CN1127930A - 手套箱 - Google Patents

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Abstract

手套箱有可旋转支承的底件(2，11，51)，底件配置有与其旋转轴线同心安置的一组产品保持架(14)，用于接收一部分在手套箱内另一部分在手套箱外的待处理部件。典型的是小尺寸的，例如其容积为1/10和1/100cm3的放电管的放电容器，容器内用充注气体充注，然后用可离子化的填充料填充。底件的转动将在产品保持架上的制品送至处理工位进行充注，填充和在手套箱内实施其他作业。

Description

手套箱
本发明涉及一种含有保护气体气氛的手套箱。本发明特别涉及一种在其内以一种可被离子化的填充料供给气体放电管的手套箱，对于气体放电管来说，对填充料的纯度有特别高的要求。
在制造放电管的机器中制造低功率高压放电管时，必须特别小心地将可离子化的填充料引入放电容器中。由于低功率高压放电管具有相对小的放电容积和相应小计量的填充料组分，因而，即使在放电容积中的极少杂质也会影响放电管的光输出量，甚至会使放电管失效。因此，使用传统的用于别种气体放电管的那类泵站进行充注填充料会引起相当大的风险。
典型的生产钠高压放电管多半是在手套箱内的一种保护气体气氛中进行的。在生产过程中，在预制品或组成件，钠高压放电管本身通过一个或多个门分批放入手套箱内。用于放电管或/和放电管预制品加工作业的器械被置放于手套箱内。这些器械或工作台通过一种用于放电管和/或放电管预制品的传送系统相互联系。为了提高生产率，生产过程是高度自动化的。
由于放电管所要求的某些生产步骤如放电容器的端部密封和使惰性气体填充组份的凝结只有在手套箱中以十分高的和难以接受的工艺规程和成本下才能完成，所以，这种工艺并不能轻易地被应用于如水银蒸汽高压放电管或卤素金属蒸汽高压放电管类的其它高压放电管的制造。
而且，在手套箱内的生产过程的高度自动化可能导致产生来自尘土、磨损和润滑剂蒸汽的杂质，这些杂质在制造小到0.03cm3的放电容积和相应小计量的填充料组份的放电管时是不能允许存在的。这类放电管例如可以用作机动车辆前灯中的低功率高压放电管。从另一方面来说，只要想获得高生产率的能力，即使在制造低功率高压放电管时，也不能避免生产过程的高度自动化。
因此，本发明的一个目的是提供一种适于制造产品，特别是适于制造放电管(灯)的手套箱，在手套箱内部对保护气体气氛的纯度有很高的要求，而且可以提供高的输出即高生产能力。
简单地说，本发明的手套箱具有侧壁部分、至少一个顶部和可绕最好为可转动的轴线转动的底件。底件、侧壁部分及至少一个顶部被连在一起形成一种内部盛含保护气体气氛的气密性密封内腔。多个用于保持待处理的预制品或部件或半成品的产品保持架固连于底件上。每个产品保持架均有可以气密方式封闭的管道。
产品保持架沿与底件的转动轴线同心的圆或圆弧安置。产品保持架保持预制品或半成品，以便使预制品或半成品的一部分或一个分区或部分区域接近安置于手套箱内部保护气体气氛中的处理装置。
与此同时，另外区域或部分的预制品或半成品可以接近置于手套箱外的器械或工作台。
这种安排可以仅使那些必须在保护气体气氛中进行的那些工序在手套箱内进行，而将其余的生产工序在手套箱外进行，因此，只需要将那些用于在保护气体气氛中实施工序的处理装置或工作台安放在手套箱内，而将其它所有的器械或工作台安置在手套箱外。这种安排大大地减少了可能在手套箱保护气体气氛中出现的杂质。
本发明的手套箱可以做到不再需要将待处理的预制品或半成品依次分批送入手套箱内。另外，本发明的手套箱不要求在其内安置用于待处理预制品或半成品的传送系统。
处理装置，工作台或器械安装在由产品保持架确定的圆或圆弧的上方和下方，以便使得当手套箱底件与处理装置和器械的操作节律、或步调讯号或循环周期同步转动时，保持在产品保持架上的预制品，部件或半成品可被直接送到各个处理装置或工作台和器械处。这样就使达到高生产率成为可能。
