OverPTFE o-ringenen de geschiedenis van veerbelaste PTFE als volgt:
Bij dynamische toepassingen waarbij afdichting bij lage tot gemiddelde snelheden en druk vereist is, vervangen ontwerpingenieurs slecht presterende elastomeerverbindingen.O-ringenmet veerbelaste PTFE “C-ring” afdichtingen.
Wanneer O-ringen en andere traditionele afdichtingsmethoden niet werken, kiezen ingenieurs op het gebied van diagnostische en medicijntoedieningsapparatuur voor een nieuwe, meer kosteneffectieve aanpak om de prestaties van hun bestaande apparatuurontwerpen te verbeteren: PTFE "C-ring"-veerafdichtingen.
C-seals werden oorspronkelijk ontwikkeld voor diagnostische instrumenten met een zuiger die met een snelheid van 1,5 meter per minuut heen en weer bewoog in een waterbad van ongeveer 38 °C. De bedrijfsomstandigheden zijn mild, maar met grote toleranties. Het oorspronkelijke ontwerp vereiste een elastomere O-ring om de zuiger af te dichten, maar de O-ring kon geen permanente afdichting garanderen, waardoor het apparaat lekte.
Nadat het prototype was gebouwd, gingen de ingenieurs op zoek naar alternatieven. U-ringen of standaard lipafdichtingen, die vaak in zuigers worden gebruikt, zijn niet geschikt vanwege de grote radiale toleranties. Het is ook onpraktisch om ze op volledige uitsparingen te installeren. De installatie vereist te veel rek, wat leidt tot vervorming en voortijdig falen van de afdichting.
In 2006 kwam NINGBO BODI SEALS LTD met een experimentele oplossing: een gekantelde spiraalveer gewikkeld in een PTFE C-ring. De printprestaties werken precies zoals verwacht. Door de lage wrijvingseigenschappen van PTFE te combineren met een gestroomlijnde hulsgeometrie, bieden C-ringen een betrouwbare, permanente afdichting en zijn ze soepeler en stiller dan O-ringen. Bovendien zijn C-ringen geschikt voor volledige O-ringen, die over het algemeen niet worden aanbevolen voor inelastische materialen. De C-ring kan dus worden geïnstalleerd zonder het originele ontwerp van de apparatuur te wijzigen of speciaal gereedschap te gebruiken.
De originele C-ring was twee jaar oud. Het gebruik van C-ringen verbetert de productprestaties en verlengt de levensduur van apparatuur door uitvaltijd en onderhoudskosten te verminderen.
Medische beeldvormingsapparatuur, insulinepompen, beademingsapparatuur en medicijnafgiftesystemen gebruiken vaak O-ringen om korte axiale ruimtes af te dichten. Maar wanneer extreme radiale afbuiging vereist is, kunnen O-ringen dit niet compenseren, wat vaak resulteert in slijtage, permanente vervorming en lekkage. Ondanks deze tekortkomingen blijven ingenieurs O-ringen gebruiken omdat andere oplossingen (bijv. U-cups en lipafdichtingen) niet aan de eisen voor radiale afbuiging voldoen en doorgaans meer axiale ruimte vereisen dan O-ringen.
De C-ring onderscheidt zich doordat hij in de kleinere axiale ruimte past die normaal gesproken voor een O-ring is voorzien, terwijl standaardafdichtingen dat niet kunnen. Bovendien kunnen C-ringen volledig worden aangepast aan de behoeften van de toepassing. Ze kunnen worden geconfigureerd met een ultradunne en flexibele lip voor cryogene toepassingen of een dikke lip voor dynamische toepassingen waarbij de afdichting meer slijtvastheid vereist.
Omdat C-ringen zowel roterende als heen-en-weergaande bewegingen mogelijk maken, vormen ze een veelzijdige oplossing voor een breed scala aan producten die een afdichting met lage tot gemiddelde snelheid vereisen, waaronder medische robotica, draagbare medische apparatuur en sonde-/slangconnectoren. C-ringen staan ongebruikelijk grote radiale toleranties toe – minstens vijf keer groter dan standaardafdichtingen met dezelfde doorsnede. Het tolerantiebereik is afhankelijk van de omgevingsdruk, het type medium en de oppervlaktebehandelingsomstandigheden. C-ringen werken ook goed in statische toepassingen waar componenten beschermd moeten worden tegen omgevingsverontreinigingen.
