CN85108661A - 密闭联结两个盒箱用的装置 - Google Patents

Abstract

本装置用于联结二个盒箱，每个盒箱都有在法兰上的能密闭和打开孔的门。两个门中的一个，支承一个可转动的控制部件，该控制部件有三组槽形凸轮。铰接到门上的V形杠杆与槽和锁销同步地共同作用，以使锁销在控制部件转动的作用下在松开位置与锁紧位置之间移动。该槽的形状使得控制门与门之间互相锁紧和门锁紧到法兰上去的操作按一定的顺序进行成为可能。最好是使锁销能向有助于密封的方向倾斜。

Description

本发明涉及一种允许两个密封盒箱间密闭联结的装置，该装置可在与外界空气隔离的条件下，在两个密闭盒箱之间传送产品、物料或装备。

这种类型的装置在各种工业领域和研究领域中使用。在这些领域中，由于在一个特定的区域中的空气或产品的危险性即污染性，也由于该区域中的无菌洁净空气可能受到大气的污染，必须将一个密封盒箱中的这一特定区域隔离起来。这类情况在核工业领域或制药和医疗领域中会经常出现。

法国专利2040616介绍了一种由两个门形成的双门密闭传送装置，该装置密闭分别制作在每个盒箱上的两个孔，每一个孔都作在与其相应的盒箱的壁连成整体的法兰内。门和法兰的设计使得法兰互相联结，两个门能够联结形成一种双门，而其上的孔又各自与相应盒箱的内腔相通。这类装置还有环状密封环或密封垫，这些密封件分别安装在一个盒箱的门上和另一个盒箱的法兰上。这些密封件的安装方式，使得该装置操作时，滞留在两个门之间的外界空气不与盒箱内部的气体相混，双门的孔具有不破坏盒箱内部气体与外界大气之间密封的效果。

在现有的联结装置和上述法国专利所介绍的联结装置中，每个门的封闭通常用一种带槽反锥联结机构来实现。那类机构在门封闭或打开时，均使门转动。至少在门转动的部分时间内，环形密封件正好摩擦金属表面。通常，当门关闭时，环形密封件贴紧在该金属表面上。由于制造密封件的材料是弹性材料。因此这种摩擦具有划伤接触表面，而最终破坏密封的作用。当这种装置经常运转时，这些缺点更严重;当把这种装置装在需要频繁操纵的设备中时，情况尤其这样。

本发明的任务就是要提供一种既能密闭联结两个密封盒箱又能克服上述公知装置所固有的那些缺点的装置，而且本装置还能在大设备上频繁使用，该装置还可以承受大轴向力而无损坏的危险。

本发明尤其是要提供一种能将第一个密封盒箱密闭联结到第二个密封盒箱上去的装置。第一个盒箱有一个法兰，法兰上有一个通常由第一个门封闭的孔，第二个盒箱上也有一个法兰，该法兰上也有一个通常由第二个门封闭的孔。该装置有将门锁紧到法兰上和门与门相互锁紧的机构。其中紧锁机构至少具有一个控制部件，该部件由第一个门以转动的方法支撑，并至少有三组凸轮表面，至少有三个锁销的第一组锁销和至少有三个锁销的第二组锁销可在第一门内的缩回位置和锁紧位置之间滑动。在锁紧位置内，该锁销伸入到分别作在第一个法兰和第二个门上的槽缝中。该部件还有至少有3个锁销的第三组锁销。它们能在第二个门内的缩回位置和锁紧位置之间滑动，在锁紧位置内，这第三组锁销伸入到作在第二个法兰上的槽缝中。该部件还有三套传动零件，每套至少有三个传动零件，这些传动零件分别装在各凸轮表面和各套锁销中的一个锁销之间，以便在该控制部件的转动作用下使各锁销在缩回位置和锁紧位置之间移动。

根据本发明的一个最佳实施例，每个锁销均可在一个位于通过控制部件迴转轴线的平面内的一个方向上移动，并且倾斜于有助于门的密封的方向上。最好，每个传动零件都有一个铰接到与控制部件迴转轴线垂直的一个销轴上的V形杠杆。该杠杆的一端支承在一个凸轮表面上，它的另一端支承在一个锁销上。支承在第一组和第二组的锁销上的杠杆是铰接到第一个门上的，而支承在第三组上的杠杆是铰接在第二个门上的。

根据本发明的另一个特点，一个称作外法兰的法兰是围绕着一个叫作内法兰的法兰安装的。该装置也有将这两个法兰锁紧在一起的机构。该机构至少有一组至少有三个锁销的第四组锁销，它们能在外法兰内的缩回位置和锁紧位置之间滑动，在锁紧位置内，第四组锁销伸入到作在内法兰上的槽缝中。该装置还有在第四组锁销的缩回位置和锁紧位置之间移动这些锁销的机构。

