重新定义医用软管挤出下游系统

作者:本刊记者 Jim Callari 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-04
通过开发和推出水槽、真空槽和引出机/切割机的创新产品线,Novatec公司成功进入医用软管挤出市场,并对医用软管挤出下游系统进行了重新定义。

2019年2月5~7日,在美国加利福尼亚州阿纳海姆举行的MD&M西部展览会上,Novatec公司推出了一整套用于紧公差微孔医用软管的下游设备新产品线,包括水槽、真空槽和引出机/切割机,它们具有一系列全新的功能,将作为标准配置提供,并具有价格竞争力。

下游挤出技术可追溯到20世纪70年代后期,Novatec公司总裁兼首席执行官Conrad Bessemer在2012年将该公司多元化(主要以输送、干燥和预测维护技术而知名)并进入下游挤出设备领域开展业务。从那时起,该公司的Bessemer系列设备主要针对非医用管材、型材和软管应用。Novatec公司进入医用领域是由Bob Bessemer在2018年8月被任命为挤出技术副总裁开始的。他是Conrad Bessemer的弟弟,长期从事医用和其他领域的挤出下游系统的研发和创新,其中包括推出首款伺服电动机控制的切割机。Bob 在Conair公司工作25年后加入Novatec公司,他在Conair的最后职务是挤出下游的高级技术顾问。Bessemer表示,Novatec公司将很快在巴尔的摩总部建立一个全面运营的挤出/开发实验室,用于内部设备和工艺开发以及客户试验。

Novatec公司
Bessemer兄弟——Bob(左)和Conrad引领Novatec公司进入医用管的下游系统领域

“我们觉得现在是时候对医用软管的下游挤出系统重新定义了。”Bob说,“多年来,这种设备虽然有了不断的改进,但是我们带给市场的是改变游戏规则的想法,旨在用科学取代我经常看到的许多‘黑色技艺’。在我长达36年的工作中,我试图摸索和掌握这些技艺,其间我也看到很多客户遇到同样的问题。为此,基于我多年来在医用软管工厂中遇到的问题,我重新开始,着手为医用软管挤出设计最好的水槽、真空槽和引出机/切割机。我们正在提供许多作为标准的全新功能,因为它们对流程至关重要。我们不能指望新产品一蹴而就,我们计划从这个系列开始显著提高产品性能,并且有一个更好的价格。”

在整个产品开发周期中,Bob定期咨询“最优秀的”加工者,例如Larry Alpert,他是一位有着长期经验的医用软管管理人员,现在经营着自己的咨询公司Med1Extrusion。Alpert表示:“Bob一直处于这一领域中许多开发的最前沿,我和他讨论的是我认为需要从用户方面进行改进的事情。”

Novatec公司的新产品线被称为“Bessemer Rx-SmartMED”系列,它包括水槽和真空槽,最初可提供3ft(1ft=0.3048m)、5ft和8ft的长度。这些槽使用304-L不锈钢制造,所有的接触表面都经过电抛光,以减少生物膜的形成。为了便于清洁,甚至内部腔壁板上的槽角都是圆形的。所有的水接触表面都采用TIG(氩弧焊)焊接,它是食品和饮料应用的首选焊接方法。Bob说,通过使用316不锈钢三叶草配件和阀门,暴露在冷却水中的螺纹已经“几乎完全”被取消。“这些配件和阀门是葡萄酒、啤酒和乳制品行业中的标准配置,同样也适合于生产心脏和大脑导管所用的槽,因此这些配件成为Novatec槽的标准配置。” Bob补充道,事实上,他在过去3年中看到了某家医用管材加工商购买一个储槽,只是为了拆卸它并自己添加三叶草配件。

