Obory biologických věd, mezi které řadíme například analytické obory, farmacii či lékařství, jsou v mnoha ohledech silně provázané s oborem průmyslové automatizace. Provázanost začíná vzájemnou inspirací, kdy se principy z jednoho oboru uplatňují ve druhém i naopak, a pokračuje uplatňováním řešení napříč obory. Vždy je samozřejmě potřeba přizpůsobit design řešení okolnímu prostředí. Každá z oblastí věd o živé přírodě (Life Science) má svá specifika a společnost SMC na ně pamatuje při vývoji a aplikaci produktů do jednotlivých řešení. Analytický průmysl je velice významným z hlediska zkoumání příčin a následků. A protože jsou specifika tohoto průmyslu v práci se vzorky, kde je kladen důraz na zástavbové rozměry, přesnost dávkování a oddělení médií, je potřeba na tyto aspekty myslet při vývoji produktů a zařízení pro toto odvětví.
Ventilové bloky na míru analytických přístrojů Pro úsporu místa, kterého je v analytických přístrojích vždycky málo, jsou odpovědí společnosti SMC ventilové bloky na míru. Jedná se o kompozitové bloky, do kterých mohou být zavedena potrubí, nádrže a nejrůznější přípojky. Na ně mohou být umístěny a napojeny prvky, které by jinak musely být propojeny trubkami nebo hadicemi. Bloky mohou být z materiálů jako PMMA (akrylát), PVC, PSU, PEI, PEEK a jsou určeny pro stlačený vzduch, plyny i kapaliny. Díky nim je ušetřeno místo, snížena hmotnost, zkrácen čas a uspořena práce s instalací. Odstraněna je také možnost způsobit chybu při zapojení a díky redukovaným vzdálenostem jsou sníženy náklady na provoz (redukce mrtvých prostorů). Společnost SMC je nejen schopna pro své zákazníky vyrobit ventilový blok, ale může také nabídnout příslušenství, kterým je možno jej osadit. Patří sem ventily, regulátory tlaku, šroubení, snímače tlaku, případně tlakové a průtokové spínače.
Membránová čerpadla a elektromagnetické ventily Jak již bylo uvedeno, při analýze je velice důležité přesné dávkování vzorků nebo chemikálií. Tyto požadavky může plnit dávkovací čerpadlo pro chemikálie řady LSP. Díky svým malým zástavbovým rozměrům (prvek má velikost několik centimetrů), dávkovacímu rozsahu 5 až 200 μl tekutiny na jeden zdvih s opakovatelnou přesností ±1 % jde o ideální zařízení pro analytickou soustavu. Další výhodou je samonasávací funkce. Není tedy nutné čerpadlo „zavodňovat“ — samo si nasaje dávkovanou tekutinu. Vybírat lze z materiálů PEEK nebo PP, v případě dávkovací membrány pak mezi EPDM a FKM. Není nutné řešit úkapy instalací externích uzavíracích ventilů před a za čerpadlem. Úkapům je zamezeno konstrukcí membránového čerpadla, kde usazení membrány zabraňuje pohybu tekutiny způsobeného sifonickým efektem. Speciálně pro analytiku byl navržen elektromagnetický přímo ovládaný ventil řady LVM. Je to díky jeho unikátní vahadlové konstrukci, která snižuje zbytkový objem kapaliny uvnitř ventilu na minimum (0,01 μl). Ventil je v provedení 2/2 nebo 3/2 a vyznačuje se vynikající chemickou odolností. Konstrukce ventilu minimalizuje údržbu a prodlužuje životnost, která dosahuje dle zkušebních podmínek SMC až 10 milionů cyklů. Těleso ventilu je vyráběno z materiálu PEEK a v případě membrány je možné volit mezi EPDM, FKM či Kalrez. Energetická náročnost ventilu dosahuje 1 W nebo méně a jmenovitá světlost je 0,8 až 2 mm.
Ventily, šroubení a regulátory pro farmaceutický průmysl Farmaceutický průmysl se v současné době velice rozvíjí, protože problematika zdraví zaměstnává čím dál víc obyvatel naší planety. Nicméně výroba produktů pro tuto oblast není jednoduchá. Nejprve musí být farmaceutická výroba schválena státní autoritou. Aby se tak mohlo stát, je nutné mít stanovené a vyzkoušené správné postupy, ať už výrobní, nebo podpůrné. Dále je nutné mít správné suroviny opatřené certifikací, mít zařízení splňující nebo vytvářející určenou třídu sterility prostředí, surovin a předmětů účastnících se výrobního procesu, mít správná měřicí zařízení na kritických místech včetně kalibračních certifikátů a mnoho dalších věcí. Společnost SMC si je vědoma této nelehké úlohy výrobních farmaceutických společností a svými výrobky se snaží ulehčit pracovníkům vyrábějícím léčiva plnění jejich každodenních úkolů. Jedním ze základních prvků pro farmaceutickou výrobu jsou procesní ventily. Používají se na přívod nebo hrazení chemikálií, DEMI vody nebo různých plynů. Ventily musí odolávat nejen vlivům média, které hradí, ale také vlivům vnějšího prostředí. Společnost SMC pro toto odvětí vyvinula vzduchem ovládané ventily řady LVA, které mají velice jemné otvírání a zavírání. Tím je zajištěno, že se v kapalině, kterou ventil hradí, nebudou tvořit mikrobubliny. To je velice důležité, hlavně pokud plníme produkt na určitou hmotnost nebo na průtočné množství do lahviček či bagů. Materiál ventilů je volitelný, může jím být korozivzdorná ocel, PPS nebo PFA. Propojení ovládacího ventilu s pohonem je možné osadit hadicemi