在说明书后一部分，参照非限定性的实施例和附图，对本发明将进行更加详细的介绍。本发明的附图如下：

图1，是根据本发明制造的密闭联结装置纵向剖面图。

图2，是根据图1内箭头F所示的控制部件图。控制发明装置锁紧和松开用的凸轮表面就制作在该控制部件上。

图3，是一个装置的局部纵向剖切的侧视图，该装置用于遥控图1所示的装置，及用于使该装置的双层门卡紧和操纵。

在附图所示的该实施例中，根据本发明制造的联结装置10安放在定盒箱12及动容器16之间。定盒箱12确定一个相对来说尺寸较大的内工作腔14，而动容器则确定一个相对尺寸较小的内工作腔18。只是定盒箱12和动容器16的含有联结装置10的那一部分被表示在图1上。

以一种公知的方法，该联结装置10有第一个门20，此门紧密地封闭一个在与盒箱12的壁连成整体的法兰24上形成的圆孔22。以相类似的方式，装置10还有第二个门26，该门则紧密地封闭一个在与容器16的壁连成整体的法兰30上形成的圆孔28。

更准确地说，盒箱12的法兰24是一种套筒形式并突伸到盒箱12的外面，在法兰24上还能安装容器16的法兰30的端部。这样，法兰24和30就各自组成一个内法兰和外法兰。为了使得内法兰24配合到外法兰30的端部，门26就退缩到外法兰30内。为此门26有一个外凸缘，该凸缘支承在在孔28上作成的凸肩31上。门20的打开方向朝着盒箱12的内部，因此在法兰24的端部制作了一个用作门20支座的内凸缘25。

以一种公知的方式，门20在门的周边上支承着由弹性材料制作的环形密封件32，其截头圆锥形的外园面通常紧密地支承在作在凸缘25内的辅助表面上。密封件32的另一个作用表面在一般情况下位于与法兰24的端平面相同的一个径向平面上。当门20锁紧在法兰24上时，其情况就是这样。

以与密封件32相似的方式，由弹性材料制作的O型环34紧固在容器法兰30内并支承在凸肩31上。在一般情况下，O型环34的截头园锥形的内园周表面与作在门26的外周边上的辅助面紧密接触。而且，一般情况下，O型环34的另一个作用面位于一个与门26端平面相同的径向平面上。当门26锁紧在法兰30内时，情况就是这样。

正如图1所表示的那样，当容器法兰30装在盒箱法兰24上时，这两个法兰的端平面各自支承在密封件34和32的有效径向面上，于是这些密封件的截头圆锥形的有效表面相互都位于对方的延伸面上。就在这个位置上，圆孔22和28就以同一轴线XX′相互对准。

根据本发明，法兰中的各门相应于该法兰的紧闭和打开，及门与门之间相对的打开和紧闭就由绕轴线XX′转动的方式安装在门20内的部件36所控制。部件36有一个完全穿过门20的第一部分20a的控制杆36a，该门20则安装在盒箱12的内腔14的侧壁上。借助于轴承38，控制杆36a以转动的方式支承在门的第一部分20a上。

杆36a与本体部分36b是一个整体结构，36b位于门20内的第一部分20a与第二部分20b之间的空间内。此外，该20b部分可以有一个中心销40，该销40借助于第三个轴承38，以转动的方式同本体部分36b联在一起。

这样，该部件在转动时就可以控制门与门相互之间和门与其相应的法兰之间的锁紧和打开，本体部分36b有3组由槽42a，42b，42c形成的凸轮表面，该凸轮面基本上是一种圆弧形的表面。正如图1及图2所示，每一组槽都有三个绕轴线XX′有规律地分布着的3个槽，每个槽的长度都相应于使36b部分回转90°角。

其作成凸轮的部分被限制于该90°圆弧部分的30°左右。换言之，一给定组的槽的半径在近60°范围内是个常量，在近30°范围的另一部分圆弧内则是变化的。此外，所制成的每一组槽42a，42b，42c的凸轮部分相对于所制成的另一组槽的凸轮部分是这样安排的，以使得部件36的转动有顺序控制该装置的每一个锁紧机构的作用。这些锁紧机构的顺序控制最终被实现。

事实上，第一组槽42a是作在朝着门20的零件20a的零件36b的那个平面上，而第二组槽42b和第三组槽42c则作在零件36b的朝着门20的零件20b的那个平面上。

槽形凸轮42a，42b，42c中的每一组各自控制三组锁销50a，50b，50c中的一组以保证将门20锁紧在法兰24上，将门20锁紧在门26上和将门26锁紧到法兰30。每组锁销50a、50b、和50c的三个锁销对于轴线XX′彼此成120°均布。