最好，手套箱底件用一种具有干滑动支承部分的环形密封件密封，支承部分压靠在手套箱底件上。在一个实施例中，所要求的接触压力是由一个安放在手套箱壁内并在该密封件上方的可膨胀的环形软管产生的。但用别的方式产生所需要接触压力也是可能的。例如，在第二实施例中，所要求的接触压力是借助滚子组件来确保的，滚子组件可精确地调整相对可动元件的位置，也就是手套箱的底件和壳体的相对位置。
密封件本身配备有环形的以惰性气体充注的阻挡槽，用以防止空气扩散至手套箱内。手套箱内的气体压力最好略高于手套箱外的空气压力，从而使空气和杂质难以侵入手套箱内。
图1是本发明的手套箱的一个示意性剖视图。
图2是本发明的手套箱的局部剖侧视图。
图3是通过手套箱底件密封件的第一实施例和一个产品保持架的剖视图。
图4是经过手套箱底件密封件的第二实施例的剖视图。
图1以高度示意性形式展示本发明的手套箱的基本原理。手套箱具有带顶部1a和侧部1b的壳体1及转动支承的底件2。底件2配置有多个用于卡持预制品4的产品保持架3。所表示的预制品4是低功率高压放电管的放电容器(vessels)。放电容器4的上端置于手套箱1内部的保护气体气氛中，从而使其放电容积与保护气体气氛(环境)沟通。而放电容器4的下端则被置于手套箱1的外面。
现在可以利用设置在手套箱内部的处理装置或工作台在保护气体气氛中进行填充组份的导入。通过使手套箱底件2与放电管制作机的作业循环周期同步转动，保持在产品保持架3上的放电容器4被传送到手套箱1内外的各个处理工位和所用的器械处。手套箱1的底件2的密封件5a，5b有双层壁，双层壁确定环形阻挡槽6，槽内充注有惰性气体7。
图2是本发明的手套箱的一个比较详细的局部侧剖图。手套箱包括具有顶部10a、10a′，侧部10b的壳体10及底件11。壳体10与底件11一起确定气密性密封的内部12。内部12可以被用于手工操作的手套21接近，手套21以气密封的方式连接于侧部10b并可突伸入手套箱的内部12中。
手套箱的底件11是一个圆盘。底件11通过环11a被支承，可绕其垂直轴线转动。底件11的直径约110厘米。环形密封件13安置在底件11的边缘与壳体10的侧部10b之间。24个产品保持架14安装在底件11上，产品保持架沿与底件垂直轴线同轴设置的圆周等间距布置。每个产品保持架14上均保持高压放电管的放电容器15。
壳体10的顶部10a相对手套箱底件11平行安置，顶部10a用作(仅仅示意性表示)处理装置16用的安装台，装置16被安置在手套箱的内部12内。处理装置16沿由产品保持架14确定的圆周布置于产品保持架14的上方。第二固定安装台17设置在手套箱的可旋转底件11的下方并与之平行。第二安装台17配置有用于在手套箱内部12的外面来处理放电容器15的工作台和器械18。工作台18实施例如加热或卡紧放电管容器端部一类生产步骤，而处理装置16则在手套箱内部12内完成将填充料组分导入放电容积内的工作。手套箱的底件11与处理装置16和工作台及器械18的作业周期同步转动，以便使卡持在产品保持架14上的放电容器15依次被传送至处于不同处理工位的装置16和工作台及器械18处。
手套箱的内部12含有氩气气氛，其气体压力略高于手套箱外面的空气压力，以防止空气或其它杂质侵入手套箱。氩气进行一种循环处理，在处理过程中，氩气借助沿轴向安置在壳体10的顶部10a上的供应管19从氩气清洁系统R传送至手套箱内部12。经过偏心地装于顶部10a上的抽吸清除装置20，氩气又被返回至氩气清洁系统R。这个方案一方面在于手套箱内部12创造了一种沿径向向外的流动，另一方面又以氩气充注密封区域13，从而使空气向内的侵入得以被阻止。气流的流向在图2中用箭头示出。
下面结合图3详细介绍密封件13及产品保持架14的结构。
