CN114729848A - 用于双门传输系统的密封测试装置 - Google Patents

Abstract

用以测试双门密封传输系统的至少一部分在两个封闭容积之间的密封性的装置，该系统包含：第一凸缘及第二凸缘(18)，第一凸缘及第二凸缘能够彼此坚固连接；以及第一门体与第二门体(22)，第一门体和第二门体通常密封分别由该第一凸缘及第二凸缘界定的开口，该装置包括：壳体(36)，壳体包含设置有开口(44)的腔穴(38)；用以机械连接到凸缘(18)以致该腔穴(38)由该凸缘(18)及该门体(22)封闭的机械连接构件(50)；以及可膨胀衬垫(48)，该可膨胀衬垫在膨胀状态下系与该凸缘(18)接触并确保密封，从而使得能够检查该凸缘(18)与该门体(22)之间的密封性。

Description

用于双门传输系统的密封测试装置

技术领域

本发明涉及用于具有提升的可靠性的双门传输系统的密封测试装置。

背景技术

在一些工业部门(包括核子、医学、制药及农业食品部门)中，有必要或想要在一受压环境下实行某些工作，以保护环境例如不受辐射、毒性等，或者是相反地能够在无菌或无尘的环境下实行这些工作，或者最后是在保护环境例如不受辐射、毒性等的同时能够在无菌或无尘的环境下实行这些工作。

在任何时刻这些容积中的各容积相对于外侧的密封性没有被破坏的情况下，设备或产品从一封闭容积至另一容积的转移出现解决起来挺复杂的问题。该问题可通过一双门连接装置来克服。

这种配备有具多重安全性的控制的双门装置，例如可从专利文件FR 2695343得知。各个容积由安装在一凸缘中的一门体封闭。各门体通过一卡合(bayonet)连结件坚固连接在其凸缘上，且这两个凸缘意图通过卡合连结件彼此坚固连接。

举例来说，其中一个封闭容积是由一绝缘体形成，而另一容积则是由一容器形成。

一般来说，绝缘件所承载的连接部被指明为α部件，而容器所承载的连接部被指明为β部件。

在连接两个封闭容积之前，期望验证各个容积遵循密封标准，以避免在两个封闭容积的连接期间出现任何内部或外部污染的风险。

用来验证各封闭容积的密封性的技术采用包括腔穴的装置，该装置的开口由薄且相当坚硬的O形环所围界，接合部意图被施加抵住α部件或β部件的凸缘的微细表面，以利用该微细表面界定测试容积，该测试容积相对于容器或绝缘件的内部容积的密封性被测试。例如，一给定程度的压力在该容积中产生，且验证该压力随时间是否稳定。

该装置例如经由螺钉被固定在α部件或β部件上，以便将接合部压抵在α部件或β部件的表面。

α部件或β部件的、接合部意图接触抵靠且确保测试容积对外界的密封的表面在操作期间暴露在冲击下。因而，该表面的劣化风险极大，且测试容积与外界的密封性可能被阻扰，导致负面的密封测试结果，该测试结果由于接合部与表面之间缺乏密封而为错误的。然而，O形环的小尺寸及其坚硬性并不允许缓和表面的劣化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于测试具有可靠运作的双门连接系统的至少一部分的密封性的装置。

上述目的是通过密封测试装置来实现的，该密封测试装置包括：腔穴，该腔穴设有由可膨胀接合部围界的开口；以及用以将该装置固定到待测试部件上的构件。

该装置被安装在待测试的部件上，而接合部被充气以与待测试的部件的密封表面接触。可膨胀接合部的实施使得能够缓和密封表面所经受的劣化。实际上，可膨胀接合部的实施提供良好弹性且可因而顺应表面缺陷。

