OPTFE O-kroužkya historie pružinového PTFE je následující:
V dynamických aplikacích vyžadujících těsnění při nízkých až středních rychlostech a tlacích konstruktéři nahrazují špatně fungující elastomerové materiályO-kroužkys pružinovými těsněními z PTFE „C-kroužku“.
Když O-kroužky a jiné tradiční metody těsnění nefungují, inženýři diagnostických a lékových zařízení volí nový, nákladově efektivnější přístup ke zvýšení výkonu svých stávajících zařízení: pružinová těsnění z PTFE s „C-kroužkem“.
Těsnění ve tvaru C byla původně vyvinuta pro diagnostické přístroje s pístem, který se vratně pohyboval rychlostí 1,5 metru za minutu a pracoval ve vodní lázni o teplotě přibližně 38 °C. Provozní podmínky jsou mírné, ale s velkými tolerancemi. Původní konstrukce vyžadovala elastomerový O-kroužek k utěsnění pístu, ale O-kroužek nedokázal udržet trvalé těsnění, což způsobovalo netěsnost zařízení.
Po výrobě prototypu začali inženýři hledat alternativy. U-kroužky nebo standardní břitová těsnění, běžně používaná u pístů, nejsou vhodná kvůli velkým radiálním tolerancím. Je také nepraktické je instalovat na vybrání v celém stupni. Instalace vyžaduje přílišné natažení, což vede k deformaci a předčasnému selhání těsnění.
V roce 2006 přišla společnost NINGBO BODI SEALS .,LTD s experimentálním řešením: šikmou spirálovou pružinou ovinutou PTFE C-kroužkem. Tisk funguje přesně podle očekávání. Kombinací nízkých vlastností tření PTFE s aerodynamickou geometrií boty poskytují „C-kroužky“ spolehlivé a trvalé těsnění a jsou hladší a tišší než O-kroužky. C-kroužky jsou navíc vhodné pro plnohodnotné O-kroužky, které se obecně nedoporučují pro nepružné materiály. C-kroužek lze tedy nainstalovat bez změny původní konstrukce zařízení nebo použití speciálních nástrojů.
Původní C-těsnění bylo dva roky staré. Použití C-kroužků zlepšuje výkon produktu a prodlužuje životnost zařízení snížením prostojů a nákladů na údržbu.
Lékařská zobrazovací zařízení, inzulínové pumpy, ventilátory a zařízení pro podávání léků často používají O-kroužky k utěsnění krátkých axiálních prostorů. Pokud je však vyžadována extrémní radiální vychýlení, O-kroužky to nemohou kompenzovat, což často vede k opotřebení, trvalé deformaci a netěsnostem. Navzdory těmto nedostatkům inženýři nadále používají O-kroužky, protože jiná řešení (např. U-kroužky, břitová těsnění) nemohou splnit požadavky na radiální vychýlení a obvykle vyžadují větší axiální prostor než O-kroužky.
C-kroužek se liší tím, že se vejde do menšího axiálního prostoru, který je obvykle určen pro O-kroužek, zatímco standardní těsnění ne. C-kroužky lze navíc plně přizpůsobit potřebám aplikace. Mohou být konfigurovány s ultratenkým a flexibilním břitem pro kryogenní aplikace nebo s tlustým břitem pro dynamické aplikace, kde těsnění vyžaduje větší odolnost proti opotřebení.
Protože C-kroužky umožňují rotační i vratný pohyb, představují všestranné řešení pro širokou škálu produktů, které vyžadují těsnění při nízkých až středních rychlostech, včetně lékařské robotiky, přenosných zdravotnických prostředků a konektorů sond/hadiček. C-kroužky umožňují neobvykle velké radiální tolerance – nejméně pětkrát větší než standardní těsnění stejného průřezu. Rozsah tolerance závisí na okolním tlaku, typu média a podmínkách povrchové úpravy. C-kroužky také dobře fungují ve statických aplikacích, kde je třeba chránit součásti před znečištěním prostředí.
