OmPTFE o-ringaroch fjäderbelastad PTFE-historik enligt följande:
I dynamiska applikationer som kräver tätning vid låga till måttliga hastigheter och tryck ersätter konstruktörer dåligt presterande elastomererO-ringarmed fjäderbelastade PTFE-C-ringstätningar.
När O-ringar och andra traditionella tätningsmetoder inte fungerar, tar ingenjörer inom diagnostiska och läkemedelsleveransanordningar en ny, mer kostnadseffektiv metod för att öka prestandan hos sina befintliga utrustningskonstruktioner: PTFE "C-rings"-fjädertätningar.
C-tätningar utvecklades ursprungligen för diagnostiska instrument med en kolv som rör sig fram och tillbaka med en hastighet av 1,5 meter per minut i ett vattenbad vid cirka 38°C. Driftsförhållandena är milda men med stora toleranser. Den ursprungliga designen krävde en elastomer o-ring för att täta kolven, men o-ringen kunde inte upprätthålla en permanent tätning, vilket orsakade läckage i enheten.
Efter att prototypen byggts började ingenjörerna leta efter alternativ. U-ringar eller vanliga läpptätningar, som vanligtvis används i kolvar, är inte lämpliga på grund av stora radiella toleranser. Det är också opraktiskt att installera dem på fullstegsfördjupningar. Installationen kräver för mycket sträckning, vilket leder till deformation och för tidigt haveri av tätningen.
År 2006 kom NINGBO BODI SEALS.,LTD med en experimentell lösning: en vinklad spiralfjäder lindad i en PTFE C-ring. Trycket fungerar exakt som förväntat. Genom att kombinera PTFE:s lågfriktionsegenskaper med en strömlinjeformad gummitätningsgeometri ger "C-ringar" en pålitlig, permanent tätning och är mjukare och tystare än O-ringar. Dessutom är C-ringar lämpliga för fullstegs-O-ringar, vilka i allmänhet inte rekommenderas för oelastiska material. Således kan C-ringen installeras utan att ändra den ursprungliga utrustningsdesignen eller använda några specialverktyg.
Den ursprungliga C-tätningen var två år gammal. Användningen av C-ringar förbättrar produktens prestanda och förlänger utrustningens livslängd genom att minska driftstopp och underhållskostnader.
Medicinsk bildutrustning, insulinpumpar, ventilatorer och läkemedelsleveransanordningar använder ofta O-ringar för att täta korta axiella utrymmen. Men när extrema radiella avböjningsmöjligheter krävs kan O-ringar inte kompensera för detta, vilket ofta leder till slitage, permanent deformation och läckage. Trots dessa brister fortsätter ingenjörer att använda o-ringar eftersom andra lösningar (t.ex. U-koppar, läpptätningar) inte kan uppfylla kraven på radiell avböjning och vanligtvis kräver mer axiellt utrymme än o-ringar.
C-ringen skiljer sig genom att den kan passa in i det mindre axiella utrymmet som normalt finns för en O-ring, medan standardtätningar inte kan det. Dessutom kan C-ringar anpassas helt för att passa applikationens behov. Den kan konfigureras med en ultratunn och flexibel läpp för kryogena applikationer eller en tjock läpp för dynamiska applikationer där tätningen kräver mer slitstyrka.
Eftersom C-ringar möjliggör både roterande och fram- och återgående rörelser är de en mångsidig lösning för en mängd olika produkter som kräver tätning med låg till medelhög hastighet, inklusive medicinsk robotteknik, bärbara medicintekniska produkter och sond-/slangkopplingar. C-ringar tillåter ovanligt stora radiella toleranser – minst fem gånger större än standardtätningar med samma tvärsnitt. Toleransintervallet beror på omgivningstrycket, medietypen och ytbehandlingsförhållandena. C-ringar fungerar också bra i statiska applikationer där komponenter behöver skyddas från miljöföroreningar.
Genom att ta bort PTFE-materialet från den ursprungliga C-ringskonstruktionen kunde ingenjörerna öka dess elasticitet och flexibilitet. Som ett resultat har C-ringar visat sig vara mer töjbara och flexibla än man ursprungligen förväntade sig, vilket gör dem lämpliga för icke-cirkulära tillämpningar. C-ringar har använts i läkemedelsleveranspumpar med ovala kolvar. Eftersom tätningsläppen kan tillverkas av ny PTFE eller fylld PTFE är C-ringen en extremt mångsidig tätning som är kompatibel med metall- och plastdelar.
C-ringar, ursprungligen utformade för användning med vattenbaserade diagnostiska verktyg, består av PTFE-mantlade spiralfjädrar. Men C-ringar kan också tillverkas med spiralbandfjädrar som aktivatorer. Genom att ersätta vinklade spiralfjädrar med spiralbandfjädrar kan C-ringar ge mycket högt tätningskontakttryck, idealiskt för kryogena eller statiska tillämpningar.
Bal Seal Engineering kallar sin C-ring för "den perfekta tätningen för en ofullkomlig värld" på grund av dess förmåga att ge förlängd livslängd i miljöer där springor, ytbehandlingar och andra designegenskaper varierar kraftigt. Även om det inte finns någon perfekt tätning, gör C-ringarnas mångsidighet och anpassningsbarhet dem definitivt till ett intressant och potentiellt användbart alternativ i vissa medicinska och diagnostiska apparater. Detta är en relativt lätt tätning som är idealisk för applikationer med lågt tryck (<500 psi) och låg hastighet (<100 ft/min) där låg friktion krävs. För dessa miljöer kan C-ringar ge en bättre tätningslösning än elastomera O-ringar eller andra standardtätningstyper, vilket ger konstruktörer möjligheten att öka livslängden och minska bullernivåerna utan kostsamma modifieringar av utrustningen.
David Wang är global marknadschef för medicintekniska produkter på Bal Seal Engineering. Han är ingenjör med över 10 års erfarenhet av design och arbetar med OEM-tillverkare och Tier 1-leverantörer för att skapa lösningar för tätning, bindning, elektrisk ledningsförmåga och EMI som hjälper till att sätta nya standarder för utrustningens prestanda.
Åsikterna som uttrycks i detta blogginlägg är enbart författarens egna och återspeglar inte nödvändigtvis MedicalDesignandOutsource.coms eller dess anställdas åsikter.
Chris Newmarker är chefredaktör för WTWH Medias nyhetssajter och publikationer inom life science, inklusive MassDevice, Medical Design & Outcommerce med flera. Han är en 18-årig professionell journalist, en veteran från UBM (nu Informa) och Associated Press, och hans karriär sträckte sig från Ohio till Virginia, New Jersey och, senast, Minnesota. Den täcker ett brett spektrum av ämnen, men under det senaste decenniet har fokus legat på affärer och teknik. Han har en kandidatexamen i journalistik och statsvetenskap från Ohio State University. Kontakta honom på LinkedIn eller mejla cnewmarke.
Prenumerera på Healthcare Design & Outsourcing. Bokmärk, dela och interagera med den ledande tidskriften om medicinsk design idag.
DeviceTalks är en diskussionsplattform för ledare inom medicinteknik. Den innehåller evenemang, poddsändningar, webbseminarier och ett personligt utbyte av idéer och insikter.
Affärstidning för medicinsk utrustning. MassDevice är den ledande nyhetstidningen om medicintekniska produkter med fokus på livräddande apparater.
För mer information, vänligen kontakta oss: www.bodiseals.com
Publiceringstid: 10 augusti 2023