并且，在通过卡合系统将装置固定在待测试的部件上的壳体中，可膨胀接合部的实施具有减少摩擦力及有助于连接的优点。此外，没有接合部在固定期间恶化的风险。

极有利地，该固定构件使用被实施以将两个封闭容积的凸缘彼此锁固的构件，例如卡合构件或锁杆构件。该固定被加以促进且避免使用独特构件，例如螺钉。

该测试装置适于验证两个封闭容积。

因此，本发明的一个主题为用以测试双门密封传输系统的至少一部分在两个封闭容积之间的密封性的装置，该系统包含能够彼此坚固连接的第一凸缘及第二凸缘，以及第一门体及第二门体，第一门体及第二门体通常密封分别由第一凸缘及第二凸缘界定的开口，该装置包括：壳体，该壳体包括设置有开口的腔穴；用以机械连接到该第一凸缘及该第二凸缘中的至少一个的机械连接构件，使得该腔穴由第一凸缘及第二凸缘中的一个与第一门体及第二门体中的一个封闭；以及可膨胀接合部，该可膨胀接合部在膨胀状态下意图与第一凸缘及第二凸缘中的一个接触，且确保密封，从而使得能够验证第一凸缘与第一门体之间的密封性或第二凸缘与第二门体之间的密封性。

有利地，该装置包括用以对该可膨胀接合部进行充气的构件，以及用以控制腔穴中的压力的构件。该装置可有利地包括压力开关，该压力开关监测可膨胀接合部中的压力。

举例来说，该壳体包括凹槽，该凹槽围界腔穴的开口并容纳可膨胀接合部。较佳地，可膨胀接合部在放气状态整体容装在凹槽中。

举例来说，该传输系统的第一凸缘及第二凸缘包括用以彼此锁固的构件，且机械连接构件有利地与该第一凸缘及该第二凸缘中的至少一个的锁固构件协同运作。因此，实行密封测试不需要额外的连接构件。

机械连接构件例如为卡合类型的。

在一实施例中，凹槽通入壳体的面中，致使可膨胀接合部在膨胀状态下接触第一凸缘或第二凸缘的与第一门体或第二门体的面实质上平行的面。

在另一实施例中，凹槽通入壳体的腔穴中，致使可膨胀接合部在膨胀状态下接触第二凸缘的径向外周边。

举例来说，第一凸缘及第一门体由绝缘件制成，而第二凸缘及第二门体系由容器制成。

本发明的另一主题为用以测试双门密封传输系统的至少一部分在两个封闭容积之间的密封性的方法，该方法实施根据本发明的密封测试装置，该方法包含以下阶段步骤：

-将密封测试装置机械连接到第一凸缘或第二凸缘上；

-对可膨胀接合部充气至可膨胀接合部具有给定压力；

-周期性控制腔穴中的压力；

-发出关于第一凸缘与第一门体之间或第二凸缘与第二门体之间的密封性的讯息。

该方法有利地包括在整个测试期间监测可膨胀接合部中的压力的步骤。

附图说明

本发明基于以下描述及后附图式将可更加了解，其中：

图1为示意性地示出了容器经由双门密封传输系统通过卡合型构件连接到单件上的纵向横截面图。

图2A为示意性地示出了密封测试装置在装设到绝缘件上之前的范例的纵向横截面图，其中接合部处于非膨胀状态。

图2B为示意性地示出了安装在该绝缘件上的图2A的密封测试装置的纵向横截面图，其中接合部处于非膨胀状态。

图2C为示意性地示出了安装在该绝缘件上的图2A的密封测试装置的纵向横截面图，其中接合部处于膨胀状态。

图3A为示意性地示出了密封测试装置在装设到容器上之前的范例的纵向横截面图，其中接合部处于非膨胀状态。

图3B为示意性地示出了安装在该容器上的图3A的密封测试装置的纵向横截面图，其中接合部处于非膨胀状态。

图3C为示意性地示出了安装在该容器上的图3A的密封测试装置的纵向横截面图，其中接合部处于膨胀状态。

具体实施方式

图1显示一双门传输系统的范例的示意图。

在以下描述中，两个封闭容积分别对应于绝缘件10和容器12，这两个封闭容积的密封性在它们连接之前意欲待测试。然而，应了解的是，本发明也可应用在壳体中，其中该封闭容积以非限制方式例如一个为手套箱，而另一个为容器或手套箱。

绝缘件10借由壁14界定，图式中仅有一部分的壁可见。一般来说，绝缘件例如装配有坚固连接到壁14的用于远端操纵的构件，诸如远端操纵器和/或手套(图中未显示)，经由该构件，中央控制机构可从该单件10的内侧操控。容器12同样由壁16界定，特别如图1中所示。

