CN111908808A - 一种排气封口组件及排气封口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气封口组件及排气封口装置，包括固定套管和活动部件，固定套管上设有抽真空管，活动部件的一端伸入固定套管内，且活动部件伸入固定套管内的端面用于安装封口片；活动部件的另一端设有拉动机构；活动部件与固定套管往复式动密封连接；工作状态下，固定套管的一端用于与真空玻璃密封接触，真空玻璃的间隙通过抽气孔与固定套管内部腔室形成连通的密封腔室；抽真空管用于对密封腔室抽真空处理，活动部件受内外压差主动作用向抽气孔方向移动，活动部件受施加在拉动机构的主动外力作用背向抽气孔方向移动。本发明通过软连接实现在封口过程中施加两个方向相反的作用力，结构简单、体积轻小。

Description

一种排气封口组件及排气封口装置

技术领域

本发明涉及真空玻璃加工技术领域，具体涉及一种排气封口组件及排气封口装置。

背景技术

真空玻璃是两片平板玻璃之间有一定间隔的放置，在两片玻璃之间由固定间隔排列的支撑物保证玻璃之间的间隔距离，使用焊接材料在两片玻璃四周将其密封并形成真空密闭腔体，从而得到的一种具有优异隔热、隔声性能的玻璃制品。在真空玻璃的制造过程中，当真空玻璃四周密封封接完成后，需要在特定的抽气孔处对真空玻璃中间的腔体抽真空，并在特定的工艺节点使用封口材料将抽气孔密封。实现对真空玻璃抽真空并密封抽气孔的装置是真空玻璃加工的关键装置。

目前，公知的技术中涉及真空玻璃排气封口方法主要有两种：一种是在玻璃的边角或侧面排气孔部位用焊接材料连接一个玻璃排气管，连接到抽真空系统，经过排气装置使真空玻璃内部真空度达到要求后，通过电热等方式使玻璃管外侧熔融密封。另一种方法是使用一扁平片状材料，在片上预烧结一层焊接材料，制成封口片，通过一个钟罩型排气封口装置使真空玻璃内部达到真空度要求，然后加热封口片，施加一个外接驱动力使被加热后的封口片粘贴到抽气孔处，再施加一个反向驱动力使加热装置与封口片分离，完成封口，这种方法称为平封口。然而，这两种常用的方法存在以下不足：

第一种方法存在以下不足：(1)玻璃排气管熔融后会放出一部分气体无法排出，使真空玻璃内部真空度降低；(2)保留在玻璃外部的排气管凸出玻璃表面，不易保护，在运输和使用中容易破坏导致真空玻璃失效；(3)排气管处内径细小，排气流阻大，排气时间长，抽吸效率低，设备能耗高。

第二种方法存在以下不足：(1)需要在封口过程中施加两个方向相反的作用力，施力装置结构复杂，故障率高；(2)在大规模工业化生产过程中，通常封口装置垂直于真空玻璃表面放置，在多层料架上加工，由于真空玻璃是重叠码放的，间距有限，因此作用力只能是沿平行于真空玻璃方向，由侧面施加给封口装置，因而封口装置中需要设计作用力转向机构，使水平方向的作用力变为竖直方向，导致整体装置结构复杂，重量大，运动部件多，故障率高；(3)由于需要施加推和拉两个相反方向的主动作用力，因而传动装置只能设计成硬连接，并且要求安装位置固定，导致安装定位困难，不利于拆卸。

发明内容

针对上述技术问题：本发明提供了解决上述问题的一种排气封口装置，通过软连接实现在封口过程中施加两个方向相反的作用力，结构简单、体积轻小。

本发明通过下述技术方案实现：

一种排气封口组件，包括固定套管和活动部件，所述固定套管上设有抽真空管，所述活动部件的一端伸入固定套管内，且活动部件伸入固定套管内的端面用于安装封口片；活动部件的另一端设有拉动机构；所述活动部件与固定套管往复式动密封连接；工作状态下，所述固定套管的一端用于与真空玻璃密封接触，真空玻璃的间隙通过抽气孔与固定套管内部腔室形成连通的密封腔室；抽真空管用于对密封腔室抽真空处理，活动部件受内外压差主动作用向抽气孔方向移动，活动部件受施加在拉动机构的主动外力作用背向抽气孔方向移动。

