuu O-renkaalle normaalisti varattuun pienempään aksiaaliseen tilaan, toisin kuin vakiotiivisteet. Lisäksi C-renkaat voidaan räätälöidä täysin sovelluksen tarpeisiin. Se voidaan konfiguroida erittäin ohuella ja joustavalla huulella kryogeenisiin sovelluksiin tai paksulla huulella dynaamisiin sovelluksiin, joissa tiivisteeltä vaaditaan enemmän kulutuskestävyyttä.
Koska C-renkaat mahdollistavat sekä pyörivän että edestakaisen liikkeen, ne ovat monipuolinen ratkaisu monenlaisille tuotteille, jotka vaativat hitaaseen tai keskinopeuteen tiivistämistä, mukaan lukien lääketieteelliset robotit, kannettavat lääkinnälliset laitteet ja anturi-/putkiliittimet. C-renkaat mahdollistavat epätavallisen suuret säteittäiset toleranssit – vähintään viisi kertaa suuremmat kuin saman poikkileikkauksen omaavat vakiotiivisteet. Toleranssialue riippuu ympäröivästä paineesta, väliaineen tyypistä ja pintakäsittelyolosuhteista. C-renkaat toimivat hyvin myös staattisissa sovelluksissa, joissa komponentteja on suojattava ympäristön epäpuhtauksilta.
Poistamalla PTFE-materiaalin alkuperäisestä C-rengassuojasta insinöörit pystyivät lisäämään sen elastisuutta ja joustavuutta. Tämän seurauksena C-renkaat ovat osoittautuneet odotettua venyvemmiksi ja joustavammiksi, mikä tekee niistä sopivia ei-pyöreille sovelluksille. C-renkaita on käytetty lääkeaineiden annostelupumpuissa, joissa on soikeat männät. Koska tiivistehuuli voidaan valmistaa neitsyt-PTFE:stä tai täytetystä PTFE:stä, C-rengas on erittäin monipuolinen tiiviste, joka on yhteensopiva metalli- ja muoviosien kanssa.
Alun perin vesipohjaisten diagnostiikkatyökalujen kanssa käytettäväksi suunnitellut C-renkaat koostuvat PTFE-vaippaisista kierrejousista. C-renkaita voidaan kuitenkin valmistaa myös käyttämällä kierrejousia aktivaattoreina. Korvaamalla viistossa olevat kierrejouset kierrejousilla, C-renkaat voivat tarjota erittäin suuren tiivistyskosketuspaineen, mikä sopii erinomaisesti kryogeenisiin tai staattisiin sovelluksiin.
Bal Seal Engineering kutsuu C-rengastaan "täydelliseksi tiivisteeksi epätäydelliselle maailmalle", koska se pystyy pidentämään käyttöikää ympäristöissä, joissa raot, pintakäsittelyt ja muut suunnitteluominaisuudet vaihtelevat suuresti. Vaikka täydellistä tiivistettä ei olekaan, C-renkaiden monipuolisuus ja muokattavuus tekevät niistä varmasti mielenkiintoisen ja mahdollisesti hyödyllisen vaihtoehdon joissakin lääketieteellisissä ja diagnostisissa laitteissa. Tämä on suhteellisen kevyt tiiviste, joka sopii erinomaisesti matalapaineisiin (<500 psi) ja hitaisiin (<100 ft/min) sovelluksiin, joissa vaaditaan pientä kitkaa. Näissä ympäristöissä C-renkaat voivat tarjota paremman tiivistysratkaisun kuin elastomeeriset O-renkaat tai muut vakiotyyppiset tiivisteet, mikä tarjoaa suunnittelijoille mahdollisuuden pidentää käyttöikää ja vähentää melutasoa ilman kalliita laitemuutoksia.
David Wang on Bal Seal Engineeringin lääkinnällisten laitteiden globaali markkinointipäällikkö. Yli 10 vuoden suunnittelukokemuksella varustetuna insinöörinä hän työskentelee laitevalmistajien ja Tier 1 -toimittajien kanssa luodakseen tiivistys-, liitos-, sähkönjohtavuus- ja EMI-ratkaisuja, jotka auttavat asettamaan uusia standardeja laitteiden suorituskyvylle.
Tässä blogikirjoituksessa esitetyt mielipiteet ovat yksinomaan kirjoittajan omia eivätkä välttämättä vastaa MedicalDesignandOutsource.comin tai sen työntekijöiden näkemyksiä.
Chris Newmarker on WTWH Median biotieteiden uutissivustojen ja julkaisujen, kuten MassDevicen, Medical Design & Outcommercen ja muiden, päätoimittaja. 18-vuotias ammattijournalisti, UBM:n (nykyisin Informa) ja Associated Pressin veteraani, jonka ura ulottui Ohiosta Virginiaan, New Jerseyhin ja viimeisimpänä Minnesotaan. Se kattaa laajan aihealueen, mutta viimeisen vuosikymmenen aikana sen painopiste on ollut liiketoiminnassa ja teknologiassa. Hänellä on kandidaatin tutkinto journalismista ja valtiotieteestä Ohion osavaltionyliopistosta. Ota häneen yhteyttä LinkedInissä tai lähetä sähköpostia osoitteeseen cnewmarke.
Tilaa Healthcare Design & Outsourcing. Lisää se kirjanmerkkeihisi, jaa se ja ole vuorovaikutuksessa johtavan lääketieteellisen suunnittelun lehden kanssa jo tänään.
DeviceTalks on lääketieteellisen teknologian johtajien keskustelutilaisuus. Se sisältää tapahtumia, podcasteja, webinaareja ja kahdenkeskistä ideoiden ja näkemysten vaihtoa.
Lääkinnällisten laitteiden liiketoimintalehti. MassDevice on johtava lääkinnällisten laitteiden uutislehti, jossa esitellään hengenpelastavia laitteita.
Lisätietoja, ota yhteyttä: www.bodiseals.com
Julkaisun aika: 10. elokuuta 2023