Odstraněním materiálu PTFE z původní konstrukce C-kroužku se inženýrům podařilo zvýšit jeho elasticitu a flexibilitu. Díky tomu se C-kroužky ukázaly být roztažitelnější a pružnější, než se původně očekávalo, což je činí vhodnými pro nekruhové aplikace. C-kroužky se používají v pumpách pro podávání léků s oválnými písty. Protože těsnicí břit může být vyroben z panenského PTFE nebo plněného PTFE, je C-kroužek extrémně všestranným těsněním kompatibilním s kovovými i plastovými díly.
C-kroužky, původně navržené pro použití s diagnostickými nástroji na vodní bázi, se skládají ze spirálových pružin s pláštěm z PTFE. C-kroužky však lze vyrobit i s použitím spirálových pásových pružin jako aktivátorů. Nahrazením šikmých spirálových pružin spirálovými pásovými pružinami mohou C-kroužky poskytovat velmi vysoký těsnicí kontaktní tlak, ideální pro kryogenní nebo statické aplikace.
Společnost Bal Seal Engineering nazývá svůj C-kroužek „dokonalým těsněním pro nedokonalý svět“ kvůli jeho schopnosti zajistit prodlouženou životnost v prostředích, kde se mezery, povrchové úpravy a další konstrukční charakteristiky značně liší. I když neexistuje dokonalé těsnění, všestrannost a přizpůsobitelnost C-kroužků z nich jistě činí zajímavou a potenciálně užitečnou volbu v některých lékařských a diagnostických zařízeních. Jedná se o relativně lehké těsnění, ideální pro aplikace s nízkým tlakem (<500 psi) a nízkou rychlostí (<100 ft/min), kde je vyžadováno nízké tření. V těchto prostředích mohou C-kroužky poskytnout lepší řešení těsnění než elastomerové O-kroužky nebo jiné standardní typy těsnění, což konstruktérům nabízí možnost prodloužit životnost a snížit hladinu hluku bez nákladných úprav zařízení.
David Wang je globální marketingový manažer pro zdravotnické prostředky ve společnosti Bal Seal Engineering. Jako inženýr s více než 10 lety zkušeností v oblasti návrhu spolupracuje s výrobci originálního vybavení (OEM) a dodavateli 1. úrovně na vytváření řešení pro těsnění, spojování, elektrickou vodivost a EMI, která pomáhají nastavovat nové standardy ve výkonu zařízení.
Názory vyjádřené v tomto blogovém příspěvku jsou výhradně názory autora a nemusí nutně odrážet názory společnosti MedicalDesignandOutsource.com nebo jejích zaměstnanců.
Chris Newmarker je výkonným redaktorem zpravodajských webů a publikací WTWH Media o biologických vědách, včetně MassDevice, Medical Design & Outcommerce a dalších. Tento osmnáctiletý profesionální novinář, veterán UBM (nyní Informa) a Associated Press, působil v různých věkových kategoriích, od Ohia přes Virginii, New Jersey až po Minnesotu. Jeho články se zabývají širokou škálou témat, ale v posledním desetiletí se zaměřují na obchod a technologie. Má bakalářský titul v oboru žurnalistiky a politologie z Ohio State University. Kontaktujte ho na LinkedInu nebo na e-mailu cnewmarker.
Přihlaste se k odběru časopisu Healthcare Design & Outsourcing. Uložte si do záložek, sdílejte a komunikujte s předním časopisem o lékařském designu ještě dnes.
DeviceTalks je konverzace lídrů v oblasti lékařských technologií. Zahrnuje akce, podcasty, webináře a individuální výměnu nápadů a poznatků.
Obchodní časopis o zdravotnických prostředcích. MassDevice je přední časopis o zdravotnických prostředcích a zařízeních, které zachraňují životy.
Pro více informací nás prosím kontaktujte: www.bodiseals.com
Čas zveřejnění: 10. srpna 2023