一种医疗设备用电缆生产工艺发明专利

专利名称：一种医疗设备用电缆生产工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210319193.1

专利申请（专利权）人：远东电缆有限公司,新远东电缆有限公司,远东复合技术有限公司
权利人地址：江苏省无锡市宜兴市高塍镇远东大道8号

专利发明（设计）人：易元,徐静,盛金伟,朱涛,肖竹香,魏明倩,唐国霞,刘丽

专利摘要：本发明涉及电缆技术领域，具体公开了一种医疗设备用电缆生产工艺，该医疗设备用电缆包括多个控制线芯组、总绕包层、总屏蔽层、总填充物和外护套，控制线芯组包括多个控制线芯、第一绕包层、绝缘层、第二绕包层、支屏蔽层和支填充物，多个控制线芯的外周依次绕包有第一绕包层、绝缘层、第二绕包层和支屏蔽层，多个控制线芯之间的空隙和多个控制线芯与第一绕包层之间的空隙均填充有支填充物；多个控制线芯组外周依次绕包有总绕包层、总屏蔽层和外护套，多个控制线芯组之间的空隙和多个控制线芯组与总绕包层之间的多个空隙均填充有总填充物。该医疗设备用电缆解决了易受到外界磁场的干扰和自身磁场易干扰外界其他器械的问题。

主权利要求：
1.一种医疗设备用电缆生产工艺，其特征在于，包括多个控制线芯组（1）、总绕包层（2）、总屏蔽层（3）、总填充物和外护套（5），所述控制线芯组（1）包括多个控制线芯（11）、第一绕包层（12）、绝缘层（13）、第二绕包层（14）、支屏蔽层（15）和支填充物（16），多个所述控制线芯（11）的外周依次绕包有所述第一绕包层（12）、所述绝缘层（13）、所述第二绕包层（14）和所述支屏蔽层（15），多个所述控制线芯（11）之间的空隙和多个所述控制线芯（11）与所述第一绕包层（12）之间的空隙均填充有支填充物（16）；多个所述控制线芯组（1）外周依次绕包有所述总绕包层（2）、所述总屏蔽层（3）和所述外护套（5），多个所述控制线芯组（1）之间的空隙和多个所述控制线芯组（1）与所述总绕包层（2）之间的多个空隙均填充有所述总填充物；
所述总屏蔽层（3）由镀锡铜丝编织层和尼龙丝编织层复合而成，所述镀锡铜丝编织层的编织密度大于80%，所述尼龙丝编织层的编织密度大于50%；
所述支屏蔽层（15）为镀锡铜丝编织层，所述镀锡铜丝编织层的编织密度大于85%；
所述第一绕包层（12）由半导电尼龙带绕包而成，所述第一绕包层（12）平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%；
和/或所述第二绕包层（14）由半导阻水带绕包而成，所述第二绕包层（14）平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%；
医疗设备用电缆生产工艺步骤：
S1：制作控制线芯（11）：所述控制线芯（11）的导体采用多根镀锡铜丝一次性左向束绞，绞合节距不超过导体外径的15倍；
所述控制线芯的绝缘套采用ETFE材料包覆于所述导体的外周，绝缘套厚度为0.3‑
0.4mm，控制线芯的绝缘层采用挤出机挤出，所述挤出机从入料口至出料口的温度逐渐升高，其温度变化范围在240℃‑280℃，挤出速度20‑30m/min，挤出机从入料口至出料口依次分为六个区，第一区243℃、第二区264℃、第三区268℃、第四区272℃、第五区278℃、第六区
280℃；
S2：制作所述控制线芯组（1）：将多根所述控制线芯（11）与所述支填充物（16）成缆，成缆节径比不大于25倍所述控制线芯成缆外径；
在成缆的多根所述控制线芯（11）外绕包所述第一绕包层（12），所述第一绕包层（12）搭盖率为15%‑20%；
制作所述绝缘层（13）：采用高压乙丙绝缘料在连硫机进行所述绝缘层（13）的生产，且所述绝缘层（13）套设于所述第一绕包层（12）外；
在所述绝缘层（13）外绕设所述第二绕包层（14），所述第二绕包层（14）平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%；
在所述第二绕包层（14）外套设所述支屏蔽层（15），所述支屏蔽层（15）采用镀锡铜丝编织，编织密度大于85%；