对于现有的第一种真空玻璃排气封口装置，玻璃排气管是作为真空玻璃的一部分保留，虽然体积较小，但是存在封口后真空玻璃真空度较低、在运输和使用中容易破坏导致真空玻璃失效、排气能耗高等不足。对于现有的第二种真空玻璃排气装置，是一种相对真空玻璃离体式结构，

但是在工业化生产过程中，封口装置垂直于真空玻璃表面放置的情况下，排气封口操作时，是在多层料架上加工，所有真空玻璃码垛堆放，向下相邻两个真空玻璃之间的间距有限，因此在封口过程中对封口片施加的推拉两个方向相反的作用力只能是沿平行于真空玻璃方向，由侧面施加给封口装置，因而封口装置中需要设计作用力转向机构，使水平方向的作用力变为竖直方向，导致整体装置结构复杂，重量大，运动部件多，故障率高；由于需要施加推和拉两个相反方向的主动作用力，因而传动装置只能设计成硬连接，并且要求安装位置固定，导致安装定位困难，不利于拆卸。

基于上述技术背景，本发明提供了用于真空玻璃排气封口的组件，该排气封口组件作为排气封口装置的主体结构，再结合封口片及加热装置就可构成排气封口装置。本发明是一种相对于真空玻璃离体式设计，完全没有第一种真空玻璃排气封口装置存在的问题。本发明将安装有封口片的活动部件与固定部件(及固定套筒)往复式动密封连接，通过抽真空过程中产生的负压压差作为“推动”封口片贴附到真空玻璃上的主动作用力；通过在活动部件的自由端设置拉动机构，外力施加在拉动机构上，作为“拉动”封口片脱离真空玻璃的的主动作用力。由于直接利用抽真空的负压压差作用作为“推动”主动作用力，无需增设辅助的推动机械结构，使得排气封口组件整体体积轻小，排气封口组件安装在真空玻璃下表面的抽气孔附近后，排气封口组件距离码垛架正下方的真空玻璃间距较大，提供了足够的空间对拉动机构施加外力，且只要能拉动活动部件向远离抽气孔的方向移动即可，如采用拉线直接拉动活动部件，本发明的排气封口组件，对于组件本身，不存在横向的作用力，因而在活动部件升降的过程中，不会发生横向的移位，因而从根本上避免了横向作用力导致的装置漏气、封口错位等问题，大大提高产品合格率。本发明整体具有结构简单、体积小、质量轻、方便装卸。

工作原理为：(1)准备工作：将封口片和加热元件安装在活动部件上；固定套管的一端与抽气孔附近的真空玻璃密封接触，封口片对准抽气孔，真空玻璃的间隙通过抽气孔与固定套管内部腔室形成连通的密封腔室，抽气设备或真空设备连接至抽真空管。(2)排气过程：通过抽真空管对密封腔室抽真空排气处理，此时，密封腔室与外部环境逐渐形成压差，活动部件受内外压差主动作用发生向抽气孔方向移动的趋势，通过外力施加在拉动机构上，给活动部件施加一个拉力，使活动部件受施加在拉动机构的主动外力作用背向抽气孔方向移动，通过外力拉力与负压作用平衡，保障活动部件无法运动，可以保证抽真空排气正常进行。(3)当真空玻璃间隙内真空度达到要求时，使用加热元件对封口片进行加热，当封口片上的封接材料充分熔融后，逐渐减小对拉动机构的拉力，活动部件在负压的作用下向抽气孔方向运动，使封口片与真空玻璃接触，并将抽气孔密封。然后再逐渐增大对拉动机构的拉力，使活动部件向远离真空玻璃的方向运动，活动部件与封口片脱离，封口片密封固定在真空玻璃上，完成排气封口。

