CN101107103A - 手套箱的机械养护装置及配备有该装置的手套箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手套箱(4)的机械养护装置(1)，该装置包括接收部分(8)，该接受部分由发动机部分(10)驱动。根据本发明，接收部分有初级固定装置(12)，该初级固定装置被设计成可以安装在手套箱内对接圆筒(6)上，发动机部分有二级固定装置(32)，该二级固定装置被设计成可以将该部分安装在同一对接圆筒上，但是处于手套箱之外。本发明特别应用于核燃料的生产领域。

Description

手套箱的机械养护装置及配备有该装置的手套箱

技术领域

本发明总体涉及限定有密封壳的手套箱(或称“手套式操作箱”)，以及用于在这些手套箱内部操作的机械养护(或检修、修理)装置。

因此，本发明适用于使用该类手套箱的一切工业，如制药，化工，化妆品，农产品加工业等。

而且本发明还有一个特殊的，但不是限定性的应用领域，即核领域，如核粉的操作，尤其是核燃料如MOX燃料的生产，或在清洁或拆卸手套箱方面的应用。

本发明还涉及将机械养护装置安装在具有至少一个对接圆筒的手套箱上的方法，该养护装置为例如吸尘器(抽气机)，钻孔机，锯，研磨机，切割机，打孔机等。

背景技术

限定有密封壳(或封闭壳体)的手套箱是核燃料生产，尤其是MOX燃料芯块生产领域中广为人知。

这些燃料芯块事实上是在密封壳内通过聚合在恰当范围(gabarit)内的高压下压缩的钚氧化物或铀氧化物粉而制成。

这种压缩操作(工序)后，紧接着是通过干研磨的精制(rectification)操作。

后一操作必然在密封壳内产生大量的粉渣。因此，不言而喻，为了保证生产出的产品质量，在具有不同成分的芯块的生产阶段之间通常对手套箱加以清洁。这些清洁阶段被称之为“阶段之间的活动(campagnes inter-teneur)”。

为了进行所需清洁，手套箱配备有一个或多个吸尘器，这些吸尘器整体地、牢固地安置在手套箱内，其弊端首先是触及了手套箱的整体，要求相对较长的安装时间。其次是占用手套箱内部大量的空间。

另外，还应该指出吸尘器，特别是吸尘器发动机部分，因密封壳内的由于核核燃料粉的存在产生的研磨环境而寿命不长，可靠性不高。另外，寿命和可靠性还受到手套箱内的高温和氮气的影响。

事实上40-50度的高温使吸尘器发动机部分迅速过热，而研磨粉末必然导致该发动机部分的转子在运行几个小时后，甚至更短的时间后短路。

因此要经常更换吸尘器，这就产生了大量的废料，用于这些操作的长时间的养护，从而必定导致操作中的大量剂量测定(unedosimétrie importante)。

另外，与现有技术结构相关的另一个缺陷是，装在手套箱内部的吸尘器因待抽吸粉末所在部位而不能进行最佳抽吸，除非用一个相对长的抽吸软管。而应用抽吸软管，因其特别长的长度又势必产生大量废料，尤其导致了占用大量空间以及不便于在手套箱内的操作的缺陷。

应当指出，当清洁、拆卸手套箱时，都要使吸尘作用优化，就要或直接抽吸清除粉末(包括污染物)，或去污产品。这些药物一经使用后再现为干状，如FR-A-2746328文献中所指出的去污有机矿胶。

最后，在用吸尘器以外的其他机械养护装置装备手套箱时，如钻孔机，锯，研磨机，切割机或者其他的打孔机时，都有相同的或者类似的缺陷。

另外，至少部分上述弊端自然存在于用于其他工业，如制药，化工，化妆品，或农产品加工业的，装备有这样的机械养护装置的手套箱中。

发明内容

因此本发明的目的是提出一种手套箱的机械养护装置，以及带有至少一个对接圆筒的机械养护装置的手套箱，本装置和本手套箱至少部分克服了上述原有技术的弊端。

另外，本发明的目的还在于提出一种将上述机械养护装置组装到手套箱上的组装方法。

为此，本发明的目的首先是用于手套箱的机械养护装置，该装置包括用于通过发动机部分驱动的接收部分。根据本发明，接收部分有初级固定装置，该装置被设计成使得该接收部分安装在手套箱内部对接圆筒上，其中该圆筒设置在手套箱上，发动机部分具有二级固定装置，该二级固定装置被设计成使得该发动机部分安装在对接圆筒上，位于手套箱的外部。