S3：制作主成缆缆芯：在成缆机上对多根控制线芯组（1）进行成缆，采用总填充物填充，在主成缆缆芯依次包覆所述总绕包层（2）、所述总屏蔽层（3）和所述外护套（5）；
所述总屏蔽层（3）由编织密度≥80%的铜丝编织层和编织密度≥50%的尼龙丝编织层混合而成，采用64高速锭编织机进行编织，编织速度为2m/min。
2.根据权利要求1所述的医疗设备用电缆生产工艺，其特征在于，所述总填充物包括中心填充条（41）和多个马鞍形填充条（42），所述中心填充条（41）由柔性材料制成且设置于多个所述控制线芯组（1）之间的空隙，多个所述马鞍形填充条（42）由硬质材料制成且分别对应设置于多个所述控制线芯组（1）与所述总绕包层（2）之间的多个空隙内。
3.根据权利要求2所述的医疗设备用电缆生产工艺，其特征在于，所述中心填充条（41）包括中心抗拉件（411）和套设于中心抗拉件（411）外周的软填充条（412）。
4.根据权利要求1所述的医疗设备用电缆生产工艺，其特征在于，步骤S2中，所述绝缘层的挤出温度依次升高，其温度变化范围在60℃‑80℃，挤出速度6‑10m/min；
采用水槽分段冷却，初始冷却温度68℃‑78℃、中间冷却段为45℃‑55℃、最后为常温冷却。 说明书 : 一种医疗设备用电缆生产工艺技术领域[0001] 本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种医疗设备用电缆生产工艺。背景技术[0002] 随着工业化进程的发展，医疗器械成为国际公认的高新技术产业，代表着一个国家高新技术的综合实力。医疗器械行业迎来良好的发展机遇，同时，医疗器械所处的特殊领域对电缆要求越来越高，医疗器械电缆已成为促进此类技术发展的重要组成部分。[0003] 由于医疗设备均为高精密仪器，其在运行过程中的微小误差都会对患者造成致命的伤害。因此，医疗设备用电缆在工作时会产生电磁场，电磁场容易对周围的机械设备造成干扰，同时也容易受到周围磁场的干扰。因此，医疗设备用电缆必须具有极高的抗外界干扰能力和防止干扰外接其他器械的能力。发明内容[0004] 本发明的目的在于：提供一种医疗设备用电缆生产工艺，以解决相关技术中医疗设备用电缆易受到外界磁场的干扰和自身磁场易干扰外界其他器械的问题。[0005] 一方面，本发明提供一种医疗设备用电缆，该医疗设备用电缆包括多个控制线芯组、总绕包层、总屏蔽层、总填充物和外护套，所述控制线芯组包括多个控制线芯、第一绕包层、绝缘层、第二绕包层、支屏蔽层和支填充物，多个所述控制线芯的外周依次绕包有所述第一绕包层、所述绝缘层、所述第二绕包层和所述支屏蔽层，多个所述控制线芯之间的空隙和多个所述控制线芯与所述第一绕包层之间的空隙均填充有支填充物；多个所述控制线芯组外周依次绕包有所述总绕包层、所述总屏蔽层和所述外护套，多个所述控制线芯组之间的空隙和多个所述控制线芯组与所述总绕包层之间的多个空隙均填充有所述总填充物。[0006] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述总屏蔽层由镀锡铜丝编织层和尼龙丝编织层复合而成。[0007] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述镀锡铜丝编织层的编织密度大于80%，所述尼龙丝编织层的编织密度大于50%。[0008] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述支屏蔽层为镀锡铜丝编织层，所述镀锡铜丝编织层的编织密度大于85%。[0009] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述总填充物包括中心填充条和多个马鞍形填充条，所述中心填充条由柔性材料制成且设置于多个所述控制线芯组之间的空隙，多个所述马鞍形填充条由硬质材料制成且分别对应设置于多个所述控制线芯组与所述总绕包层之间的多个空隙内。[0010] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述中心填充条包括中心抗拉件和套设于中心抗拉件外周的软填充条。