についてPTFE Oリングスプリング式 PTFE の履歴は次のとおりです。
低速から中速の速度と圧力でシールを必要とする動的用途では、設計エンジニアは性能の低いエラストマーをOリングスプリング式PTFE「Cリング」シール付き。
O リングやその他の従来のシール方法が機能しない場合、診断および薬剤送達デバイスのエンジニアは、既存の機器設計のパフォーマンスを向上させるために、新しい、よりコスト効率の高いアプローチ、つまり PTFE「C リング」スプリング シールを採用しています。
Cシールはもともと、約100°F(約38℃)のウォーターバス内で毎分5フィート(約1.5m)の速度で往復するピストンを使用する診断機器用に開発されました。動作条件は穏やかですが、許容誤差は大きくなっています。当初の設計では、ピストンのシールにエラストマーOリングが採用されていましたが、Oリングは永久シールを維持できず、機器から漏れが発生しました。
プロトタイプが完成した後、エンジニアたちは代替案の検討を始めました。ピストンに一般的に使用されるUリングや標準的なリップシールは、半径公差が大きいため適していません。また、フルステージリセスに取り付けることも現実的ではありません。取り付けには過度の引張力が必要となり、シールの変形や早期故障につながります。
2006年、NINGBO BODI SEALS .,LTDは、傾斜らせんバネをPTFE Cリングで包むという実験的なソリューションを考案しました。印刷は期待通りに機能しました。PTFEの低摩擦特性と流線型のブーツ形状を組み合わせた「Cリング」は、信頼性の高い永続的なシールを提供し、Oリングよりも滑らかで静音性に優れています。さらに、Cリングは、一般的に非弾性材料には推奨されないフルステージOリングにも適しています。そのため、Cリングは元の機器設計を変更したり、特別な工具を使用したりすることなく取り付けることができます。
元のCシールは2年前のものでした。Cリングの採用により、製品性能が向上し、ダウンタイムとメンテナンスコストが削減され、機器の寿命が延びます。
医療用画像機器、インスリンポンプ、人工呼吸器、薬剤送達装置では、短い軸方向の空間をシールするためにOリングがよく使用されます。しかし、極端に高い半径方向のたわみ性能が求められる場合、Oリングではこれを補うことができず、摩耗、永久変形、漏れが生じることがよくあります。これらの欠点にもかかわらず、エンジニアはOリングを使用し続けています。これは、他のソリューション(Uカップ、リップシールなど)では半径方向のたわみ要件を満たすことができず、通常、Oリングよりも多くの軸方向の空間が必要になるためです。
Cリングは、標準的なシールでは不可能な、通常Oリングに設けられる狭い軸方向のスペースに収まるという点で異なります。さらに、Cリングはアプリケーションのニーズに合わせて完全にカスタマイズ可能です。極低温用途向けには極薄で柔軟なリップを、また、シールにより高い耐摩耗性が求められる動的用途向けには厚いリップを構成できます。
Cリングは回転運動と往復運動の両方を許容するため、医療用ロボット、ポータブル医療機器、プローブ/チューブコネクタなど、低速から中速のシーリングを必要とする幅広い製品に汎用的なソリューションを提供します。Cリングは、同じ断面積の標準的なシールの少なくとも5倍という、非常に大きな半径公差を許容します。公差範囲は、周囲圧力、媒体の種類、および表面処理条件によって異なります。Cリングは、コンポーネントを環境汚染物質から保護する必要がある静的用途にも適しています。
エンジニアたちは、オリジナルのCリングブーツ設計からPTFE素材を取り除くことで、弾力性と柔軟性を高めることに成功しました。その結果、Cリングは当初の予想以上に伸縮性と柔軟性に富み、非円形の用途にも適していることが実証されました。Cリングは、楕円ピストンを備えた薬剤送達ポンプに使用されています。シールリップはバージンPTFEまたは充填PTFEから製造できるため、Cリングは金属部品とプラスチック部品の両方に適合する、非常に汎用性の高いシールです。
Cリングは、もともと水ベースの診断ツール用に設計されたもので、PTFEジャケットのらせんばねで構成されています。しかし、Cリングは、アクティベータとしてヘリカルバンドスプリングを使用して製造することもできます。傾斜ヘリカルスプリングをヘリカルバンドスプリングに置き換えることで、Cリングは非常に高いシール接触圧力を実現でき、極低温または静的用途に最適です。
Bal Seal Engineeringは、隙間、表面仕上げ、その他の設計特性が大きく異なる環境において、長寿命を実現できることから、Cリングを「不完全な世界のための完璧なシール」と呼んでいます。完璧なシールは存在しませんが、Cリングの汎用性とカスタマイズ性は、一部の医療機器や診断機器において、魅力的で潜在的に有用な選択肢となることは間違いありません。この比較的軽量なシールは、低摩擦が求められる低圧(<500 psi)および低速(<100 ft/min)の用途に最適です。これらの環境において、CリングはエラストマーOリングやその他の標準的なシールタイプよりも優れたシーリングソリューションを提供し、設計者はコストのかかる機器改造を行うことなく、長寿命化と騒音レベルの低減を実現できます。
デイビッド・ワンは、バル・シール・エンジニアリングの医療機器担当グローバルマーケティングマネージャーです。10年以上の設計経験を持つエンジニアとして、OEMやティア1サプライヤーと協力し、機器性能の新たな基準を確立するシーリング、ボンディング、導電性、EMIソリューションの開発に取り組んでいます。
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クリス・ニューマーカーは、WTWH Mediaのライフサイエンスニュースサイトおよび出版物(MassDevice、Medical Design & Outcommerceなど)の編集長です。18歳のプロのジャーナリストで、UBM(現Informa)とAP通信で経験を積み、オハイオ州からバージニア州、ニュージャージー州、そして最近ではミネソタ州まで幅広い地域で活躍しています。幅広いトピックを扱っていますが、ここ10年間はビジネスとテクノロジーに重点を置いています。オハイオ州立大学でジャーナリズムと政治学の学士号を取得しています。LinkedInでお問い合わせいただくか、cnewmarkeまでメールでお問い合わせください。
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投稿日時: 2023年8月10日