此外，本发明的另一个目的是提出具有至少一个用于容纳(接收)一种装置的对接圆筒的手套箱，手套箱还包括机械养护装置，该机械养护装置包括能够被发动机部分驱动、并用于在手套箱内部工作的接收部分。根据本发明，安装在手套箱的对接圆筒上的机械养护装置如前所述并且还是本发明的目的。

因此本发明用革新的办法设计将机械养护装置直接安装在手套箱的对接圆筒上，而不需要改动所涉及的圆筒整体，以及手套箱的任何其他构件整体。

事实上初级和二级固定装置分别保证接收部分和发动机部分安装在对接圆筒上。该些固定装置的特殊设计使得它们能够直接与对接圆筒上设置的补充装置配合，以达到组装其他元件和传统设备的目的，如内部护套，或外部安全环。

手套箱的整体未因安装机械养护设备而被改动，有利地减少了安装的时间和难度。

另外，还应该明白由于该装置的发动机部分不再位于手套箱之内，而完全处在手套箱之外，因此就不再受到手套箱内部的制约性条件，如高温，氮气，或者由大量粉尘的存在导致的腐蚀空气。

这种特异性自然显著延长了发动机装置的寿命，提高其可靠性，从而整体上改进了机械养护装置。此外，这一改进还减少了废料体积，大大缩短了与更换机械化装置相关联的养护时间，由此，大大降低了与操作人员相关的剂量测定(dosimétrie)。

另外，发动机部分不再位于密封壳之内，发动机占用的空间，发动机的冷却就不再是主要问题了。因此可以考虑制造比现有技术中的更大的发动机部分以便使其有更好的性能。当养护装置为吸尘器时，因吸尘器的功率大了，所用清理手套箱的  “阶段之间的活动”的时间减少了，这同样有利于减少操作人员的剂量测定。

本领域技术人员都知道，传统的手套箱一般都有多部同样或者类似的对接圆筒，这样机械养护装置就能够交替地装在这些圆筒的每一个上。

因此，当机械养护装置为吸尘器时，就可以容易地最优化抽吸粉尘，而无需很长的软管，只要根据粉尘在手套箱内的特定位置来选择支撑吸尘器的对接圆筒即可。

另外，发动机部分和接收部分的装卸都可迅速、方便地进行。在同一“阶段之间的活动”过程中，吸尘器可以从一个圆筒上多次地换到另一个圆筒上，目的还是根据粉尘的位置使抽吸(吸尘)最优化。

机械养护装置的初级固定装置优选包括一些螺钉，它们用于与对接圆筒的内部支撑突缘上车出的孔相配合，其二级固定装置有一个带凸起的凸缘，该些凸起与对接圆筒上的斜坡相配合，以便实现卡销式固定。

换言之，接收部分固定在车出的孔上，这些孔最初设置在对接圆筒的内部支撑突缘上。最初的考虑是利用这些孔来安装一个内部护套，用于避免让有关圆筒内的柔性装置，诸如手套，在负压时被抽吸到手套箱的内部。内部护套(tape)，也被称作“活动套”，在将机械养护装置安装到手套箱上时该套并未被安装，通常该套铰接在拧紧在上述所说的第一组螺纹孔中的铰链上，而且可借助旋紧在上述第二组螺纹孔上的闩锁锁定。第一组和第二组螺纹孔通常在内部支撑突缘上截然相对。