双门密封传输装置主要包含绝缘件凸缘18；容器凸缘20；绝缘件门体22，绝缘件门体通常对由绝缘件凸缘18界定的圆形开口进行密封；以及容器门体24，容器门体通常对由容器凸缘20界定的开口进行密封。绝缘凸缘18及容器凸缘20分别固定到单件10的壁14上及容器12的壁16上。在此范例中，绝缘件门体22通过铰链26衔接在绝缘件凸缘18上。

大体上以附图标记28标示的构件使得能够控制门体22及24的开启及关闭。

举例来说，通过卡合连结件30确保将容器门体24固定到容器凸缘20上，如同专利文件FR 2695343中所述。例如，为使容器凸缘20能够连接到绝缘件凸缘18上并且使容器门体24能够连接到绝缘件门体22上，双门密封传输系统还包含两个其他分别由附图标记32及34标示的卡合连结件。三个卡合连结件30、32及34配置成在将容器凸缘20搭合到绝缘件凸缘18上后，容器12围绕其轴线例如顺时针方向的旋转具有以下结果：连接容器凸缘20及绝缘件凸缘18，连接容器门体24及绝缘件门体22，及使容器门体24从容器凸缘20断开。后面两个操作连续实行，以此方式容器的开启只会发生在容器门体24已连接到绝缘件门体22以形成双门之后。

绝缘件凸缘及绝缘件门体形成的总成系常规指定为“α部件”。容器凸缘及容器门体形成的总成系常规指定为“β部件”。

一般来说，双门传输系统具有围绕轴线X旋转的对称性，其中轴线X为绝缘件凸缘的轴线。

图2A至图2C显示安装在α部件上的在两个不同状态下的密封测试装置D1。

图2A至图2C详细显示α部件的门体22。门体22包括一接合部23，其安装在外部面22.1上且在凸缘18的外周边上。接合部23同时在门体的外部面22.1上及在其侧向边缘22.2上延伸。该接合部23一方面确保绝缘件门体22与绝缘件凸缘18之间的密封性，并确保绝缘件门体22的外部面与容器门体24的外部面之间的密封性，使这些外部面与封闭容积的内侧绝缘。

绝缘部23经由环形焊珠25固定到绝缘件门体22上，该环形焊珠标示为“跟部”，安装在形成于绝缘件门体22中的环形槽21内。

接合部23与绝缘件凸缘18之间可能发生的潜在泄漏用箭头F1表示，门体22与在跟部25安装处的接合件23之间可能发生的潜在泄漏用箭头F2表示。

测试装置D1被制造以允许检测泄漏F1及F2。测试装置D1包括界定腔穴38的壳体或头部36，该腔穴包括底部40、侧向壁42、及与该底部相对的开口44。腔穴38沿纵向轴线X1延伸。

壳体36包括环绕开口44的凹槽46，及安装在凹槽46中的可膨胀接合部48。在非膨胀状态下(图2A及图2B)，可膨胀接合部48有利地不从该凹槽突出，从而减小测试装置D1连接到α部件上期间的摩擦力。并且，接合部被保护。例如，可膨胀接合部48通过可膨胀接合部的与意欲扩张的面相对的面而胶黏。

该可膨胀接合部例如由弹性体制作，例如矽酮、苯乙烯-丁二烯或丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber，SBR)、三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-diene monomer，EPDM)、如FKM的氟聚合物、氢化腈或氢化丁腈橡胶(hydrogenated nitrile butadienerubber，HNBR)。

腔穴的直径选择成可膨胀接合部48在膨胀状态下没有覆盖绝缘件的潜在泄漏F1及F2的区位。较佳地，壳体因此不与接合部23接触。壳体的尺寸使凹槽46的边缘邻近开口44，换言之，凹槽46与开口44之间的壁不与接合部23接触。对测试装置D1的定位通过固定构件来确保，固定构件例如为卡合式固定构件；在连接状态下，壳体及特别是凹槽46的内边缘足够短以不碰触接合部23。

测试装置D1包括用以将壳体36机械连接到α部件上、特别是将壳体机械连接到绝缘件凸缘18上的构件50，以致接合部48在膨胀状态下与绝缘件凸缘18的外部面18.1接触。

