CN1329325C - 管子密封方法及其装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能将保存物以可靠而均匀的状态密封在管内、同时还能提高其作业性能的管子密封方法及其密封装置。在管子内有必须密封的保存物的状态下将该管子密封的管子密封方法，其特征在于：在上述管子密封部分的外周面侧配置加热部件，通过利用高频感应加热的方法加热该加热部件，使上述密封部分加热，然后使该加热后的密封部分变形而使管子变成密封状态。上述管子变形方法，例如至少是利用扭转力和拉伸力中一种力的作用来进行的。

Description

管子密封方法及其装置

技术领域

本发明涉及在玻璃管等管子内密封贮存例如须长期保存的液体和气体等必须密封保存物品所用的管子密封方法及其密封装置。

背景技术

一般来说，在保管必须长期保管、一旦泄漏到外部就会发生危险的液体和气体等保存物或者有卫生管理要求的药品等保存物的情况下，都是以密封状态贮存到能看清内部状态的玻璃管内。而且，以往，贮存这种必须密封保存物品的玻璃管的密封，都是将作为玻璃管密封部分的一个开口端部一边用喷灯加热到所需温度，一边用金属模具挤压该加热部分的办法来进行的。

但是，这种玻璃管的密封方法存在以下问题，即取决于喷灯的密封部分的加热温度很难保持均匀，很难保证在保存物不受热破坏的情况下获得可靠且均匀的密封状态。另外，使用喷灯还存在下列问题：因为喷灯火力温度很难在短时间内升到所需温度，所以加热玻璃管的密封部分比较费时间，同时，因为使用的是火力，操作本身的安全性差，其结果造成密封作业的条件极差。

发明内容

本发明就是鉴于这种情况而做出的，其目的在于提供一种能保证保存物在管内以均匀状态密封，而且其作业性能提高的管子密封方法及其装置。

为了达到上述目的，本发明中技术方案1所记载的发明，是一种在管内装有必须密封的保存物的状态下密封该管子的管子密封方法，其特征在于：在上述管子密封部分的外表面配置环形加热部件，通过利用高频感应加热的方法加热该加热部件，使上述密封部分加热，然后使该加热后的密封部分变形而使管子变成密封状态。

技术方案2所记载的发明，是一种在管子内装有必须密封的保存物的状态下密封该管子的管子密封方法，其特征在于：在上述管子密封部分的外表面配置环形加热部件，通过向该加热部件供给电流使其自身产生焦尔热加热上述密封部分，然后把该加热后的密封部分加以变形而使管子变成密封状态。在此情况下，上述管子最好是按技术方案3记载的发明那样，至少是利用扭转力和拉伸力的其中一种力的作用来实现变形。

技术方案3所记载的发明，是一种在管子内装有必须密封的保存物的状态下密封该管子的管子密封装置，其特征在于：它具有：环绕配置在上述管子密封部分外周面侧的加热线圈；配置在该加热线圈和管子外周面之间的环形加热部件；将高频电流供给上述加热线圈，加热上述加热部件的高频振荡器；使管子加热过的密封部分变形将管子变成密封状态的变形装置。在此情况下，上述加热部件，如技术方案4所记载的那样，最好在加热线圈的管子一侧内面或者管子外表面配设成一体。

另外，技术方案6所记载的发明，是一种在管子内装有必须密封的保存物的状态下密封该管子的管子密封装置，其特征在于：它具有：配置在上述管子密封部分外周面侧的通过电流供给使其自身产生焦尔热的环形加热部件，将电流供给该加热部件使加热部件发热的电源装置，使上述管子加热过的密封部分变形而使管子变成密封状态的变形装置。在此情况下，如技术方案7所记载的那样，上述加热部件，最好是用石墨等导电部件做成，上述电源装置为商用电源。