更确切地说，优选设置初级固定装置还包括用于通过螺钉和上述提到的螺纹孔安装在对接圆筒的内部支撑突缘上的两个挡块，以及用于确保将接收部分的外壳组装到挡块上的滚花螺钉。

关于发动机部分，二级固定装置固定在最初设置在对接圆筒上的斜坡上，原本提供这些挡块主要是为了安装外部安全环，以便当容纳在对接圆筒中的装置被拔出时将其固定，或使喷枪(canond’éjection)与相应的圆筒接合。在这两种情况的每一种情况下，带防转动限位块(butée)的螺旋形斜坡可以确保卡销式固定对接圆筒及与其连接(接合)的元件，当发动机部分组装在相关圆筒上时，这些连接(接合)当然是不可能的。

综上所述，可以看到，所提出的机械养护装置完全适于安装在“LA CALHENE”(注册商标)对接圆筒上，其实施例尤其记载在文献FR-A-2 652 143中。

通常，这些对接圆筒确实具有用于进行卡销式连接的螺旋形斜坡以及例如上述的螺纹孔，由此不需要进行任何几何改动来容纳作为本发明目的的机械养护装置。

优选机械养护装置采用磁式驱动。因此设置发动机部分包括一个装备有永磁体(永久磁铁)的驱动盘，而接收部分包括一个也装备有永磁体的接收盘，优选永磁体分别径向设置在它们的盘上，即“环形”。

这样，在运转时，面对面设置位置的并且通过容纳在对接圆筒中的装置隔离开的这些盘能够保证令人满意的无接触驱动，而不损害现存的密封，也不必对手套箱原有的几何形状进行任何改动。此外，安装在对接圆筒上的机械养护装置保证了最初存在的安全可靠条件的永久性。

如前所述，机械养护装置可为吸尘器，此时，接收部分为一个带管状套筒的吸气涡形件，用于与抽吸软管连接。

这样，当机械养护装置组装在手套箱上，接收部分和发动机部分实际上被安装在对接圆筒上的一个装置分开，这个装置优选是观测孔或盲板。

优选地，手套箱包括多个对接圆筒，每个圆筒都能够交替地容纳机械养护装置。正如前述所明显表示的，当养护装置为吸尘器时，由于吸尘器可交替安装在不同对接圆筒上，就可以恰当地清理由手套箱限定的整个密封壳，因此在“阶段之间活动”的过程中很大程度地优化对药末的抽吸(吸除)。鉴于此，自然可以考虑在本发明范围内在各个对接圆筒上同时安装多个养护装置。

手套箱，例如在负压下工作，尤其应用于核燃料生产领域，也能够应用于其他工业，如制药，化学，化妆品工业，或农产品加工业等。

同样，如果吸尘器为机械养护装置的优选实例，机械养护装置也可为钻机，锯，研磨机，切割机，穿孔器或任何其他在手套箱内部所需的机械装置。

最后，本发明的另一个目的是将机械养护装置组装到手套箱上的的方法，该手套箱具有至少一个设计用于容纳一个装置的对接圆筒。根据本发明，该方法包括以下步骤：

-将机械养护装置的接收部分装进手套箱的内部；

-将该接收部分安装在手套箱的对接圆筒上；

-将发动机部分安装在手套箱外的上述对接圆筒上。

发明的其他优点和特征将在下面的非限制性的详细说明中变得更加显而易见。

附图说明

对照以下附图进行描述，在附图中：

-图1表示按照本发明的优选实施方式的一种机械养护装置被安装在手套箱之前的透视图，该手套箱只被部分绘出；以及

-图2表示按照图1的P平面截取的、当机械养护装置装在手套箱上的剖视图。

具体实施方式

首先参照图1，图1表示按照本发明优选实施方式的一种机械养护装置1，图1上还可看到也属于本发明内容的手套箱4的一部分壁2。

手套箱4的一部分壁2限定出密封壳5，该部分壁包括一个LACALHENE型(已注册商标)的对接圆筒6，该圆筒6可以接收已知的设备，如手套，观测孔，袋，盲板等。当然，如果图1中只示出一个对接圆筒6，应理解为手套箱4实际上拥有多个同样或类似的圆筒，圆筒的数量取决于手套箱4的大小。另外，手套箱4也可配备一个或多个本领域技术人员已知的常规的其他装置，如一个或多个气闸(sas)。