进一步优选，所述活动部件与固定套管通过波纹管往复式动密封连接。

本发明以抽真空过程中产生的负压压差作为“推动”封口片贴附到真空玻璃上的主动作用力，因此只要实现活动部件相对于固定套管往复式动密封连接、隔离外部环境气压和密封腔室气压即可，如活塞式硬密封、或采用耐高温橡胶圈的软密封，本发明优选采用波纹管实现动密封，结构简单、制作成本低、密封效果好。

进一步优选，所述活动部件位于固定套管外的侧壁沿周向设有限位环板，所述波纹管套设在活动部件外；波纹管的一端与固定套管的端部连接，波纹管与固定套管同轴设置，波纹管的另一端与限位环板连接。

波纹管的两端与固定套管的端部以及限位环板密封连接，可采用可拆卸的密封结构连接或一体化的密封结构固定连接；波纹管与限位环板之间可直接密封连接，或波纹管通过法兰与限位环板连接。

进一步优选，所述活动部件上设有加热元件，所述加热元件用于加热熔融封口片上的封接材料；所述加热元件的类型包括电阻丝、电热丝、高频加热装置、陶瓷加热片。

加热元件用于加热熔融封口片上的封接材料，加热元件安装在活动部件上，可在活动部件内部设置容纳腔室或侧壁设置容纳腔室，加热元件可拆卸固定在活动部件上或以不可拆卸的结构安装在活动部件上。

进一步优选，所述活动部件为中空筒体结构，活动部件的中空腔室内安装加热元件；加热元件通过活动部件将热量传导至封口片。

本发明优选设计活动部件为中空筒体结构，利于减轻整体重量；加热元件安装在中空腔室内，加热元件被活动部件的壳体全包覆包围，对加热元件起到保护作用。加热元件的传热端可直接与封口片接触导热、或者通过活动部件的壳体将热量传导至封口片，此时，活动部件全部或部分采用高热导率的材料加工制成，固定部件可固定部件可全部采用低热导率的材料加工制成。

进一步优选，所述拉动机构采用拉线；所述拉线的结构包括单股线或多股线的组成；所述拉线的材料包括金属、合金、碳纤维和玻璃纤维中的一种。

本发明拉动机构主要用于对活动部件施加与抽真空负压作用相反的作用力，从机械结构方面讲，本发明通过拉线施加单一方向拉力就能实现活动部件上升和下降两个动作，结构简单，不存在力学换向装置，故障率为零。本发明优选采用柔性拉线作为拉动机构。由于外力是通过拉线施加的，为柔性连接，所以装置安装位置不固定，可发方便的安装和调节。

进一步优选，还包括滑轮，所述拉线的一端与活动部件连接，拉线的另一端绕过滑轮后用于与外部施力部件连接。

本发明优选设计滑轮，通过滑轮对拉线起到改变施力方向的作用，结构简单、成本低、拆装方便。

进一步优选，所述固定套管的一端端面环设有密封圈，所述密封圈用于压紧在固定套管的端面与真空玻璃的表面之间，实现固定套管与真空玻璃密封接触。

密封圈采用耐高温密封圈，如密封圈使用温度在300℃-400℃。

一种排气封口装置，包括上述的一种排气封口组件，还包括封口片，所述封口片放置在活动部件伸入固定套管内的端面上；封口片朝向真空玻璃的一端面设有闭合环形封接材料。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明提供了用于真空玻璃排气封口的组件，该排气封口组件作为排气封口装置的主体结构，再结合封口片及加热装置就可构成排气封口装置。本发明是一种相对于真空玻璃离体式设计，完全没有第一种真空玻璃排气封口装置存在的问题。本发明将安装有封口片的活动部件与固定部件(及固定套筒)往复式动密封连接，通过抽真空过程中产生的负压压差作为“推动”封口片贴附到真空玻璃上的主动作用力；通过在活动部件的自由端设置拉动机构，外力施加在拉动机构上，作为“拉动”封口片脱离真空玻璃的的主动作用力。由于直接利用抽真空的负压压差作用作为“推动”主动作用力，无需增设辅助的推动机械结构，使得排气封口组件整体体积轻小，排气封口组件安装在真空玻璃下表面的抽气孔附近后，排气封口组件距离码垛架正下方的真空玻璃间距较大，提供了足够的空间对拉动机构施加外力，且只要能拉动活动部件向远离抽气孔的方向移动即可，如采用拉线直接拉动活动部件，本发明的排气封口组件，对于组件本身，不存在横向的作用力，因而在活动部件升降的过程中，不会发生横向的移位，因而从根本上避免了横向作用力导致的装置漏气、封口错位等问题，大大提高产品合格率。本发明整体具有结构简单、体积小、质量轻、方便装卸。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的一种排气封口装置主视图；

