Accouplements dans la technologie médicale

De nos jours, les systèmes et procédures automatisés sont de plus en plus utilisés dans les diagnostics médicaux. Il s’agit ici non seulement d’une hygiène et d’une propreté maximales, mais aussi d’une précision et d’un positionnement exacts. Les exigences en matière de technologie d’entraînement sont donc élevées. Pour la production automatisée de systèmes de diagnostic in vitro (DIV), R+W Antriebselemente GmbH a développé des solutions de couplage en « design hygiénique ».

Dans le domaine du diagnostic médical, l’analyse du sang, des tissus ou d’autres échantillons fournit des informations importantes sur l’état de santé, en vue d’un diagnostic ou de la meilleure thérapie possible. Même à partir d’une petite goutte de sang, les médecins, voire les patients eux-mêmes, peuvent obtenir des informations cruciales pour une gestion active de la santé ou, le cas échéant, un traitement approprié.

L’automatisation des dispositifs de diagnostic in vitro améliore et accélère les diagnostics et le suivi des thérapies médicamenteuses. Un diagnostic précoce et précis permet de mettre au point des méthodes de traitement individualisées et adaptées. Dans le meilleur des cas, il peut même prévenir l’apparition d’une maladie.

Dans de nombreux systèmes de diagnostic dans les laboratoires, les cliniques, les cabinets médicaux ou même dans le cadre de l’autosurveillance des patients, on utilise des circuits imprimés qui sont fabriqués dans le cadre d’un processus de production entièrement automatisé dans ce que l’on appelle des chambres climatiques. Outre les exigences les plus strictes en matière d’hygiène, le processus de fabrication requiert une précision de positionnement extrême et une dynamique élevée au niveau des entraînements. Les composants doivent être compacts et de faible poids.

Accouplements R+W pour la manipulation entièrement automatique des flans

R+W Antriebselemente GmbH a mis au point une solution d’accouplement qui garantit une précision maximale pour la manipulation entièrement automatique des pièces brutes. Le client, une entreprise pharmaceutique et un fournisseur de solutions pour l’automatisation des laboratoires, avait besoin de raccords pour la production entièrement automatisée d’ébauches qui sont vaporisées avec le substrat dans la chambre climatique.

La chambre climatique fonctionne de manière entièrement automatique dans une plage de température comprise entre 10 et 125 degrés Celsius, avec un taux d’humidité allant jusqu’à 98 %. « Ici, trois types d’accouplement différents de R+W ont été utilisés en même temps à des endroits cruciaux », explique Bernhard Bremauer, Key Account Manager chez R+W. « Deux exigences étaient primordiales dans cette application : les accouplements devaient répondre à des normes hygiéniques élevées, et ils devaient offrir une grande précision et un positionnement précis pour les entraînements.

Les raccords suivants sont installés dans la chambre climatique :

Arbre à cardan ZAE avec moyeu de serrage en deux parties et soufflet métallique en acier inoxydable à haute élasticité

Le ZAE est un arbre à cardan avec un moyeu de serrage en deux parties pour une transmission de couple de 10 à 800 Newton-mètres, selon la série. Un arbre de la série 10 a été utilisé dans la chambre climatique. Il couvre une plage de température comprise entre -30 et +100 degrés Celsius et est absolument sans jeu grâce à la connexion à pince bloquée par friction. Par défaut, il est en aluminium. Dans ce cas, en raison d’exigences strictes en matière d’hygiène, le cardan avec le soufflet métallique (soudé) a été fabriqué en matériau 1.4404, un acier inoxydable austénitique au chrome-nickel-molybdène à faible teneur en carbone. Le matériau 1.4404 est un acier austénitique au chrome-nickel-molybdène qui présente une bonne résistance à la corrosion dans les acides et les milieux contenant du chlore. Sa principale application est l’industrie alimentaire et chimique.

Bernhard Bremauer explique les autres avantages du cardan ZAE : « Le support interne spécial du cardan absorbe le poids du tube intermédiaire, qui dans ce cas est également en acier inoxydable, de sorte qu’il n’y a pas de charge radiale supplémentaire sur les arbres d’entrée et de sortie. Dans cette conception, le cardan est monté sans démontage par l’intermédiaire de moyeux en deux parties dans une demi-coquille ».

Accouplement à soufflet métallique BKH avec moyeu de serrage en deux parties

Les accouplements à soufflet métallique de haute précision sont utilisés partout où la précision du positionnement est requise. Cela a également joué un rôle important dans l’application réelle dans la chambre climatique. Les accouplements à soufflet métallique sans jeu et résistants à la torsion garantissent un positionnement exact de la chaîne cinématique et peuvent être utilisés dans des applications hautement dynamiques dans une conception finement équilibrée pour des vitesses très élevées, selon le modèle. Ils conviennent aux entraînements directs. Le soufflet métallique est en acier inoxydable et constitue le cœur de l’accouplement. Il compense les désalignements latéraux, axiaux et angulaires de l’arbre avec de faibles forces de rappel. En raison des exigences élevées en matière d’hygiène dans la chambre climatique, la connexion entre le soufflet métallique et le moyeu est soudée dans ce cas.

Compact et amortissant les vibrations : accouplement élastomère avec moyeu de serrage EKL

Pour amortir les vibrations des entraînements dynamiques, des accouplements en élastomère SERVOMAX® sans jeu et amortissant les vibrations de R+W ont été utilisés dans le module d’alimentation de la chambre climatique. Ils mettent en place les circuits imprimés et doivent donc travailler avec une grande précision. Les accouplements en élastomère sont des accouplements d’arbres flexibles et transmettent les couples sans jeu. Outre la compensation du désalignement latéral, axial et angulaire de l’arbre, ils peuvent varier la rigidité et le comportement d’amortissement grâce à différents degrés de dureté de l’insert en élastomère.

En raison des propriétés polyvalentes de l’accouplement élastomère SERVOMAX®, il a été utilisé en tant que version compacte avec moyeu de serrage dans le cadre d’une manipulation entièrement automatique des pièces brutes. « Avec un insert en élastomère de dureté Shore 64 D, il offre une combinaison optimale de rigidité torsionnelle et d’amortissement des vibrations », explique M. Bremauer. Il se caractérise par l’absence de jeu, la compensation du désalignement et d’excellentes propriétés d’hystérésis. L’hystérésis signifie que l’insert en élastomère revient à son état initial de manière linéaire et dans un délai très court, ce qui garantit un fonctionnement régulier. « Nous sommes heureux de pouvoir optimiser les appareils avec nos composants et de contribuer ainsi à l’amélioration des diagnostics », se réjouit M. Bremauer. « Nous avons donc en quelque sorte établi un lien entre la technologie de la propulsion et les soins de santé.