在本发明手套箱4生产核燃料并且机械养护装置1为吸尘器的优选实施方式中，应该说明的是，该吸尘器通常具有两个不同的部分8和10，其可以非接触驱动，优选是磁驱动。

实际中，吸尘器1包括接收部分8或用于装在密封壳5中对接圆筒6上的吸气涡形件(volute d’aspiration)，以及用于安装在同一对接圆筒6上的发动机部分10。但发动机部分装在手套箱之外。

为此，接收部分8包括初级固定装置12，该装置首先有两个挡块14(一个安装在图1的固定位置)，每一个挡块通过螺钉固定组装在对接圆筒6上，更确切地说固定在该圆筒的一个内部支撑凸缘(collerette)16上，凸缘16密封式支撑在壁2的内表面上，该壁优选用Lexam(注册商标)制成。

支撑凸缘16最初配备有四个螺纹孔18，其分两组，两个一组，两组孔径向相反(截然相对)地设置在该凸缘16上，两个挡块14可方便地装在凸缘16上，每个挡块用两个为此目的设置的并且属于初级固定装置12的螺钉20来安装。

接收部分8的外壳22有两个截然相对的耳部24(因透视原因总可见一个)。耳部24被设计成可以平面支撑相关挡块(taquet)14的上部和前部，以便保证接收部分8相对于对接圆筒6的良好定位。

为了使这些耳部24与挡块14稳固连接，初级固定装置还有两个可靠的滚花的螺钉26，该螺钉分别与两个截然相对的挡块14配合，每个可靠的滚花螺钉26穿过耳部24并且用于与设置在相关挡块14上的攻螺纹孔28配合。

应该指出，接收部分8优选具有两个套筒30a和30b。这些套筒可用如螺钉固定方式组装在外壳22上，两个套筒的作用分别是排气和吸气。

根据选择出的外形，在手套箱4内连接上一个吸气软管(图中未示出)装在套筒30b上，以便在“阶段之间的活动”通过吸除密封壳5中的粉末来清洁手套箱4。这样，还应指出，吸气涡形件8优选在下游连接一个气旋倾析器(pot décanteur)或某种形式的过滤器，以回收粉尘和其他颗粒。

另外，吸尘器1上的发动机部分10有二级固定装置32，该二级固定装置主要装备了具有四个凸起36的凸缘(bride)34，该凸起分别与四个具有防止旋转的挡块的卡销状螺旋斜坡进行配合(图1中没有显示，图2中为标号47)。这些斜坡通常设置成围绕同一个圆，优选在对接圆筒6的端部加工。当然，上述凸起和斜坡可以设置成少于或多于四个。

用这种方式，四个螺旋斜坡(rampe

与四个凸起36是对称分布的，而且每个的形状都是环形的，可以通过对对接圆筒手动旋转使发动机部分10和对接圆筒6之间进行卡销式固定(fixation du type à

这种固定办法正是与本领域技术人员将外部安全环固定在该相同的对接圆筒6上的固定方式相同的方式。

另外，发动机部分10包括一个环形端部38，该部分38用来与对接圆筒6的圆柱型外部44的外表面相匹配的，以便确保该发动机部分相对对接圆筒6的良好定位。另外，环形端部38与凸缘34同轴设置，处在凸缘34周围，并与之有一段距离，正如在图2中可以明显看出的。此外，位于端部38与凸缘34之间的环形空间用于接收对接圆筒6的外部环形端部。

图2是沿图1上P平面的剖面图。该水平面P径向地穿过吸尘器1，将两个挡块14分割开，可以从安装在手套箱4的结构中看到吸尘器。

这样，当在手套箱4装备上吸尘器1时，应明确接收部分8和发动机部分10是被对接圆筒6内的装置42所分隔的，装置42是一个观测孔或盲板。

装置42用本领域技术人员已知的方法保持在圆筒6之内，即借助唇式接头43，它起到双重作用：在工作状态时起到静态密封的作用，而在初始设置时，利用喷枪和一个紧贴在圆筒6中加工的凹槽内部的凸缘(flasque)45起到动态密封的作用。