有利地，机械连接构件50与用以将容器凸缘20坚固连接到绝缘件凸缘18上的构件协同运作。在所述的范例中，这些构件为卡合式构件。因此，由于装置D1安装在凸缘上而不是容器上，故机械连接构件50与容器凸缘20所承载的机械连接构件相同。

在图2A至图2C中所示的范例中，机械连接构件因而包括凸出部52，凸出部贯穿到绝缘件凸缘18的凹槽54中且平移(in translation)地锁固两个凸缘18、20。

替代地，机械连接构件可为弹扣(snap-on)类型的机械连接构件，通过螺纹联接的。

装置D1也可包括用以对可膨胀接合部48进行充气的构件56。

该构件56包括可膨胀接合部48与例如气动式泵之间的流体连接部60。极有利地，构件56包括监测构件64，用以监测可膨胀接合部48中相对于预定设定值的压力，使得能够验证可膨胀接合部的状态和/或装置在绝缘件凸缘18上的安装。

举例来说，监测构件64包括压力开关。该压力开关控制压力损耗。该预定设定值对应于接合部中先前设定的膨胀的压力值。该压力开关对该预定设定值与接合部的实际压力量测值进行比较。当设定值与量测值之间的差值超过临界值时，例如在该接合部被穿透时，压力开关传送信号，例如传送呈灯光指示器形式的警示。因此，可以验证压力在整个测试期间是否维持稳定，以及测试条件是否正确。在膨胀期间，当达到接合部的膨胀压力时，压力开关命令泵停止。

装置D1包括：例如泵62，该泵用以在密封的腔穴中产生某一压力位准；及构件58，该构件用以监测腔穴38中压力位准随时间的变化并实施密封测试，构件58与用于以屏幕或光讯号的形式通知操作者压力变化的构件相关联，光讯号的颜色依据是否有检测到泄漏而变动。

现将在下文中描述密封测试装置的运作。

首先，测试装置D1被移动靠近α部件(图2A)，接着坚固连接到α部件(图2B)，可膨胀接合部48处于放气状态。机械连接构件50与绝缘件凸缘18协同运作。在该范例中，连接是借由卡合式构件而获得的。举例来说，此装置被轴向移动而靠近绝缘件凸缘18，轴线X及轴线X1实质上共线，接着该装置的壳体围绕轴线X枢转，从而确保壳体36轴向锁固在绝缘件凸缘18上。由于可膨胀接合部48没有从凹槽46突出，故可膨胀接合部没有与绝缘件凸缘18摩擦，这减小了摩擦力，从而有助于安装，并且降低了损害接合部的风险，例如穿透接合部的风险(图2B)。

而后，可膨胀接合部48被充气膨胀且与绝缘件凸缘18的外部面18.1接触，并确保凹槽46中和外部面18.1上的密封接触。接合部中的压力有利地被监测(图2C)。壳体及可膨胀接合部48利用α部件界定一容积V，该容积相对于绝缘件的内侧的密封被验证。控制构件58被致动。某一压力被建立在腔穴38中，且其压力值的变化被监测。容积V通常为若干立方公分。

若腔穴38中的压力值改变，则认为接合部与绝缘件门体22和/或凸缘18之间存在有一处或多处泄漏。在密封测试为正或负时，会有一信号警告操作者。

在密封测试期间，可膨胀接合部48例如充气至大略2.10⁵帕的最大压力，且腔穴中的压力降至相对于外界例如大略4000帕。

根据本发明的装置D1允许实行更多可靠性测试。

确实，可膨胀接合部比O形环更有弹性。该可膨胀接合部在其膨胀时顺应于绝缘件凸缘的承载面。在承载面上有缺陷的情况下，例如承载面上有凹口或凹部，可膨胀接合部在一定程度上调适及补偿表面缺陷。因此，测试装置与α部件之间的密封性的缺陷所导致的错误的负面结果风险可被大幅降低。