图3所示密封件的结构：
在第1实施例中，密封件13具有U形横截面的密封环13a，该密封件有两个同心的环形密封面，密封件13还有一个可充气的环形软管13b及干滑动支承部分13c，它们以粘接方式连接于密封表面。软管13b可用压缩空气L充注，密封环13a则通过干滑动支承部分13c压靠在手套箱底件11上。干滑动支承部分13c是聚四氟乙烯(公知的如TEFLON)，或者是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(公知的如VITON)。如果干滑动支承部分13c是用VITON制作的，它们还应该用高真空润滑脂来润滑。U形密封环13a和在手套箱底件11上的沟槽确定阻挡槽22，槽22通过管22a用氩气充注。氩气通过管22a注入，并通过管22b离开槽22。
手套箱底件11和起安装台作用的壳体顶部的下部10a分别配置交叠部分29，30，交叠部分平行于壳体的侧壁部分10b延伸，并将密封区域与手套箱的其余内部12区域隔离开。任何通过密封件13可能进入的气态杂质将通过抽吸清除装置20从此处随氩气一起排送到氩气清洁系统R中。
产品保持架14以气密方式用螺钉连接于底件11。产品保持架14有圆柱形管23，管23穿过底件11并配置有可封闭的密封环24。固定在安装架25上的放电容器15的管状延伸部分以气密方式卡持在管23中，从而使容器15的放电容腔与手套箱的内部12沟通。如图3所示，朝向手套箱内部12的管23的开口以气密方式连到(仅示意表示)氩气充注装置27的充注槽26，装置27用于充注放电容积。充注装置27用本领域人员公知的一种合适的旋转接头与转动的底件11连接，也可以和密封件13类似的方式连接。充注槽26固接于支架31上，并可借助提升并转动支架31被从产品保持架14上移开，从而使得可从手套箱内部12将填充组分和上电极系统放入放电容器15上。
图4中的密封件的结构。
图4展示通过手套箱的密封件的第二实施例的剖视图，第二实施例与手套箱密封件第一实施例的不同之处仅是由手套箱底件51的密封件来表征的，底件51大致相当于图1中的板2或图2及图3中的板11。
在本实施例中的密封件包括通过胶皮板41用螺纹连结于手套箱壳体52的侧部52a上的环形密封元件40。壳体52相当于图2中的壳体10。密封元件40安放于两个TEFLON密封环42a，42b上，两个密封环与(在图4中未示出)手套箱底件51的垂直旋转轴同心。密封环42a，42b也通过多个紧固件43用螺纹连接于手套箱底件51上，从而使得随着手套箱底件51的转动，密封元件40在TEFLON密封环42a，42b上滑动。两个密封环42a，42b与手套箱底件51和密封元件40一起形成环形阻挡槽44，槽44内充注有惰性气体，最好是氩气，氩气通过手套箱底件51上的孔45注入。
手套箱底件51和在TEFLON环42a，42b上滑动的环形密封元件40被整个滚子件46，47和48实现相互精确地定位，而滚子件46，47，48均固紧在密封元件40上。滚子件48相对滚子件46、47沿圆周方向是偏置的。两个交叠部件49、50将密封元件40与手套箱内部分隔开。一个部件49固定在手套箱壳体52的侧部52a上，另一部件50则被固定在手套箱的底件51上。
本发明并不只局限于上面详细介绍的实施例，例如，在第二实施例中，TEFLON密封环42a，42b也可以固定在密封元件40上，而不是被固定在手套箱底件51上，以便使手套箱底件51在密封环42a，42b上滑动。而且，手套箱的外形，尤其是手套箱壳体10，52的外形实际上可以是所想要的任何形状，例如可以是箱形或圆筒形。

Claims (14)

1.一种手套箱，它具有底件(2，11，51)、侧部(1b，1b，52a)和壳顶(1a、10a、10a′)，所述底件，侧部和壳顶确定气密的内部空间(12)，其特征在于：
底件(2，11，51)是可以转动的；