另外，应该说明将不锈钢的对接圆筒6保持在手套箱4的壁2上是借助内部支撑凸缘16及拧在密封壳5外部上的螺母，保证严紧了安装在该内部支撑凸缘16的凹槽中的环形接头48。

为了实现借助发动机部分10对接收部分8的不接触驱动，应借助天然磁力，即永磁体。

这样，发动机部分10有一个驱动盘50，该驱动盘垂直于旋转轴52和发动机54的输出轴56设置，该驱动盘50装备有径向设置的即成环状设置的永磁体。举一个非限制性的例子，永磁体为四块并且对称地安放在驱动盘50上。

同样，接收部分8有一个与旋转轴62和涡形件的输出轴63垂直设置的接收盘60，该接收盘60也装备有径向设置的永磁体64。这些永磁体64也是四块，对称地安装在驱动盘60上，当然在本发明的范畴之内，磁铁58，64的数量可以小于或者大于4。

结果可以发现，驱动盘50面向观测孔42的外表面，而接收盘60面向该孔42的内表面，造成了这两个盘50和60相对并平行。

当然，当吸尘器1进行如图1所示的安装时，分隔两个盘50和60的距盘应使得能够借助磁通量实现通过观测孔42壁的能量传输。

作为介绍，可以指出接收盘60可采用任何一种装置来保护，以方便操作人员清洁。

另外，关于吸尘器1的发动机部分10，其配备有与发动机54相连的电子系统，该系统保护发动机54不受任何电损害，而且尤其允许发动机逐步起动。一个可变电位计使得可以适合于发动机54的转动速度以及由吸气涡形件产生的气流的流量和速度。这种性能有利于允许对抽吸物质粒度分布的选择，从而保证将细粉尘，碎片和较大的残渣分开。

为了实现机械养护装置的组装，根据本发明的一种优选实施方式的方法包括，首先在手套箱4上存在的多个圆筒中选择支撑装置1的对接圆筒6，例如根据要抽吸的粉尘的所在位置进行选择。

然后，在借助喷枪保持的对接圆筒6内设置孔或盲板类型的装置42，该操作当然仅在装置42并不在该位置的情况下进行。

然后，通过本领域技术人员已知的常规装置，如气闸(sas)，将接收部分8导入手套箱4内。

然后用螺钉将挡块14拧在内部支撑凸缘的螺纹孔18中，以便固定螺钉20不使挡块14突起，从而该挡块固定地保持在对接圆筒6上。

现在挡块14已装好，只需将外壳22上的两个耳部24紧靠挡块14正确定位，然后在挡块14的螺纹孔28中将滚花螺钉26拧紧。这样将螺钉26穿过耳部24拧紧就可以刚性机械组装接收部分8和对接圆筒6。

当然与接收部分8的安装相关的所有操作都是通过在手套箱4外的操作人员手动完成的，并使用该手套箱4对接圆筒所配备的一只或多只手套。

为了实施安装发动机部分10的操作，首先要保证与装置42相连的外部安全环被放下(déposé)。在这种情况下，对接圆筒6的螺旋斜坡就自由了，因此就可以固定发动机部分10的凸缘34，办法是通过凸缘的简单旋转，优选由在手套箱外部的操作人员手工操作。

最后还应该指出，接收部分8和发动机部分10的安装顺序可以颠倒，而不超出本发明的范畴。

当然本领域技术人员可对机械养护装置1，手套箱4以及上述举例性的，并非限制性的组装办法进行各种改进。

Claims (17)