[0011] 作为医疗设备用电缆的优选技术方案，所述第一绕包层由半导电尼龙带绕包而成，所述第一绕包层平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%；[0012] 和/或所述第二绕包层由半导阻水带绕包而成，所述第二绕包层平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%。[0013] 另一方面，本发明提供一种生产工艺，用于制造上述任一方案中的医疗设备用电缆，包括如下步骤：[0014] S1：制作控制线芯：所述控制线芯的导体采用多根镀锡铜丝一次性左向束绞，绞合节距不超过导体外径的15倍；[0015] 所述控制线芯的绝缘套采用ETFE材料包覆于所述导体的外周，绝缘套厚度为0.3‑0.4mm；[0016] S2：制作所述控制线芯组：将多根所述控制线芯与所述支填充物成缆，成缆节径比不大于25倍所述控制线芯成缆外径；[0017] 在成缆的多根所述控制线芯外绕包所述第一绕包层，所述第一绕包层搭盖率为15%‑20%；[0018] 制作所述绝缘层：采用高压乙丙绝缘料在连硫机进行所述绝缘层的生产，且所述绝缘层套设于所述第一绕包层外；[0019] 在所述绝缘层外绕设所述第二绕包层，所述第二绕包层平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%；[0020] 在所述第二绕包层外套设所述支屏蔽层，采用镀锡铜丝编织，编织密度大于90%。[0021] S3：制作主成缆缆芯：在成缆机上对多根控制线芯组进行成缆，采用总填充物填充，在主成缆缆芯依次包覆所述总绕包层、所述总屏蔽层和所述外护套；[0022] 所述总屏蔽层由编织密度≥80%的铜丝编织层和编织密度≥50%的尼龙丝编织层混合而成，采用64高速锭编织机进行编织，编织速度为2m/min。[0023] 作为生产工艺的优选技术方案，步骤S1中，所述控制线芯的绝缘层采用挤出机挤出，所述挤出机从入料口至出料口的温度逐渐升高，其温度变化范围在240℃‑280℃，挤出速度20‑30m/min。[0024] 作为生产工艺的优选技术方案，步骤S2中，所述绝缘层的挤出温度依次升高，其温度变化范围在60℃‑80℃，挤出速度6‑10m/min；[0025] 采用水槽分段冷却，初始冷却温度68℃‑78℃、中间冷却段为45℃‑55℃、最后为常温冷却。[0026] 本发明的有益效果为：[0027] 本发明提供一种医疗设备用电缆生产工艺，该医疗设备用电缆包括多个控制线芯组、总绕包层、总屏蔽层、总填充物和外护套，控制线芯组包括多个控制线芯、第一绕包层、绝缘层、第二绕包层、支屏蔽层和支填充物，多个控制线芯的外周依次绕包有第一绕包层、绝缘层、第二绕包层和支屏蔽层，多个控制线芯之间的空隙和多个控制线芯与第一绕包层之间的空隙均填充有支填充物；多个控制线芯组外周依次绕包有总绕包层、总屏蔽层和外护套，多个控制线芯组之间的空隙和多个控制线芯组与总绕包层之间的多个空隙均填充有总填充物。该医疗设备用电缆的多个控制线芯外周包覆有支屏蔽层，当医疗设备用电缆工作时，控制线芯会产生电磁场，支屏蔽层可以将大部分电磁场屏蔽在支屏蔽层内部，进而可以降低控制线芯组之间的相互干扰以及降低控制线芯组对线缆周围其它设备的干扰，同时也防止外部电磁场对控制线芯的干扰。与此同时，医疗设备用电缆还包括总屏蔽层，总屏蔽层可进一步将从支屏蔽层漏出的电磁场控制在总屏蔽层内部，进而杜绝医疗设备用电缆产生的电磁场对医疗设备用电缆周围的设备带来的干扰，以及防止外部设备对医疗设备用电缆的干扰。附图说明[0028] 图1为本发明实施例中医疗设备用电缆的截面示意图。[0029] 图中：[0030] 1、控制线芯组；11、控制线芯；12、第一绕包层；13、绝缘层；14、第二绕包层；15、支屏蔽层；16、支填充物；[0031] 2、总绕包层；3、总屏蔽层；[0032] 41、中心填充条；411、中心抗拉件；412、软填充条；42、马鞍形填充条；[0033] 5、外护套。