向水槽注入的水已得到改善,允许适当的水循环,同时最大限度地减少水的湍流。已经开发出一种新的扩散器来改善进水。所有的螺纹都已从旋转式水位装置中去除。

辊筒系统被设计成没有螺纹暴露在冷却水中,同时可以外部调节辊筒高度。这样无需工具即可安装辊筒,并可根据需要调节成滚动或固定。

储槽系统被设计成易于排水/冲洗,这对于医用槽是非常常见的。这个储槽已被整合到全长度溅盘中,同时所有的角都采用圆角以便于清洁。据说将储槽设置在水泵上方可以提高储槽清洁/冲洗操作的速度。Bob指出:“通常,如果不是每天测试的话,则需要每周对自来水槽进行一次水测试。而采用去离子水的储槽一般每月进行一次测试。在任何一种情况下,如果它们未通过水测试,则这些槽必须经过漂白/氯冲洗步骤。这是非常耗时的,需要花费很长时间才能完成。事实上,这个恼人缓慢的过程甚至是一些医用软管加工商避免使用真空系统的原因,因为他们的软管所需的储槽数量是普通加工用储槽的2倍,需要更长的时间才能清洁。而使用我们的新系统,你可以打开水泵,打开三叶草三通阀,使用水泵排出整个系统的水。”

水泵用316不锈钢制成——这是另一个标准特征——并且在冲洗过程中可以轻松拆卸和清洁。水泵安装在减振器上,以减少不必要的槽振动。它位于所有储槽的下方,可以完全排水,同时消除了气穴现象。变频器作为标准配置提供,它可以使泵始终以半速运行,最大程度地减少水的停滞,从而进一步延长冲洗步骤之间的时间。三通阀使水泵能够完全清空系统,从而增强了冲洗步骤。

过滤以5µm、2µm和0.5µm滤网连续提供,并且有一个UV过滤器作为标准配置。

底座框架以不锈钢作为标配,使清洁/擦拭更容易。带有无痕聚氨酯轮的不锈钢脚轮使其更容易在洁净室中移动。

真空选项

通过添加一个真空系统,这些储槽就可用于非接触式或接触式真空校准。被校准的真空度可达130in(1in=25.4mm)水柱。即使在最大的真空水平下,这种新式再生真空装置的运行噪声也低于75db。它的标准闭环系统通过一个全自动排气阀系统控制真空至0.01in水柱,并将真空泵保持在其最佳CFM曲线内,从而优化性能和真空稳定性。采用这种精确的真空稳定性,可以消除水滴(如果需要),优化软管同心度和/或椭圆度。通过获得订制化工装,可进一步增强这个无需工具和无螺纹安装系统的过程。

医用软管用Bessemer Rx-SmartMED系列槽

医用软管用Bessemer Rx-SmartMED系列槽
医用软管用Bessemer Rx-SmartMED系列槽(上为前视图,下为后视图)新产品线包括一系列新功能。这些槽用304-L不锈钢制成,所有的接触表面都经过电抛光处理,以减少生物膜的形成。为了便于清洁,槽角是圆形的。所有的水接触表面均采用TIG(氩弧焊)焊接,它是食品和饮料应用的首选方法。控制装置采用伺服驱动的线性执行器,以增强热模头和槽之间间隙的可重复性。使用一台手持无线平板电脑进行操作,其中存有先前生产的设置

控制装置甚至包含一个伺服驱动的线性执行器,以增强热模头和槽之间间隙的可重复性。一台手持式无线平板电脑被用来操作,其中存有先前生产的设置。“从模头的热面到管子首次进入槽体位置的距离——称为热间隙——是一个校验点。” Bob解释说,“操作员需要测量该间隙并且通常使用手轮来回移动进行调整。而使用平板电脑可以使所有的这些步骤都不必要。”另外,水温数字读数也可作为标准获得。用户可以添加一个可选的水温控制单元,使水温控制在0.6℃范围内。