附图说明

图1表示本发明涉及的密封装置的一个实施例的结构图。

图2表示该装置动作的概略侧面图。

图3表示该装置变形例的结构图。

图4表示本发明涉及的密封装置的其他实施例的平面图。

图5表示该装置的概略侧面图。

图6表示本发明涉及的密封装置的另一实施例的结构图。

图7表示本发明涉及的密封装置的另一实施例的结构图。

图8表示本发明涉及的密封装置的另一实施例的结构图。

图9表示本发明涉及的密封装置的另一实施例的结构图。

具体实施方式

以下，按照附图详细说明本发明的实施形态。

图1和图2表示本发明涉及的管子密封装置的一个实施例。图中，密封装置1具有：配置在玻璃管2外周面侧的加热线圈3，将高频电流供给该加热线圈3的高频振荡器4，将一对管子变形部件5移动到指定方向的一对(或者一台)变形部件移动装置6，带有电脑和程序装置等、控制上述高频振荡器4和变形部件移动装置6的控制装置7。

上述加热线圈3，例如通过将铜管绕成螺旋状并涂覆绝缘剂，做成近似圆筒状，其内表面侧，成一体地配设由混合了碳素、陶瓷、磁性金属或各种磁性材料的树脂等做成、能感应涡流的加热部件8。由图可知，该加热部件8呈环形，包括孔8a，在密封管子的过程中，孔8a用于嵌插玻璃管2的密封部分2a。另外，在加热线圈3的圆周上的相对的直径位置上，开设有指向中心方向的一对通孔3a，在此贯通孔3a内，分别嵌插上述管子变形部件5。

管子变形部件5，可用诸如金属棒、金属模做成，其顶端部设计成能将加热过的玻璃管2压变形的形状。而且，由驱动缸或电动机等构成的变形部件移动装置的动作，使一对管子变形部件5前进，籍此顶端部分之间的间隔变窄，如图2(b)所示，最后，加热后的玻璃管2的变形部分2a(加热部分)被压扁而成为密封状态。另外，管子变形部件5的数量和形状不限于此例，例如也可以将管子变形部件5设计成3个或4个以上，从三方或四方挤压，还可以将顶端部分设计成宽度窄和宽度宽的适当形状。

上述高频振荡器4，使用诸如由IGBT、MOSFET、SIT等带半导体开关元件的逆变回路和输出变压器等构成的晶体管逆变器，能输出指定频率的高频电流。另外，在高频振荡器4中，还附设有循环供给冷却加热线圈3和半导体开关元件用冷却水的冷却水供给装置(图中没有表示)。

使用这套密封装置1，首先通过控制装置7使各变形部件移动装置6动作，使管子变形部件5分别设定在后退位置(顶端部分不突出在加热部件8的孔8a内侧面的位置)，在玻璃管2内装入了指定的保存物W的状态下，把该玻璃管2的密封部分2a嵌插到加热线圈3的加热部件8的孔8a内。

另外，向玻璃管2内装入保存物W，是向一端密封的规定长度玻璃管2内从其开口的另一端装入，自动地进行的，另外，该装入了保存物W的玻璃管2相对加热线圈3的设定，是靠自动设定进行的，装入了保存物W的玻璃管2在垂直状态下自动地搬送到加热线圈3的下部，在该位置上升规定的距离。

如果玻璃管2设定在加热线圈3内，控制装置7的控制信号使高频振荡器4动作，将指定频率和电功率的高频电流供给加热线圈3。通过将高频电流供给加热线圈3，从加热线圈3发生的磁通作用到加热部件8上，感应出涡电流，使加热部件8急剧加热到指定温度。由于该加热部件8的急剧加热，靠近加热部件8的孔8a内表面配置的玻璃管2的外表面，被加热到指定温度。

该玻璃管2的加热温度用后述的红外线辐射温度计等检测，当玻璃管2的至少密封部分2a的外表面达到指定温度的时候，控制装置7的控制信号使变形部件移动装置6动作，使各管子变形部件5前进，从其外表面侧将正在加热中的玻璃管2挤溃。另外，管子变形部件5的前进动作与对加热线圈3的通电停止，可以是几乎同时进行，也例如可以到完全挤溃为止都维持通电状态，使挤溃动作简易而可靠。