配置有产品保持架(3，14)，产品保持架以气密方式固紧于底件上，产品保持架与贯通管(23)一起成形，用于以气密方式接收部分延伸于手套箱内部空间(12)中并且部分延伸到手套箱外的产品(4，15)；
产品保持架沿与底件的旋转轴线同心的圆或圆弧布置于底件(2，11，51)上；
处理装置(16)或工作台置于手套箱内部空间(12)内，用于对产品处在内部空间(12)内的部分加工作业；和
在外安置的处理装置或工作台(18)位于手套箱的外面并安置得适于对产品(4，15)之延伸到产品保持架(3，14)外边的部分进行操作。
2.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，还包括用于保持处理装置(16)的安装板(10a)，装置(16)至少有一部分延伸入内部空间(12)中；和
第二安装板(17)，相对手套箱来说，板(17)安置在第一安装板的对面并用于支承外部的处理装置或工作台(18)；
所述处理装置或工作台沿与所述的转动圆同心的圆或圆弧安置。
3.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，所述旋转轴线是垂直轴线。
4.如权利要求2所述手套箱，其特征在于，所述旋转轴线是垂直轴线；和
所述第一安装板(10a)安置在手套箱底件(2，11，51)的上方；第二安装板(17)则安置在手套箱底件(2，11，51)的下方。
5.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，手套箱底件(2，11，51)至少相对侧部(1b，10b，52a)和壳顶(1a，10a，10a′)之一是可以转动的；
而且还配置有将底件(2，11，51)与所述壳顶或侧部至少之一相对密封的密封件(13)；所述密封件(13)包括环形密封元件(13a)和干滑动支承部分(13c)，而后者固接于密封元件上。
6.如权利要求5所述手套箱，其特征在于，还具有可充注的软管(13b)，用于将密封元件(13a)压靠在底件(2，11)上。
7.如权利要求6所述手套箱，其特征在于，所述干滑动支承件(13c)包含有TEFLON元件。
8.如权利要求4所述手套箱，其特征在于，所述密封件具有：
以气密方式连接于侧部(52a)和壳顶(1a)的环形密封元件(40)；
两个圆形或扇形密封环(42a，42b)，与所述旋转轴线同心，并且在手套箱的可转动底件(51)与环形密封元件(40)之间形成气密的密封；和
滚子件(46，47，48)，至少与密封元件(40)和壳顶(1a)之一联接并安置得能使手套箱的可转动底件(51)和密封元件(40)相对精确地定位。
9.如权利要求8所述手套箱，其特征在于，密封环(42a，42b)是TEFLON材料制作的。
10.如权利要求8所述手套箱，其特征在于，密封环(42a，42b)被固接于手套箱底件(51)上。
11.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，手套箱底件(11，51)上形成有面对密封件(5a，5b；13a，13c；40，42a，42b)的环状沟槽(6，22，44)，而且还含有用于向所述沟槽充注惰性气体的连接装置。
12.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，还具有用于将空间(12)内的气体压力增至高于手套箱外部环境空气压力的装置(19)。
13.如权利要求1所述手套箱，其特征在于，所述产品(4，15)包括高压放电管的放电容器(vessels)。
14.如权利要求13所述手套箱，其特征在于，高压放电管的放电容器具有大约百分之一立方厘米的容积。
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