图2为本发明的一种排气封口装置主视图，包含滑轮；

图3为本发明的一种排气封口装置主视图，包含保护罩。

附图中标记及对应的零部件名称：1-固定套管，2-可动部件，3-波纹管，4-拉线，5-抽真空管，6-密封圈，7-加热元件，8-封口片，9-抽气孔，10-真空玻璃，11-滑轮，12-保护罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种排气封口组件，包括固定套管1和活动部件2，固定套管1采用直圆管，活动部件2外形呈圆柱形结构。固定套管1的侧壁上设有抽真空管5，也可在固定套管1的侧壁上开设抽真空气口，用于与抽真空设备连接。活动部件2的轴向一端伸入固定套管1内，且活动部件2伸入固定套管1内的端面用于安装封口片8；活动部件2的另一端设有拉动机构；活动部件2与固定套管1通过往复式动密封结构动密封连接。

工作状态下，固定套管1的一端用于与真空玻璃10密封接触，真空玻璃10的间隙通过抽气孔9与固定套管1内部腔室形成连通的密封腔室；抽真空管5用于对密封腔室抽真空处理，活动部件2受内外压差主动作用向抽气孔9方向移动，活动部件2受施加在拉动机构的主动外力作用背向抽气孔9方向移动，往复式动密封连接结构作为从动部件。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述活动部件2与固定套管1通过波纹管3往复式动密封连接。具体地，活动部件2位于固定套管1外的侧壁沿周向设有限位环板，波纹管3套设在活动部件2外；波纹管3的一端与固定套管1的端部连接，波纹管3与固定套管1同轴设置，波纹管3的另一端与限位环板连接。即固定套管1和波纹管3同轴连接呈外套管结构，活动部件2作为内管结构，活动部件2、固定套管1和波纹管3三者同轴线布置，且使用时，三者轴线与真空玻璃10的平面垂直。活动部件2的外壁与固定套管1的内壁可接触配合，只要活动部件外2壁或固定套管1内壁设有抽真空管5与密封腔室连通的通道即可，本发明活动部件2的外壁与固定套管1的内壁间隙配合。

实施例3

在实施例1或2的基础上进一步改进，所述活动部件2上设有加热元件7，加热元件7用于加热熔融封口片8上的封接材料；具体地，活动部件2为中空圆筒体结构，活动部件2的中空腔室内安装加热元件7；加热元件7通过活动部件2的端面将热量传导至封口片8。加热元件7可采用电阻丝、电热丝、高频加热装置、陶瓷加热片中的一种。

实施例4

在实施例3的基础上进一步改进，所述拉动机构采用拉线4，拉线4对活动部件2的拉动方向与活动部件2的轴线方向重合；拉线4的结构包括单股线或多股线的组成；拉线4的材料采用金属、合金、碳纤维和玻璃纤维中的一种制成。

还包括滑轮11，拉线4的一端与活动部件2连接，拉线4的另一端绕过滑轮11后用于与外部施力部件连接。

此外，进一步优选，固定套管1的一端端面环设有密封圈6，密封圈6为高温密封圈，使用温度在300℃-400℃。密封圈6用于压紧在固定套管1的端面与真空玻璃10的表面之间，实现固定套管1与真空玻璃10密封接触，在抽真空作用下，受负压吸附，固定套管1会向吸盘吸附固定在真空玻璃10的表面。

实施例5

本实施例提供了一种排气封口装置，采用实施例4提供的一种排气封口组件，还包括封口片8，封口片8放置在活动部件2伸入固定套管1内的端面上；封口片8朝向真空玻璃10的一端面设有闭合环形封接材料。