Door het PTFE-materiaal uit het oorspronkelijke C-ring-hoesontwerp te verwijderen, konden de ingenieurs de elasticiteit en flexibiliteit ervan vergroten. Hierdoor bleken C-ringen rekbaarder en flexibeler dan oorspronkelijk verwacht, waardoor ze geschikt zijn voor niet-cirkelvormige toepassingen. C-ringen zijn gebruikt in medicijnafgiftepompen met ovale zuigers. Omdat de afdichtingslip van nieuw PTFE of gevuld PTFE kan worden gemaakt, is de C-ring een uiterst veelzijdige afdichting die compatibel is met metalen en kunststof onderdelen.
C-ringen, oorspronkelijk ontworpen voor gebruik met op water gebaseerde diagnostische instrumenten, bestaan uit met PTFE omhulde spiraalveren. C-ringen kunnen echter ook worden gemaakt met spiraalbandveren als activator. Door gekantelde spiraalveren te vervangen door spiraalbandveren, kunnen C-ringen een zeer hoge afdichtingscontactdruk bieden, ideaal voor cryogene of statische toepassingen.
Bal Seal Engineering noemt zijn C-ring "de perfecte afdichting voor een imperfecte wereld" vanwege het vermogen om een langere levensduur te bieden in omgevingen waar openingen, oppervlakteafwerkingen en andere ontwerpkenmerken sterk uiteenlopen. Hoewel er geen perfecte afdichting bestaat, maken de veelzijdigheid en aanpasbaarheid van C-ringen ze zeker een interessante en potentieel nuttige optie in sommige medische en diagnostische apparaten. Dit is een relatief lichte afdichting, ideaal voor toepassingen met lage druk (<500 psi) en lage snelheid (<100 ft/min) waar lage wrijving vereist is. Voor deze omgevingen kunnen C-ringen een betere afdichtingsoplossing bieden dan elastomere O-ringen of andere standaard afdichtingstypen, waardoor ontwerpers de levensduur kunnen verlengen en het geluidsniveau kunnen verlagen zonder kostbare aanpassingen aan de apparatuur.
David Wang is Global Marketing Manager voor medische apparatuur bij Bal Seal Engineering. Als ingenieur met meer dan 10 jaar ontwerpervaring werkt hij samen met OEM's en Tier 1-leveranciers om oplossingen te ontwikkelen voor afdichting, verlijming, elektrische geleidbaarheid en elektromagnetische interferentie (EMI) die nieuwe normen stellen op het gebied van apparatuurprestaties.
De meningen die in dit blogbericht worden geuit, zijn uitsluitend die van de auteur en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de mening van MedicalDesignandOutsource.com of haar werknemers.
Chris Newmarker is hoofdredacteur van de nieuwssites en publicaties over life sciences van WTWH Media, waaronder MassDevice, Medical Design & Outcommerce en meer. Hij is een 18-jarige professionele journalist, veteraan van UBM (nu Informa) en Associated Press, en zijn carrière strekte zich uit van Ohio tot Virginia, New Jersey en, meest recent, Minnesota. Zijn werk behandelt een breed scala aan onderwerpen, maar de afgelopen tien jaar lag de focus op business en technologie. Hij behaalde een bachelordiploma in journalistiek en politicologie aan de Ohio State University. Neem contact met hem op via LinkedIn of e-mail cnewmarke
Abonneer u op Healthcare Design & Outsourcing. Voeg toe aan uw bladwijzers, deel en ga vandaag nog in gesprek met het toonaangevende tijdschrift voor medisch design.
DeviceTalks is hét gespreksonderwerp voor leiders in de medische technologie. Het omvat evenementen, podcasts, webinars en een één-op-één uitwisseling van ideeën en inzichten.
Vakblad voor medische apparatuur. MassDevice is hét toonaangevende vakblad over medische apparatuur en levensreddende apparatuur.
Voor meer informatie kunt u contact met ons opnemen: www.bodiseals.com
Plaatsingstijd: 10-08-2023