然后，通过用管子变形部件5挤溃密封部分2a，保存物W处于密封状态的玻璃管2，通过下降一定距离，从加热线圈2内退出，例如在搬送过程中自然冷却(或用空冷等强制冷却)后，收藏于制品箱内。

通过此法，得到内部以密封状态贮存了保存物W的玻璃管2，此时，贮存了保存物W的玻璃管2的密封，是通过由加热部件8的感应加热形成的热来进行的，同时，利用感应加热，加热温度的控制与喷灯等比较，更能正确进行，所以贮存于玻璃管2内部的保存物W，可能高精度控制在不产生热破坏的适当温度。其结果，不受保存物W种类的影响，能容易得到可靠而均匀的密封状态，同时，可以期待密封作业的自动化和作业环境的改善，提高其作业性。

在此例中，在加热线圈3中形成了管子变形部件5可进可退的通孔3a，但如图3所示，也可以配置成通过线圈移动装置9来移动加热线圈3。在此情况下，当玻璃管2被加热线圈3加热到规定温度时，控制装置的控制信号使线圈移动装置9动作，将加热线圈3例如按双虚线所示那样上升，从密封部分2a处退去。

然后，在该加热线圈3退出的状态下，依靠变形部件移动装置6的动作使管子变形部件5分别前进，挤溃玻璃管2的密封部分2a，使之变形而密封。在此例中，因为管子变形部件5没有贯穿加热线圈3，所以可期待加热线圈3的形状简化，同时，可以适当设定管子变形部件5的顶端部形状，能容易得到预定的挤溃状态(挤溃形状)。另外，在此例中，不是使加热线圈3移动，而是配置成玻璃管2自身能移动，也能得到同样的作用效果。但是，根据实验结果，将加热部件8设定在1300℃、外径5～30mm的玻璃管2加热数秒钟，玻璃管2就能极简单地被挤溃(变形)。

图4和图5、图6、图7、图8、和图9都分别表示其他的实施例。以下便在与上述实施例同一部位标注同一符号加以说明。首先，图4和图5所示的实施例的特征在于，环形加热部件8不是配置在加热线圈3的内周面，而是例如通过涂布在玻璃管2的密封部分2a的外周面来配置。

这时，加热部件8，例如可以使用混入碳素等磁性材料的粉末或涂料等，在玻璃管2的密封部分2a薄薄地(所定厚度)涂上一层，通过往加热线圈3供给高频电流，感应加热该加热部件8，使玻璃管2加热到所定温度。在此实施例的情况下，因为加热部件8是直接涂布在玻璃管2的密封部分2a的，所以加热效率提高，加热到所定温度的时间可以缩短，与此同时，例如根据保存物W的不同，使用颜色不同的涂料，就可以得到容易识别密封的内部保存物W的作用效果。

另外，如图6所示实施例的特征在于，玻璃管2的密封部分2a是通过施加扭转力而被密封的。也就是说，在玻璃管2的初期状态，把密封的一端部用固定部件10固定住，该玻璃管2的另一端用连接到扭转装置12的固定部件来固定。

然后，用控制装置7的控制信号使扭转装置12动作，使保持部件11按图中箭头イ的方向旋转，使玻璃管2的密封部分2a扭转变形。通过扭转，玻璃管2的密封部分2a被密封，此时，把固定部件11扭转完了之后，按箭头口的方向向上移动(拉伸)，籍此，如图6(b)所示，可以把玻璃管2在扭转部分(密封部分2a)切断。

在此实施例的情况下，因为是靠扭转力使玻璃管2变形，所以可能得到更加可靠而均匀的密封状态。另外，例如，如果用扭转力和拉伸力来切断玻璃管2的密封部分2a的话，可以得到所希望长度的密封状态玻璃管2，使保管容易，工艺简化。

另外，如图7所示的实施例的特征在于，在加热线圈3中成一体地组装有红外辐射温度计13，根据该温度计13的温度控制高频振荡器4，同时，如图6所示的固定部件10和固定部件11做成可能夹紧和松开的方式。