řady TU v mnoha barevných variantách, pro snadné rozlišení jednotlivých pneumatických okruhů. Některé aplikace ve farmaceutickém průmyslu nicméně vyžadují tepelnou a chemickou odolnost. Pro tyto případy je vhodné použít fluoropolymerové hadice nebo hadice z materiálu PTFE řad TD, TI, TL a dalších, v metrickém nebo palcovém provedení. Jak už bylo zmíněno, prostředí farmaceutické výroby musí být sterilní a dezinfikované, proto všechen běžný spojovací materiál, jako jsou nástrčné spojky a šroubení, musí být z odolného materiálu. Šroubení řady KQG2 je vyrobeno z korozivzdorné oceli SUS 316, která je odolná vůči korozivnímu prostředí a odolává teplotám až 150 °C, pro takovéto prostředí je tedy vhodná. Ne každý prvek, ať už jde o kapalinu, nebo plyn, je však s korozivzdornou ocelí kompatibilní. Společnost SMC proto s úspěchem dodává na trh fluoropolymerové šroubení vysoké čistoty řady LQ. Toto šroubení má díky materiálu, ze kterého je vyrobeno, vysokou chemickou a tepelnou odolnost (až 150 °C) a technologie připojení na hadici zajišťuje průchod média spojkou bez turbulentního proudění a mrtvých míst. Ve farmaceutické výrobě je zásadní dodržovat předepsané postupy. To znamená, že pokud mícháme ve formulačním kotli finální výrobek (sloučeninu — léčivo) je zásadní, aby byly kotel, potažmo sloučenina temperovány na požadovanou teplotu bez jakéhokoli teplotního výkyvu. Pro takovouto aplikaci jsou ideální regulátory teploty médií řady HRS, které jsou schopny podle svého typu temperovat kotel s výkyvem teploty ±0,1 °C a díky komunikačnímu připojení je možné také sledovat a řídit teplotní rampu. Některé farmaceutické výroby používají k finalizování svých produktů lyofilizačního procesu (tzv. sušení mrazem). Pro tento proces využívají lyofilizačního zařízení, které v sobě snoubí více procesních zařízení, vakuovou techniku, chlazení a temperaci, sterilizační proces, řídicí a vyhodnocovací systém a další. Pro oblast vysokého vakua společnost SMC dodává na trh úhlové ventily pro vysoké vakuum řady XL. Tyto ventily mají těleso z hliníku, udržují tedy stejnou teplotu na celém tělese a tím snižují možnost lokální kondenzace. Ventil neobsahuje žádné těžké kovy jako nikl nebo chrom a má nízké vylučování částic. Je velice odolný vůči plynnému fluoru a kompaktní s nízkou hmotností. Příklady řešení pro pot řeby zdravotnictv í O farmaceutickém průmyslu by se dalo hovořit dlouho, ale věnujme se také průmyslu zdravotnickému. Oblast zdravotnického průmyslu obsahuje širokou škálu oborů, všechny však mají jedno společné: úsilí o příznivý dopad na zdraví a kvalitu života. Pod pojmem zdravotnictví si může každý z nás představit různé věci, nicméně čistota a naděje na pozitivní dopad na naše zdraví budou jistě mezi nimi. Proto aby zdravotnictví mohlo zajistit odpovídající čistotu — v terminologii zdravotnictví sterilitu — je nutné provádět sterilizaci. Sterilizací je sice více druhů, věnujme se ale sterilizaci parní, pro kterou má společnost SMC řešení. O charakteru armatur a jejich řízení bylo již psáno výše, nicméně pro parní sterilizaci je vhodná řada procesních, vzduchem ovládaných ventilů řady VXB. Ventily mají díky své úhlové konstrukci nízkou tlakovou ztrátu, jakož i nízký koeficient netěsnosti. Díky své malé výšce šetří zástavbový prostor a životnost na základě testovacích podmínek SMC dosahuje až 3 miliony cyklů. Sterilizátor ovšem ke svému provozu používá i další média. Pro jejich řízení je vhodný elektromagnetický procesní ventil řady JSX. Tento 2/2 ventil umožňuje otočení cívky o 360°, což ho činí univerzálním ve směru umístění a v přívodu napájecího kabelu. Je využitelný pro stlačený vzduch, vodu i olej. Jeho maximální průtok pro vodu je 25 l/min a volitelná jmenovitá světlost 1,6 až 7,1 mm. Těleso ventilu a cívky je z korozivzdorné oceli a stupeň krytí dosahuje IP67. Tyto vlastnosti jej činí univerzálním pro použití nejen pro sterilizační zařízení. Pro otevření dveří větších sterilizátorů není vždy lidská síla dostatečná, proto jsou s výhodou používány pneumatické pohony. A protože vstupovat do sterilizačního procesu před jeho ukončením je pro operátora nebezpečné, je potřeba dveře sterilizační komory zajistit a umožnit jejich otevření, až nebezpečné podmínky pominou. Možnosti zabezpečení polohy dveří mohou být různé, jako nejlepší se však jeví pneumatický pohon se zámkem krajní polohy, který zamezí otevření dveří do jejich odblokování. Válce řady MBB, CBM2 a další od společnosti SMC tuto podmínku splňují. Pokud potřebujete tuto problematiku zajištění polohy řešit, pracovníci SMC jsou připraveni vám pomoci s konkrétním řešením. Prvků pro oblast biologických věd od společnosti SMC by byla celá řada. Zde jsme ukázali jen několik aplikací a prvků, včetně jejich vlastností. Více je možné nalézt na internetových stránkách společnosti SMC nebo při konzultaci s pracovníky SMC. /Ing. Jiří Hudec www.smc.cz/
