飲料水を改善するための特許取得済みのシーリングソリューション

Jun 21, 2023

Freudenberg Sealing Technologies の高性能ポリウレタン シールは、優れた特性を兼ね備えています。 (画像出典: Freudenberg FST GmbH)

世界の多くの国で飲料水はひどく汚染されています。マイクロプラスチック、細菌、ウイルス、殺虫剤などの汚染物質が水の質に悪影響を与える可能性があります。 Freudenberg Sealing Technologies は、水道水をろ過するだけでなく、ミネラル、微量元素、必要に応じて炭酸を豊富に含む、水処理装置用の革新的なシーリング ソリューションを開発しました。

この装置が最初に開発されたとき、お客様は技術的な課題に直面しました。従来の二酸化炭素カートリッジのバルブは完全に標準化されておらず、さまざまな高さで接続されるさまざまな寸法が多数ありました。 すべてのバルブのバリエーションが器具に完璧に適合することを保証するには、この高い公差範囲に関係なく信頼性の高いシールを提供する洗練された設計のシールが必要です。

「顧客から連絡を受けてから、このようなシールが満たさなければならない特殊な条件の分析を開始しました」と、Freudenberg Sealing Technologies の空気圧製品開発担当の Ulrich Wüstenhagen 氏は述べています。 「このプロジェクトには、当社の材料に関する専門知識、開発ノウハウ、およびそのような製品の製造経験が必要であることがすぐに明らかになりました。」

驚くべき密閉性能二酸化炭素カートリッジのバルブは規格化された台形ネジで浄水器にねじ込まれます。 その後、カートリッジと器具が互いにしっかりと接続されます。 次に、アプライアンスの減圧装置がカートリッジ圧力を 60 bar から約 3 bar の恒久使用圧力まで下げます。 機器の減圧装置とガスカートリッジのバルブの間の隙間のシールは、今度は驚くべきことを達成する必要があります。60 bar の圧力に長時間さらされるため、二酸化炭素は飽和点まで材料に浸透します。 浄水器を使用すると圧力が急激に下がり、ガスが急激に膨張します。 この急速な減圧中に、材料内のガスが材料の外に逃げて戻ります。 シールが適切な種類の材料から製造されている場合、これは問題ありません。 しかし、材料に CO2 が蓄積する可能性のある欠陥がある場合、または材料が明らかに不適切な場合、膨張によって気泡が発生し、シールが損傷します。

適切な材料に加えて、シールはこれらの厳しい条件に対処するための適切な形状も持たなければなりません。 ガスカートリッジのバルブのさまざまな接続寸法を補償し、ユーザーがカートリッジを簡単に交換できるようにする必要があります。 ここでは、材料と形状の賢明な組み合わせにより、カートリッジをねじり入れたり外したりする際の摩擦トルクを可能な限り低く抑えることができます。

デザインも素材も最適お客様は厳しい納期に取り組んでいたため、広範なテストを行う時間があまりありませんでした。 Freudenberg Sealing Technologies は、既存の材料に関する専門知識と製造ノウハウに頼って、家電メーカーとの緊密な協力を開始し、最適なシーリング ソリューションと完璧な材料を特定しました。 同社の高性能ポリウレタン 93 AU V167 は、高い破断点伸びに加えて、弾力性があり、優れた引張強度を備えています。 非常に弾力性があり、耐摩耗性があり、欧州連合規則 10/2011 に従って食品との接触が承認されています。 また、FDA の要件および 3-A 衛生基準にも準拠しています。

同社のラピッド シール サービスである Freudenberg Xpress は、最初の CNC 加工プロトタイプを供給し、その後、それぞれ約 1,000 個の CNC 加工シールを備えた 2 つの予備シリーズの生産を引き継ぎました。 次のステップでは、射出成形ツールの製造とサンプリングのために、Freudenberg Sealing Technologies の専門家の専門知識が必要でした。このツールは現在、経済的にすぐに使用できるシリーズ部品の供給に使用されています。