Запатентованное уплотнительное решение для улучшения качества питьевой воды

May 05, 2024

Высокоэффективное полиуретановое уплотнение Freudenberg Sealing Technologies сочетает в себе положительные характеристики. (Источник изображения: Freudenberg FST GmbH)

Питьевая вода сильно загрязнена во многих странах мира: такие загрязнители, как микропластик, бактерии, вирусы и пестициды, могут отрицательно влиять на качество воды. Компания Freudenberg Sealing Technologies разработала инновационное уплотнительное решение для водоочистного устройства, которое не только фильтрует водопроводную воду, но и обогащает ее минералами, микроэлементами и, при желании, углекислотой.

Когда устройство было впервые разработано, заказчик столкнулся с технической проблемой: клапаны обычных картриджей с углекислым газом не полностью стандартизированы и имеют множество различных размеров и соединяются на разной высоте. Для того, чтобы все варианты клапанов безупречно сочетались с устройством, требуется уплотнение сложной конструкции, обеспечивающее надежную герметизацию независимо от этого высокого диапазона допусков.

«После того, как клиент связался с нами, мы начали анализ особых условий, которым должно соответствовать такое уплотнение», — сказал Ульрих Вюстенхаген, специалист по разработке пневматической продукции компании Freudenberg Sealing Technologies. «Быстро стало ясно, что этот проект требует наших знаний в области материалов, а также наших ноу-хау в области разработки и нашего опыта в производстве такой продукции».

Потрясающая герметичность Клапаны углекислотных картриджей ввинчиваются в водоочистители со стандартизированной трапециевидной резьбой. Затем картридж и прибор прочно соединяются друг с другом. Затем редуктор давления на устройстве снижает давление в картридже с 60 бар до постоянного рабочего давления около трех бар. Уплотнение в зазоре между редуктором давления на приборе и клапаном газового баллона теперь должно совершить нечто необычное: поскольку оно в течение длительного времени подвергается давлению 60 бар, углекислый газ проникает в материал до точки насыщения. При использовании водоочистителя давление быстро снижается, а газ резко расширяется. Во время этой быстрой декомпрессии газ в материале выходит обратно из материала. Это не проблема, если уплотнение изготовлено из подходящего материала. Но если материал имеет дефекты, в которых может скапливаться CO2, или если он категорически непригоден, то при расширении образуются пузырьки, которые повреждают уплотнитель.

Помимо правильного материала, уплотнение также должно иметь правильную геометрию, чтобы выдерживать такие тяжелые условия. Оно должно не только компенсировать различные присоединительные размеры клапанов газовых баллончиков, но и облегчать замену баллонов пользователями. Здесь продуманное сочетание материала и геометрии обеспечивает минимально возможный момент трения при вкручивании или выкручивании картриджа.

Оптимальный дизайн и материал. Заказчик работал в сжатые сроки, которые не оставляли много времени для обширного тестирования. Опираясь на свой опыт работы с материалами и производственные ноу-хау, компания Freudenberg Sealing Technologies начала работать в тесном сотрудничестве с производителем оборудования и определила оптимальное решение для уплотнений и идеальный материал. Высокопроизводительный полиуретан компании 93 AU V167 отличается эластичностью и превосходной прочностью на разрыв, а также высоким удлинением при разрыве. Он очень эластичен, износостойкий и одобрен для контакта с пищевыми продуктами в соответствии с Регламентом Европейского Союза 10/2011. Он также соответствует требованиям FDA и санитарным стандартам 3-A.

Служба быстрого уплотнения компании Freudenberg Xpress поставила первые прототипы, изготовленные на станках с ЧПУ, а затем взяла на себя производство двух предварительных серий, в каждой из которых было около 1000 уплотнений, изготовленных на станках с ЧПУ. Следующим шагом потребовался опыт специалистов Freudenberg Sealing Technologies для производства и отбора образцов инструмента для литья под давлением, который сейчас используется для поставки серийных деталей – экономично и готово к использованию.