此外，由于可膨胀接合部被保护在凹槽中，故测试装置更为坚固，且对于密封测试有危害的冲击、爆炸、刮伤、切割的风险被降低。

可膨胀接合部的实施还具有下列优点：具有较大接触表面，因而密封表面大于O形环的密封表面。

测试装置的安装是快速且相对简单的。不正确测试的风险实质上被降低。

图3A至图3C示出了密封测试装置D2，其特别适于β部件的密封测试。容器凸缘20包括与安装在绝缘件门体22上的接合部23类似的接合部27。

该装置D2极类似于装置D1，其中该装置D2同样实施可膨胀接合部以利用β部件界定密封腔穴。装置D2与装置D1的不同之处在于，可膨胀接合部148与容器凸缘20的径向外周边接触。该装置D2具有纵向轴线X1’。

壳体136包括腔穴138，该腔穴由底部140及侧向壁142界定；开口144，该开口的直径小于腔穴的内部直径，以便在容装可膨胀接合部148的壳体中界定径向凹槽146。

举例来说，可膨胀接合部148通过可膨胀接合部的与意图扩张的面相对的面胶黏。可膨胀接合部148胶黏到径向凹槽146的底部。针对接合部48提供的材料范例应用于接合部148。

有利地，开口144具有倾斜径向内边缘，其利于将壳体安装在β部件上。

装置在β部件上的安装使得在β部件的自由面与腔穴138的底部140之间留下空隙，以便在β部件与该装置之间建立测试容积V’，并避免将潜在泄漏F1’及F2’的区位密封。容积V’通常为若干立方公分。

在图3A至图3C中所示的范例，测试装置D2被配置为通过卡合型连接部连接到β部件。在该范例中，装置D2包括凸出部152，该凸出部设置在腔穴138的底部与接合部148之间的径向凹槽146中，且与容器凸缘20的外周边缘协同运作。

替代地，机械连接构件可为弹扣类型的、通过螺纹联接的机械连接构件。

类似于装置D1，装置D2也可包括用以对可膨胀接合部148进行充气的构件156。

构件156包括在可膨胀接合部148与例如气动式泵之间的流体连接部160。极有利地，构件156包括用以监测可膨胀接合部148中相对于预定设定值的压力的监测构件164，从而使得能够验证可膨胀接合部的状态和/或装置在容器凸缘20上的安装。

举例来说，监测构件164包括压力开关。该压力开关控制压力损耗。该预定设定值对应于接合部中先前设定的膨胀的压力值。该压力开关对该预定设定值与该接合部的实际压力量测值进行比较。当设定值与量测值之间的差值超过临界值时，例如在该接合部被穿透时，压力开关传送信号，例如传送呈灯光指示器形式的警示。因此，可以验证压力在整个测试期间是否维持稳定，以及测试条件是否正确。在膨胀期间，当达到接合部的膨胀压力时，压力开关命令泵停止。

装置D2包括：例如泵162，该泵用以在密封的腔穴中产生某一压力位准；及构件158，该构件用以监测腔穴138中的压力位准随时间的变化并实施密封测试，构件158与用于以屏幕或光讯号的形式通知操作者压力变化的构件相关联，光讯号的颜色依据是否有检测到泄漏而变动。

β部件与装置D2的密封测试和α部件与装置D1的密封测试以实质上相同的方式实行。装置D2被锁固到β部件上(图3B)，可膨胀接合部148经充气膨胀(图3C)并界定容积V’，该容积之压力被控制。

在装置D2的实施例中，接合部与容装在凹槽的底部处的承载面接触，该凹槽相对被保护以免经受容器在其操纵期间可能遭受的冲击。此外，这是加工表面，因而具有良好表面状态，且该表面相对于现有技术的测试装置所接触抵靠的凸缘表面而言是宽的。在测试期间β部件的凸缘与可膨胀接合部之间不良密封的风险可被实质降低。

尽管如此，替代地，装置D2可针对可膨胀接合部组配，以通过使用具有较大表面积的容器凸缘与凸缘的前部面接触。因此，可以的是，用以测试α部件的密封性的装置也可被用以测试β部件的密封性。

在所述的范例中，测试装置与α部件或β部件之间的连接通过卡合型构件来获得，该构件为用以将绝缘件及容器凸缘彼此锁固的构件。

一方面，测试装置可通过与允许两个凸缘之间的连接的构件不同的构件而固定到待测试的部件上，然而，这使特别是β部件和/或α部件变得复杂。例如，该装置可通过螺钉、杠杆系统、弹扣技术而固定到待测试的部件上。