具体实施方式[0034] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0037] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0038] 如图1所示，本实施例提供一种医疗设备用电缆，该医疗设备用电缆包括多个控制线芯组1、总绕包层2、总屏蔽层3、总填充物和外护套5，控制线芯组1包括多个控制线芯11、第一绕包层12、绝缘层13、第二绕包层14、支屏蔽层15和支填充物16，多个控制线芯11的外周依次绕包有第一绕包层12、绝缘层13、第二绕包层14和支屏蔽层15，多个控制线芯11之间的空隙和多个控制线芯11与第一绕包层12之间的空隙均填充有支填充物16；多个控制线芯组1外周依次绕包有总绕包层2、总屏蔽层3和外护套5，多个控制线芯组1之间的空隙和多个控制线芯组1与总绕包层2之间的多个空隙均填充有总填充物。该医疗设备用电缆的多个控制线芯11外周包覆有支屏蔽层15，当医疗设备用电缆工作时，控制线芯11会产生电磁场，支屏蔽层15可以将大部分电磁场屏蔽在支屏蔽层15内部，进而可以降低控制线芯组1之间的相互干扰以及降低控制线芯组1对线缆周围其它设备的干扰，同时也防止外部电磁场对控制线芯11的干扰。与此同时，医疗设备用电缆还包括总屏蔽层3，总屏蔽层3可进一步将从支屏蔽层15漏出的电磁场控制在总屏蔽层3内部，进而杜绝医疗设备用电缆产生的电磁场对医疗设备用电缆周围的设备带来的干扰，以及防止外部设备对医疗设备用电缆的干扰。[0039] 可选地，总屏蔽层3由镀锡铜丝编织层和尼龙丝编织层复合而成。本实施例中，该设置对外具有较强的抗干扰能力，同时增加了弯曲和抗拉能力。具体地，镀锡铜丝编织层的编织密度大于80%，尼龙丝编织层的编织密度大于50%。[0040] 可选地，支屏蔽层15为镀锡铜丝编织层，镀锡铜丝编织层的编织密度大于85%。本实施例中，采用112根丝径为0.08mm的镀锡铜丝编织而成，进一步对外具有较强的抗干扰能力，同时也进一步增加了弯曲和抗拉能力。[0041] 可选地，总填充物包括中心填充条41和多个马鞍形填充条42，中心填充条41由柔性材料制成且设置于多个控制线芯组1之间的空隙，多个马鞍形填充条42由硬质材料制成且分别对应设置于多个控制线芯组1与总绕包层2之间的多个空隙内。本实施例中，马鞍形填充条42和中心填充条41共同对控制线芯组1进行挤压限位，防止其发生轴向的窜动和沿径向及周向的移动。同时，中心填充条41采用柔性材料，可以防止医疗设备用电缆被挤压时，控制线芯组1被压缩变形，进而造成损坏。[0042] 可选地，中心填充条41包括中心抗拉件411和套设于中心抗拉件411外周的软填充条412。本实施例中，中心抗拉件411为高强度纤维材料或钢丝绳，该设置可以提升线缆的抗拉强度。[0043] 可选地，第一绕包层12由半导电尼龙带绕包而成，第一绕包层12平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%。本实施例中，第一绕包层12可以防止由于控制缆芯的机械损伤而形成突刺。同时进一步使控制线芯11更为紧密，增加了使用稳定性，延长了使用寿命。增加了电缆在频繁使用过程中结构的稳定性。[0044] 可选地，第二绕包层14由半导阻水带绕包而成，第二绕包层14平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%。本实施例中，在设置第一绕包带的基础上，第二绕包带进一步使控制线芯11更为紧密，增加了使用稳定性，延长了使用寿命。增加了电缆在频繁使用过程中结构的稳定性，同时还具有防水的功能。[0045] 可选地，绝缘层13由橡胶材料制成。本实施例中，该设置可以提升线缆的耐压性能，进而防止电流的击穿，具体地，绝缘层13可以通过直流耐压75kV，局部放电最大小于10pC。[0046] 可选地，外护套5由雾面耐油灰色聚氯乙烯制成。本实施例中，该外护套5提高了电缆冲击强度、抗撕裂性及耐磨性，同时具有良好的耐低温性，减少了电缆在使用过程中表面外观的磨损性能，增加了电缆不同使用场合。