1.一种用于手套箱(4)的机械养护装置(1)，所述装置包括接收部分(8)，用于通过发动机部分(10)驱动，其特征是，所述接收部分(8)具有初级固定装置(12)，所述初步固定装置被设计成使得所述接收部分(8)安装在所述手套箱(4)内部对接圆筒(6)上，其中所述圆筒(6)设置在所述手套箱上，所述发动机部分(10)具有二级固定装置(32)，所述二级固定装置被设计成使得所述发动机部分(10)安装在所述对接圆筒(6)上，位于所述手套箱(4)的外部。

2.根据权利要求1所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述初级固定装置(12)包括螺钉(20)，用于与设置在所述对接圆筒(6)的内部支撑凸缘(16)上的螺纹孔(18)配合，所述二级固定装置(32)包括凸缘(34)，所述凸缘配备有凸起(36)，所述凸起用于与设置在所述对接圆筒(6)上的斜坡(47)配合，以便进行卡销式固定。

3.根据权利要求2所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述初级固定装置(12)还包括两个挡块(14)，用于通过所述螺钉(20)安装在所述对接圆筒(6)的所述内部支撑凸缘(16)上，以及一些滚花螺钉(26)，用于保证所述接收部分(8)的外壳(22)组装在所述挡块(14)上。

4.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述装置是磁驱动的。

5.根据权利要求4所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述发动机部分(10)包括一个配备有永磁体(58)的驱动盘(50)，所述接收部分(8)包括一个同样配备有永磁体(64)的接收盘(60)。

6.根据前述权利要求中的任意一项权利要求所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述机械养护装置是吸尘器。

7.根据权利要求6所述的机械养护装置(1)，其特征是，所述接收部分(8)为一个配备有管状套筒(30b)的吸气涡形件，所述管状套筒用于与抽吸软管连接。

8.一种具有至少一个对接圆筒(6)的手套箱(4)，所述对接圆筒被设计成能够容纳装置(42)，所述手套箱(4)还包括一个机械养护装置(1)，所述机械养护装置(1)包括一个能够通过发动机部分(10)驱动、并用于在所述手套箱(4)内部工作的接收部分(8)，其特征是，组装在所述手套箱(4)的对接圆筒(6)上的所述机械养护装置(1)是根据前述权利要求中任何一项权利要求所述的机械养护装置。

9.根据权利要求8所述的手套箱(4)，其特征是，所述接收部分(8)以及所述发动机部分(10)通过安装在所述对接圆筒(6)上的装置(42)分隔开。

10.根据权利要求9所述的手套箱(4)，其特征是，所述装置(42)是观测孔或盲板。

11.根据权利要求8至10中任何一项所述的手套箱(4)，其特征是，所述接收部分(8)的所述初级固定装置(12)与设置在所述对接圆筒(6)的内部支撑凸缘(16)上的螺纹孔(18)相匹配，以及所述二级固定装置(32)与设置在所述对接圆筒(6)上的斜坡(47)相配合，以便获得卡销式固定。

12.根据权利要求8至11中任何一项所述的手套箱(4)，其特征是，其具有多个对接圆筒(6)，每个对接圆筒都可以交替地容纳所述机械养护装置(1)。

13.根据权利要求8至12中任何一项所述的手套箱(4)，其特征是，所述机械养护装置(1)是吸尘器。

14.根据权利要求8至13中任何一项所述的手套箱(4)，其特征是，其应用于核领域中。

15.根据权利要求14所述的手套箱(4)，其特征是，所述手套箱用于生产核燃料。

16.根据权利要求8至15中任何一项所述的手套箱(4)，其特征是，其用于在负压下工作。

17.一种将根据权利要求1至7中任何一项所述的机械养护装置(1)组装到手套箱(4)上的方法，所述手套箱具有被设计成能够容纳装置(42)的至少一个对接圆筒(6)，其特征是，所述方法包括以下步骤：

-将机械养护装置(1)的所述接收部分(8)装入所述手套箱(4)的内部；

-将所述接收部分(8)安装在所述手套箱(4)的对接圆筒(6)上；

-在所述手套箱(4)的外部，将所述发动机部分(10)安装在所述对接圆筒(6)上。

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