另一方面，该凸缘可通过卡合型构件以外的构件彼此锁固，例如具有杠杆、凸轮等的构件。并且，这些构件可与测试装置协同运作以确保其固定。

使用被实施以将两个凸缘彼此锁固的构件来将测试装置固定到待测试的部件上，具有避免操作者必须操作各种锁固/固定技术的优点，这降低了不良操作的风险。

Claims (12)

1.一种密封测试装置，所述密封测试装置用以测试双门密封传输系统的至少一部分在两个封闭容积之间的密封性，所述系统包含能够彼此坚固的连接的第一凸缘和第二凸缘(18，20)，以及第一门体和第二门体(22，24)，所述第一门体和所述第二门体通常密封分别由该第一凸缘及该第二凸缘界定的开口，该密封测试装置被配置成分别测试该第一凸缘与该第一门体之间的密封性以及该第二凸缘与该第二门体之间的密封性，该装置包括：壳体(36，136)，所述壳体包含设置有开口(44，144)的腔穴(38，138)；机械连接构件(50)，用以机械连接到该第一凸缘(18)和该第二凸缘(20)中的至少一个，使得该腔穴(38，138)由该第一凸缘(18)和该第二凸缘(20)中的一个与该第一门体(22)及该第二门体(24)中的一个封闭；以及可膨胀接合部(48，148)，所述可膨胀接合部在膨胀状态下意图与该第一凸缘(18)和该第二凸缘(20)中的一个接触，且确保密封，从而使得能够验证该第一凸缘(18)与该第一门体(22)之间的密封性或该第二凸缘(20)与该第二门体(24)之间的密封性。

2.根据权利要求1所述的密封测试装置，所述密封测试装置包括用以对该可膨胀接合部(48)进行充气的构件(56)，以及用以控制该腔穴(38)中的压力的构件(58)。

3.根据权利要求1或2所述的密封测试装置，其中，该壳体(36)包括凹槽(46)，所述凹槽围界该腔穴(38)的该开口(44)并且容纳该可膨胀接合部(48)。

4.根据前一项权利要求所述的密封测试装置，其中，该可膨胀接合部(48)在放气状态下整体容装在该凹槽(46)中。

5.根据前述权利要求中任一项与权利要求2结合所述的密封测试装置，所述密封测试装置包括用以监测该可膨胀接合部(48)中的压力的压力开关(64)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的密封测试装置，其中，该传输系统的该第一凸缘和该第二凸缘包括用以彼此锁固的构件，且其中，该机械连接构件(50)有利地与该第一凸缘(18)和该第二凸缘(20)中的至少一个的锁固构件协同运作。

7.根据前一项权利要求所述的密封测试装置，其中该机械连接构件(50)为卡合类型的。

8.根据前述权利要求中任一项与权利要求3或4组合所述的密封测试装置，其中，该凹槽(46)通入该壳体(36)的面中，致使该可膨胀接合部(48)在该膨胀状态下接触该第一凸缘(18)或该第二凸缘(20)的与该第一门体(22)或该第二门体(24)的面实质上平行的面。

9.根据权利要求1至7中任一项与权利要求3或4组合所述的密封测试装置，其中该凹槽(146)通入该壳体(136)的该腔穴(138)中，致使该可膨胀接合部(148)在该膨胀状态下接触该第二凸缘(20)的径向外周边。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封测试装置，其中该第一凸缘(18)和该第一门体(22)由绝缘件制成，且其中该第二凸缘(20)及该第二门体(24)由容器制成。

11.一种用以测试双门密封传输系统的至少一部分在两个封闭容积之间的密封性的方法，所述方法实施根据前述权利要求中任一项与权利要求2组合所述的用以测试密封性的装置，该第一凸缘及该第二凸缘彼此断开，该方法包含以下阶段步骤：

-将用于测试密封性的装置机械连接到该第一凸缘或该第二凸缘上；

-对该可膨胀接合部进行充气至该可膨胀接合部具有给定压力；

-周期性控制该腔穴中的压力；以及

-发出关于该第一凸缘与该第一门体之间或该第二凸缘与该第二门体之间的密封性的讯息。

12.根据权利要求11所述的密封测试方法，所述方法包括在整个测试期间监测该可膨胀接合部的压力的步骤。

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