在此实施例中，除了能得到与图6同样的作用效果之外，因为红外辐射温度计13与加热线圈3成一体，所以能得到高精度检测出密封部分2a温度的作用效果。另外，因为固定部件10和保持部件11是可能夹紧和松开的，所以通过与保存物W的收容装置等进行功能性接合，就可以一边将保存物W装入连续运来的玻璃管2内，一边进行密封和切断，这一连串的密封作业可以自动进行，因此便能得到作业性大幅度提高等作用效果。

另外，如图8和图9所示的实施例的特征在于，作为加热部件20(加热装置)可以使用石墨(碳素)、不锈钢材等具有一定电阻的近似环状的导电部件，向此加热部件20供给商用电源，利用加热部件20的焦耳热(自发热)，使配置在加热部件20孔内的玻璃管2加热到所定温度。也就是说，加热部件20，包括在中央部设有玻璃管2插孔的近似环状的加热部20a，和在该加热部20a的两端部稍微往直径方向外侧突出的一对电源供应部20b，通过电源电缆22，把作为电源装置的电源装置21连接到电源供给部20b上。

电源装置21，例如具有单相AC1OOV、三相200V等商用电源21a，以及通过电源开关21c接到该商用电源21a的电源变压器21b等。而且做成的结构能通过电源变压器21b，把商用电源21a的例如电压升压到所定电压，再通过电源电缆22，把所定电压供给到加热部件20。

另外，作为该实施例中的变形装置，可以采用上述各实施例的管子变形部件5和能提供拉伸力的各种机构、能提供扭转力的上述扭转装置12等适当的变形装置，自发热方式不限于焦耳热，也可以采用其他适当的自发热方式。另外，作为电源装置21不限于3使用商用电源21a，也可以使用专用电源，在电源装置21上也可以设置适当的安全装置，加热部件20的加热部20a的形状也可以按玻璃管2的外部形状做适当的改变。

按照此实施例，除了得到与上述实施例同样作用效果之外，由于可以使用比上述实施例电压更低的商用电源21a，能提高作业的安全性，同时，可以用加热部件20的焦耳热来加热管2，所以不需要上述实施例那样的加热线圈3等，得到密封装置1自身结构简化，造价更低廉的作用效果。但是，在此实施例中，也通过实验确认：把加热部件20的板厚t设定在约5mm，宽度约20mm，该加热部件20的表面温度定为1300℃，外径5～30mm的玻璃管2加热数秒钟的时候，可以极简单地将玻璃管2压溃。

另外，本发明不仅仅限于上述各实施例所述的方式，例如红外辐射温度计13在各实施例中都使用等，也可以将各实施例的全部或一部分适当组合使用。还有，在上述各实施例中，管子是以玻璃管2的情况进行了说明，但本发明也适用于塑料管等能产生热变形的其他适当的管密封作业。

如上详细所述，按照技术方案1记载的发明，因为在管子密封部分的外周面侧配置了环形加热部件，通过高频感应加热该加热部件，再加热密封部分，然后使密封部分变形，将管子变成密封状态，所以温度控制可利用简易的感应加热，不管保存物的种类如何，都能以适当的温度加热，得到可靠而且均匀的密封状态，同时，通过缩短加热时间，提高密封作业的作业性，而且不需使用火力，所以作业的安全性能提高，还可望防止作业环境的恶化。

另外，按照技术方案2所记载的发明，因为是在管子密封部分的外周面侧配置了环形加热部件，通过该加热部件的自发热来加热密封部分，然后使密封部分变形，将管子变成密封状态的，所以能够利用加热部件的焦耳热等自发热现象，不管保存物的种类如何，都能以适当的温度加热，得到可靠而且均匀的密封状态，同时，通过缩短加热时间，提高密封作业的作业性，而且不需使用火力，所以作业的安全性能提高，还可望防止作业环境的恶化。