[0047] 具体地，耐油灰色聚氯乙烯的配方如下：[0048][0049] 本发明还提供一种生产工艺，用于生产上述的电缆，包括以下步骤：[0050] S1：制作控制线芯11：所述控制线芯11的导体采用多根镀锡铜丝一次性左向束绞，绞合节距不超过导体外径的15倍。具体地，镀锡铜丝为30根。[0051] 控制线芯的绝缘套采用ETFE材料包覆于所述导体的外周，绝缘套厚度为0.3‑0.4mm。[0052] 本步骤中，绝缘套采用符合UL758中的环保型的ETFE材料，绝缘套的平均厚度控制范围为0.3‑0.4mm，最薄点控制范围为0.30‑0.33mm；。控制线芯的绝缘层采用挤出机挤出，挤出机从入料口至出料口的温度逐渐升高，其温度变化范围在240℃‑280℃，挤出速度20‑30m/min。具体地，挤出机从入料口至出料口依次分为六个区，第一区243℃、第二区264℃、第三区268℃、第四区272℃、第五区278℃、第六区280℃。设置不同区域的挤出温度，提高胶料在模具内流动性，使挤出表面密实、光滑。[0053] S2：制作控制线芯组1：将多根控制线芯11与支填充物16成缆，成缆节径比不大于25倍控制线芯成缆外径。[0054] 在成缆的多根控制线芯11外绕包第一绕包层12，第一绕包层12搭盖率为15%‑20%。具体地，第一绕包层12厚度0.12mm，宽度20mm。[0055] 制作绝缘层13：采用高压乙丙绝缘料在连硫机进行绝缘层13的生产，且绝缘层13套设于第一绕包层12外。具体地，绝缘层的厚度为4mm‑5mm，优选地，绝缘层的厚度为4.3mm。[0056] 连硫机生产前需进行机头的清理。在主机的网板前由远到近安装滤网，分别采用20、80、20和80目的滤网。[0057] 在绝缘层13外绕设第二绕包层14，第二绕包层14平均搭盖率不小于20%，最小搭盖率不小于5%。具体地，第二绕包层14为厚度0.25mm的环保型半导阻水带，宽度为25mm，其具有搭盖率合适，紧密性更好。[0058] 在第二绕包层14外套设支屏蔽层15，支屏蔽层15采用镀锡铜丝编织，编织密度大于85%。[0059] 步骤S2中，为了提高电缆的电性能及柔软性，绝缘层13采用高柔性乙丙绝缘材料，绝缘层13的平均厚度控制范围为4.0‑4.3mm，最薄点控制范围为4.0mm；根据不同绝缘层13厚度的要求，设置不同区域的挤出温度，提高胶料在模具内流动性，使挤出表面密实、光滑。[0060] 具体地；绝缘层13的挤出温度依次为：第一区68℃、第二区72℃，挤出速度8m/min。采用水槽分段冷却，靠近机头的冷却温度（68‑78）℃、中间冷却段为（45‑55）℃、最后为常温冷却。[0061] 为了提高电缆柔软性，绝缘层13采用挤压式生产，使挤出表面密实、厚度均匀、表面光滑。进一步说明绝缘层13挤出后，可以通过直流耐压75kV，局部放电最大小于10pC。[0062] S3：制作主成缆缆芯：在成缆机上对多根控制线芯组1进行成缆，采用总填充物填充，在主成缆缆芯依次包覆总绕包层2、总屏蔽层3和外护套5；[0063] 总屏蔽层3由编织密度≥80%的铜丝编织层和编织密度≥50%的尼龙丝编织层混合而成，采用64高速锭编织机进行编织，编织速度为2m/min。总屏蔽层3紧凑无毛刺。铜丝编织层采用丝径为0.08mm镀锡铜丝编织而成，编织角度范围为40°50°，编织密度不小于80%，本~实用新型的总屏蔽层3通过镀锡铜丝编织层和尼龙丝编织层复合而成，对外具有较强的抗干扰能力，同时增加了弯曲和抗拉能力。[0064] 步骤S3中，采用结构成缆方式。多个控制线芯组1之间采用软填充，多个控制线芯组1与外护套5之间采用马鞍形填充，填充紧密，使得控制线芯组1在移动过程中不位移。[0065] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

专利地区：江苏

专利申请日期：2022-03-29

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN114709013B