OmPTFE o-ringeog fjederbelastet PTFE-historik som følger:
I dynamiske applikationer, der kræver tætning ved lave til moderate hastigheder og tryk, udskifter designingeniører dårligt fungerende elastomereO-ringemed fjederbelastede PTFE “C-ring”-tætninger.
Når O-ringe og andre traditionelle tætningsmetoder ikke virker, vælger ingeniører inden for diagnostiske og lægemiddelafgivelsesudstyr en ny og mere omkostningseffektiv tilgang til at forbedre ydeevnen af deres eksisterende udstyrsdesign: PTFE "C-ring"-fjedertætninger.
C-tætninger blev oprindeligt udviklet til diagnostiske instrumenter ved hjælp af et stempel, der bevæger sig frem og tilbage med en hastighed på 1,5 meter i minuttet i et vandbad ved ca. 38°C. Driftsforholdene er milde, men med store tolerancer. Det oprindelige design krævede en elastomer O-ring til at forsegle stemplet, men O-ringen kunne ikke opretholde en permanent forsegling, hvilket forårsagede lækage i enheden.
Efter prototypen var bygget, begyndte ingeniørerne at lede efter alternativer. U-ringe eller standard læbetætninger, der almindeligvis anvendes i stempler, er ikke egnede på grund af store radiale tolerancer. Det er også upraktisk at installere dem på fuldtrinsudsparinger. Installationen kræver for meget strækning, hvilket fører til deformation og for tidligt svigt af tætningen.
I 2006 kom NINGBO BODI SEALS.,LTD med en eksperimentel løsning: en skrå spiralfjeder pakket ind i en PTFE C-ring. Trykningen fungerer præcis som forventet. Ved at kombinere PTFE'ens lave friktionsegenskaber med en strømlinet gummigeometri giver "C-ringe" en pålidelig, permanent tætning og er glattere og mere støjsvage end O-ringe. Derudover er C-ringe velegnede til fuldfase-O-ringe, som generelt ikke anbefales til uelastiske materialer. Således kan C-ringen installeres uden at ændre det originale udstyrsdesign eller bruge specialværktøj.
Den originale C-tætning var to år gammel. Brugen af C-ringe forbedrer produktets ydeevne og forlænger udstyrets levetid ved at reducere nedetid og vedligeholdelsesomkostninger.
Medicinsk billeddannelsesudstyr, insulinpumper, ventilatorer og lægemiddelafgivelsesudstyr bruger ofte O-ringe til at forsegle korte aksiale mellemrum. Men når ekstreme radiale afbøjningsevner er påkrævet, kan O-ringe ikke kompensere for dette, hvilket ofte resulterer i slid, permanent deformation og lækager. Trods disse mangler fortsætter ingeniører med at bruge O-ringe, fordi andre løsninger (f.eks. U-kopper, læbetætninger) ikke kan opfylde kravene til radial afbøjning og typisk kræver mere aksial plads end O-ringe.
C-ringen er anderledes ved, at den kan passe ind i det mindre aksiale rum, der normalt er til rådighed for en O-ring, mens standardtætninger ikke kan. Derudover kan C-ringe tilpasses fuldt ud til applikationens behov. Den kan konfigureres med en ultratynd og fleksibel læbe til kryogene applikationer eller en tyk læbe til dynamiske applikationer, hvor tætningen kræver mere slidstyrke.
Fordi C-ringe tillader både roterende og frem- og tilbagegående bevægelse, er de en alsidig løsning til en bred vifte af produkter, der kræver tætning med lav til mellem hastighed, herunder medicinsk robotteknologi, bærbart medicinsk udstyr og probe-/slangeforbindelser. C-ringe tillader usædvanligt store radiale tolerancer - mindst fem gange større end standardtætninger med samme tværsnit. Toleranceområdet afhænger af omgivelsestrykket, medietypen og overfladebehandlingsforholdene. C-ringe fungerer også godt i statiske applikationer, hvor komponenter skal beskyttes mod miljøforurenende stoffer.
Ved at fjerne PTFE-materialet fra det originale C-ringsdesign kunne ingeniørerne øge dets elasticitet og fleksibilitet. Som et resultat har C-ringe vist sig at være mere strækbare og fleksible end oprindeligt forventet, hvilket gør dem velegnede til ikke-cirkulære anvendelser. C-ringe er blevet brugt i lægemiddelafgivelsespumper med ovale stempler. Fordi tætninglæben kan være lavet af jomfruelig PTFE eller fyldt PTFE, er C-ringen en ekstremt alsidig tætning, der er kompatibel med metal- og plastdele.
C-ringe, oprindeligt designet til brug med vandbaserede diagnostiske værktøjer, består af PTFE-kappede spiralfjedre. Men C-ringe kan også fremstilles ved hjælp af spiralbåndfjedre som aktivatorer. Ved at erstatte skrå spiralfjedre med spiralbåndfjedre kan C-ringe give et meget højt tætningskontakttryk, ideelt til kryogene eller statiske anvendelser.
Bal Seal Engineering kalder sin C-ring "den perfekte tætning til en uperfekt verden" på grund af dens evne til at give forlænget levetid i miljøer, hvor mellemrum, overfladebehandlinger og andre designegenskaber varierer meget. Selvom der ikke findes nogen perfekt tætning, gør C-ringenes alsidighed og tilpasningsmuligheder dem bestemt til en interessant og potentielt nyttig mulighed i nogle medicinske og diagnostiske apparater. Dette er en relativt let tætning, der er ideel til applikationer med lavt tryk (<500 psi) og lav hastighed (<100 ft/min), hvor lav friktion er påkrævet. I disse miljøer kan C-ringe give en bedre tætningsløsning end elastomere O-ringe eller andre standardtætningstyper, hvilket giver designere mulighed for at øge levetiden og reducere støjniveauet uden dyre udstyrsændringer.
David Wang er Global Marketing Manager for Medical Devices hos Bal Seal Engineering. Som ingeniør med over 10 års designerfaring arbejder han med OEM'er og Tier 1-leverandører for at skabe løsninger inden for tætning, binding, elektrisk ledningsevne og EMI, der er med til at sætte nye standarder for udstyrs ydeevne.
De synspunkter, der udtrykkes i dette blogindlæg, er udelukkende forfatterens egne og afspejler ikke nødvendigvis MedicalDesignandOutsource.coms eller dets medarbejderes synspunkter.
Chris Newmarker er chefredaktør for WTWH Medias nyhedssider og publikationer om biovidenskab, herunder MassDevice, Medical Design & Outcommerce og flere. Han er en 18-årig professionel journalist, veteran fra UBM (nu Informa) og Associated Press, og hans karriere strakte sig fra Ohio til Virginia, New Jersey og senest Minnesota. Den dækker en bred vifte af emner, men i det sidste årti har fokus været på erhvervsliv og teknologi. Han har en bachelorgrad i journalistik og statskundskab fra Ohio State University. Kontakt ham på LinkedIn eller send en e-mail til cnewmarke.
Abonner på Healthcare Design & Outsourcing. Bogmærk, del og interager med det førende magasin om medicinsk design i dag.
DeviceTalks er et møde mellem førende inden for medicinsk teknologi. Det omfatter events, podcasts, webinarer og en-til-en udveksling af ideer og indsigter.
Magasin om medicinsk udstyr. MassDevice er det førende nyhedsmagasin om medicinsk udstyr, der specialiserer sig i livreddende apparater.
For yderligere information, kontakt os venligst: www.bodiseals.com
Opslagstidspunkt: 10. august 2023