另外，按照技术方案3所记载的发明，在技术方案1或技术方案2记载的发明的效果的基础上，因为管子受扭转力和拉伸力的至少一种力的作用而变形，所以能容易得到管子更可靠而且更均匀的密封状态。

另外，按照技术方案4所记载的发明，因为是从高频振荡器给在管子密封部分的外周面侧配置的加热线圈供给高频电流，通过感应加热配置在加热线圈和管子外周面间的环形加热部件来加热管子加热部分，然后通过变形装置对该加热后的密封部分进行变形密封的，所以能够利用可控制为适当温度的感应加热，不管保存物的种类如何，都能得到可靠而且均匀的密封状态，同时，通过缩短加热时间，提高密封作业的作业性，而且不需使用火力，所以作业的安全性能提高，还可望防止作业环境的恶化。

按照技术方案5所记载的发明，在技术方案4所记载的发明效果的基础上，环形加热部件是成一体配设于加热线圈的管子侧内面或者管子外周面的，所以可能提高基于加热部件的管子加热效率，同时，可望提高装置的使用方便性等。

另外，按照技术方案6所记载的发明，因为是从电源装置给在管子密封部分的外周面侧配置的环形加热装置供给电流，通过加热装置的自发热来加热管子加热部分，然后通过变形装置对该加热后的密封部分进行变形密封的，所以能够使用商用电源等的低电压，将加热温度控制为适当的温度，不管保存物的种类如何，都能得到可靠而且均匀的密封状态，同时，通过缩短加热时间，提高密封作业的作业性，而且不需使用火力，所以作业的安全性能提高，还可望防止作业环境的恶化。

另外，按照技术方案7所记载的发明，在技术方案6所记载发明的效果的基础上，因为加热装置是用石墨等导电材料做成的，电源装置是商用电源，通过使用石墨等做导电部件，加热部件可能在短时间而且高效率地加热到所定温度，可望进一步提高作业的作业性，同时，通过使用商用电源，可能以低电压将加热部件加热，能够进一步提高作业的安全性，而且可能简化结构，使装置自身的造价更低廉。

Claims (8)

1、一种在管子内装有须密封的保存物的状态下将该管子密封的管子密封方法，其特征在于：在上述管子密封部分的外周面侧配置环形加热部件，利用高频感应加热的方法加热该加热部件，使上述密封部分加热，然后使该加热后的密封部分变形而使管子变成密封状态。

2、一种在管子内装有须密封的保存物的状态下将该管子密封的管子密封方法，其特征在于：在上述管子密封部分的外周面侧配置环形加热部件，通过向该加热部件供给电流使其自身产生焦尔热的方法加热上述密封部分，然后使该加热后的密封部分变形而使管子变成密封状态。

3、如权利要求1或权利要求2所记载的管子密封方法，其特征在于：使上述管子变形的方法是利用扭转力和拉伸力中至少一种力的作用。

4、一种在管子内装有须密封的保存物的状态下将该管子密封的管子密封装置，其特征在于：它具有：环绕配置在上述管子密封部分外周面侧的加热线圈，配置在该加热线圈和管子外周面之间的环形加热部件，把高频电流供给上述加热线圈加热上述加热部件的高频振荡器，及使管子加热过的密封部分变形使管子变成密封状态的变形装置。

5、如权利要求4所记载的管子密封装置，其特征在于：上述加热部件成一体地配设在加热线圈的管子侧内表面或管子的外周面。

6、一种在管子内装有须密封的保存物的状态下将该管子密封的管子密封装置，其特征在于：它具有：配置在上述管子密封部分外周面侧的通过电流供给使其自身产生焦尔热的环形加热部件，将电流供给该加热部件使加热部件发热的电源装置，使上述管子加热过的密封部分变形将管子变成密封状态的变形装置。

7、如权利要求6记载的管子密封装置，其特征在于：上述加热部件用导电材料做成，上述电源装置为商用电源。

8、如权利要求7记载的管子密封装置，其特征在于：上述导电材料为石墨。

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