微型医用管引出机/切割机

在储槽的下游,新的引出机/切割机体现了Bob所说的“尝试增强操作和升级功能,达到我们认为应该成为医用软管加工的标准,特别是对于心脏和大脑导管以及难以加工的壁极薄的软管。”这种系统配备了一个6ft或12in长的引出机。切割机有0.75in或1.25in的外径衬套尺寸可供选择。标准配置包括一个不锈钢底柜,它作为电气外壳,完全密封和防水。聚氨酯无痕脚轮被认为非常适合用于洁净室,并配有一体式锁定装置,这样从一条生产线移动到另一条生产线就更为方便,不需要升高和降低该设备来进行运输。

伺服驱动的皮带间隙系统也是引出机的标准配置,它可消除手动调节皮带间隙的操作员变量和随后的可变滑动。该装置专用于洁净室。Bob指出,它的轴承不需要润滑脂或润滑剂,有助于减少微粒的产生。直线滑动轴承替代典型的圆形衬套和轴组件,确保上下皮带完全平行,这在加工薄壁医用软管时尤其重要。皮带为精密扁平皮带,Bob说该皮带比典型的Poly V皮带或同步齿形皮带(包括人字形皮带)更精确。

Bessemer Rx-SmartMED系列引出机/切割机

Bessemer Rx-SmartMED系列引出机/切割机
Bessemer Rx-SmartMED系列引出机/切割机(上为前视图,下为后视图)的标准配置包括一个不锈钢底柜,它用作电气外壳,完全密封且防水。标准配置还包括一个伺服驱动皮带间隙系统,用于消除手动调节皮带间隙的操作员变量和随后的可变滑动

“扁平皮带不仅运行时热量少,而且不产生微粒,并且不需要法兰。”Bob解释道,他们已设计了一种精密拉紧且提供精确跟踪和易于更换的皮带。该皮带可标配3种不同的皮带覆盖材料(3组皮带),这使得加工商能够根据应用选用最合适的皮带。这些引出机均采用双伺服驱动,内置行星式减速器,提供最精确的速度控制。引出机和切割机中的所有板都由阳极氧化铝制成,且轴和其他硬件都采用全不锈钢制造以消除腐蚀。

切割机采用适当的切割半径设计来提高刀片表面的速度,可实现最高达1500r/min的刀片速度。这将确保最少的切割中断,并使刀片能够切割最细、最软的薄壁医用软管。

切割室用透明聚碳酸酯制成,使操作员更容易看到刀片磨损和微粒,同时有利于刀片不紧密接触。衬套移动45°角——而不是直接在伺服电动机下方——使操作员更容易看到切割管,同时可以使用不锈钢接水盘。此外,刀片防护罩向后滑动,不需要全部拆除,使得接水盘更容易定期清洁。一个气动切割机衬套也是标准配置。切割机衬套采用螺栓固定,以消除操作员将它们不正确隔开的可能性。

新型软件包

Novatec公司提供由Larry Alpert开发的一款锥形/泡管软件包,作为一个选项。该软件可帮助加工商选择合适的模头尺寸生产所需的锥形管。使用一台与西门子PLC连接的19"触摸屏计算机,操作员可以通过一系列下拉菜单进行操作,他们可以选择材料类型(12种选择)、硬度、挤出机尺寸、模头尺寸(如果有)、所需的产量、管子尺寸和形状(对称或不对称),以及管腔数(最多8个)等等。软件可告知操作员所选择的模头尺寸是否可以制造锥形管,如果不能,则会提出建议。操作员还可以从许多预编程的速度曲线(线性、各种“S”曲线等)中选择或创建自己的速度曲线。由于屏幕较大,管子的测试图形可实时显示出来。Alpert解释道:“我一直是‘技术员驾驶舱’设计的支持者,这即是我建议使用大屏幕电脑的原因。鉴于一条医用软管生产线应该紧凑,所有的控制装置需在操作员的手臂长度内,使他们不必移动脚,采用正确的人体工程学设计是必需的。”

Bob将该产品的发布称为“第一阶段”,并指出Novatec公司计划每季度都将推出新产品。

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