上述一种排气封口装置的工作原理为：

1、准备工作：固定套管1的一端通过密封圈6与抽气孔附近的真空玻璃10密封接触，封口片8对准抽气孔9，真空玻璃10的间隙通过抽气孔9与固定套管1内部腔室形成连通的密封腔室，抽气设备或真空设备连接至抽真空管5。

2、排气过程：通过抽真空管5对密封腔室抽真空排气处理，此时，密封腔室与外部环境逐渐形成压差，活动部件2受内外压差主动作用发生向抽气孔9方向移动的趋势，通过外力施加在拉线4上，给活动部件2施加一个拉力，使活动部件2受施加在拉线4的主动外力作用背向抽气孔9方向移动，通过外加拉力与负压作用平衡，保障活动部件2无法运动，可以保证抽真空排气正常进行。

3、当真空玻璃间10隙内真空度达到要求时，使用加热元件7对封口片8进行加热，当封口片8上的封接材料充分熔融后，逐渐减小对拉线4的拉力，活动部件2在负压的作用下向抽气孔9方向运动，使封口片8与真空玻璃10接触，并将抽气孔9密封。然后再逐渐增大对拉线4的拉力，使活动部件2向远离真真空玻璃10的方向运动，活动部件2与封口片8脱离，封口片8密封固定在真空玻璃10上，完成排气封口。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种排气封口组件，包括固定套管(1)和活动部件(2)，所述固定套管(1)上设有抽真空管(5)，其特征在于，所述活动部件(2)的一端伸入固定套管(1)内，且活动部件(2)伸入固定套管(1)内的端面用于安装封口片(8)；活动部件(2)的另一端设有拉动机构；所述活动部件(2)与固定套管(1)往复式动密封连接；

工作状态下，所述固定套管(1)的一端用于与真空玻璃(10)密封接触，真空玻璃(10)的间隙通过抽气孔(9)与固定套管(1)内部腔室形成连通的密封腔室；抽真空管(5)用于对密封腔室抽真空处理，活动部件(2)受内外压差主动作用向抽气孔(9)方向移动，活动部件(2)受施加在拉动机构的主动外力作用背向抽气孔(9)方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述活动部件(2)与固定套管(1)通过波纹管(3)往复式动密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述活动部件(2)位于固定套管(1)外的侧壁沿周向设有限位环板，所述波纹管(3)套设在活动部件(2)外；波纹管(3)的一端与固定套管(1)的端部连接，波纹管(3)与固定套管(1)同轴设置，波纹管(3)的另一端与限位环板连接。

4.根据权利要求1所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述活动部件(2)上设有加热元件(7)，所述加热元件(7)用于加热熔融封口片(8)上的封接材料；所述加热元件(7)的类型包括电阻丝、电热丝、高频加热装置、陶瓷加热片。

5.根据权利要求4所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述活动部件(2)为中空筒体结构，活动部件(2)的中空腔室内安装加热元件(7)；加热元件(7)通过活动部件(2)将热量传导至封口片(8)。

6.根据权利要求1所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述拉动机构采用拉线(4)；所述拉线(4)的结构包括单股线或多股线的组成；所述拉线(4)的材料包括金属、合金、碳纤维和玻璃纤维中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种排气封口组件，其特征在于，还包括滑轮(11)，所述拉线(4)的一端与活动部件(2)连接，拉线(4)的另一端绕过滑轮(11)后用于与外部施力部件连接。

8.根据权利要求1所述的一种排气封口组件，其特征在于，所述固定套管(1)的一端端面环设有密封圈(6)，所述密封圈(6)用于压紧在固定套管(1)的端面与真空玻璃(10)的表面之间，实现固定套管(1)与真空玻璃(10)密封接触。

9.一种排气封口装置，包括权利要求1至8任一项所述的一种排气封口组件，其特征在于，还包括封口片(8)，所述封口片(8)放置在活动部件(2)伸入固定套管(1)内的端面上；封口片(8)朝向真空玻璃(10)的一端面设有闭合环形封接材料。

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