‘Spindels moeten minimaal 5 jaar probleemloos draaien’

“Wat als de druk van een pomp zo hoog is dat spindels te snel slijten”?

Voor deze vraag stond een leverancier van innovatieve analysesystemen die worden gebruikt in laboratoria. Samen met fabrikant Thomson ontwikkelde Eltrex Motion een kogelomloopspindel met exact het juiste draaggetal en de juiste variatie en deviatie om deze uitdaging te tackelen.

Bij de analyse van samples denken we vaak aan een laborant die uitgebreid de tijd neemt om door een microscoop naar bijvoorbeeld een bloedmonster te kijken. Een handmatig proces met pipet is echter niet vol te houden als het om duizenden samples per dag gaat. Dan is een geautomatiseerd proces nodig.

Hiervoor worden de systemen van een Nederlandse klant van Eltrex Motion ingezet. Dit bedrijf levert onder andere (U)HPLC-systemen die als front-end dienen voor Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LC/MS)-instrumenten. Een ‘robotje’ (de autosampler) biedt de vloeibare samples dan aan bij een detector die de sample analyseert.

Stoffen onder druk scheiden

De vloeibare samples kunnen bijvoorbeeld bestaan uit bier, koffie of cannabis. Door de analyse komen de leveranciers van deze producten te weten of de gewenste bestanddelen in de juiste verhoudingen aanwezig zijn. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) is een techniek die daarbij wordt toegepast om de verschillende stoffen van elkaar te scheiden en te identificeren.

Voor een nog betere scheiding kan ook gebruik worden gemaakt van Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC). Het grootste verschil met HPLC is dat UHPLC met een veel grotere druk werkt. Zo biedt de UHPLC-pomp van de eerder genoemde Nederlandse leverancier van analysesystemen een maximale werkdruk van 1300 bar. Bij HPLC-oplossingen bedraagt de druk doorgaans ongeveer 250 bar.

Hoge eisen aan de spindels

Die hoge druk zorgt wel voor een hogere belasting van de onderdelen van de pomp, waaronder de spindels. “Normale spindels zijn niet voor die druk gemaakt. Spindels met twee of drie omlopen slijten dan te snel”, aldus een teammanager van de Nederlandse fabrikant van analysesystemen.

“De spindels moeten minimaal vijf jaar probleemloos draaien”, zo vervolgt de teammanager. “Daarnaast is het belangrijk dat de spindels ervoor zorgen dat de pomp de vloeistoffen met een stabiele flow pompen, anders krijg je een verkeerd analyseresultaat.”

Ontwerp voor een hoog draaggetal

Met deze uitgangspunten in het achterhoofd werd een engineeringstraject opgestart samen met Eltrex Motion, waarmee het bedrijf al jaren een hechte relatie onderhoudt. “Voor een hoger draaggetal hebben we meer kogels toegevoegd waardoor er uiteindelijk meer kogelomloopbanen zijn toegepast.”

Voor het realiseren van de juiste variatie en deviatie voor een hoge nauwkeurigheid en probleemloze werking schakelde Eltrex Motion de hulp in van de fabrikant van de spindels. “We zijn met een meetopstelling in de koffer naar de fabrikant gegaan. Voor hen was het toen direct duidelijk welke stukken van de spindel die zij produceren wel en niet geschikt zijn voor ons. Wij zijn er nu verzekerd van dat we altijd een spindel hebben met de juiste variatie en deviatie.”

Ook binnen de supplychain zijn gezamenlijk stappen gezet. De spindels zijn soms weken onderweg, bijvoorbeeld omdat ze per schip getransporteerd worden. Tijdens die periode ligt roestvorming op de loer. Een probleem waarmee de Nederlandse fabrikant van analysesystemen in het verleden soms mee te maken had. “Door de juiste verpakkingswijze komen wij dat probleem nu niet meer tegen.”

Stappen in de samenwerking

Naast spindels levert Eltrex Motion inmiddels ook de koppelingen tussen de spindels en de drives van de UHPLC-pomp. “Vooralsnog assembleren wij zelf de spindels samen met de drives in de pomp. En we persen als het ware een lager op de spindels samen met de koppeling. We zijn nu aan het kijken of Eltrex Motion die subassembly van de spindel met de rotatielagers en de koppelingen voor ons seriematig kan verzorgen. Eltrex Motion groeit in alle opzichten met ons mee.”

 

Menu