个锁销对于轴线XX′彼此成120°均布。

保证将门20锁紧到法兰24上去的三条锁销滑动地安装在门20的零件20a内，以使得这些锁销在打开位置和紧闭位置之间移动。在松开位置，锁销端部缩回，并且与门20的外园面平齐，在紧闭位置，锁销端伸过门20的外园面而进入到作在法兰24上的环形沟槽52a内。

以与上述相似的方式确保门20锁紧到门26上去的3个锁销50b滑动地装在门20的零件20b内，以使其能在松开位置和锁紧位置之间移动。在松开位置，该锁销端部缩回从而达到与伸入到门26内一个环部中的门20的外园面平齐。在锁紧位置，锁销端伸过门20的外园面进入到作在门26环状部分的环槽52b内。

以同样的方式，确保门26锁紧到法兰30上去的三个锁销50c滑动地安装在门26的环形部分内，以使其在松开位置和锁紧位置之间移动。在松开位置，该锁销端缩回而与门26的环形部分外园面平齐;在锁紧位置，该锁销端突伸出门26的该外园面而进入到在法兰30上的环槽52c中。每个锁销的位移均发生在一个通过轴线XX′径向平面内。锁销50a，50b和50c中的每个锁销均分别由压缩弹簧54a、54b和54c弹性地压向各自的锁紧位置。

此外，门20和26的密封是由O型环（或皱纹管）55a，55b和55c来实现的，它们分别装在各锁销组50a，50b和50c的每个锁销与门之间。各个锁销则在该门上滑动。

最好，为了在门20和26用锁销50b锁紧时，能提高根据本发明制作的装置对处在隔离状态中的门20和26的打开方向即这两个门分离方向沿轴心线XX′施加的轴向力的承载能力，锁销50a，50b和50c最好在所提及的孔的打开方向即分离方向上倾斜45°左右。在图1实施例中门的打开和分离是朝着盒箱12内腔方向进行的，锁销50a，50b和50c就是朝着盒箱12内部并与孔心线XX′成大约45°角倾斜。

考虑到能伸进沟槽52a，52b和52c中的锁销50a，50b和50c的末端均是带有倒角的园柱杆，因此，该沟槽52a，52b及52c都是三角形截面的。

为了使锁销50a，50b和50c能在锁紧位置和松开位置之间移动，在每个槽形凸轮42a，42b，42c与相应的锁销之间都分别装有一个运动传送零件46a，46b和46c。

零件组46a，46b及46c中的每个零件均是一种带2个V形分叉的杠杆，其中部分别装在垂直于轴线XX′的销轴48a，48b及48c上。以使其可绕销轴转动。杠杆46a及46b各自以铰接形式支承在门20的零件20a和20b上，而杠杆46c则铰接在门26上。

每个杠杆46a，46b及46c的第一个分叉基本上处于与轴XX′平行的位置，而且在分叉端部装有滚子44a，44b及44c。这些滚子分别装在相应的槽形凸轮槽42a，42b及42c中。正如图1所示，作在门20的零件20b上的孔56允许每个杠杆46b及46c的第一个分叉通过。

每个杠杆组46a，46b及46c的第二分叉均位于基本上与相应的锁销50a，50b及50c相垂直的方向上。每一个这种第二个分叉的端部均作成两个相对的凸形支承面，这种支承面在两个方向上以强制传动的方式与作在相应锁销上的槽边共同作用，以便在杠杆转动时，使锁销产生轴向移动。

在锁销50a，50b及50c朝盒箱12内部倾斜45°左右的情况中，3个杠杆46a的每个杠杆的2个分叉间交角为45度，而杠杆组46b及46c中的每个杠杆的两个分叉之间的交角约为135度。

上述机构的效果是使得门与门之间及门与法兰之间的锁紧操作和松开操作能够在相对于密封件没有任何转动的情况下实现。这就使得即使在本装置频繁使用时仍能获得令人满意的工作效果。此外，还这样来设计锁紧机构以使得即使装置尺寸很大并承受很大的轴向力和应力的情况下，该装置仍能可靠地工作。

而且，以上描述的实施例还具有使不同的锁紧和松开操作能进行按顺序控制的附加优点。这样在结合之后，图2所表示的那种特殊安排的凸轮使得在部件36迴转期间，能够顺序控制先使容器门26锁紧，然后使门20锁紧在门26上，最后使门20从该盒箱上松开。另外，在一个没有表示出的结构中，通过对槽42a，42b和42c形成的凸轮表面的简单改型而使头2个操作顺序颠倒。显然，新的顺序操作特性以相反的顺序出现即使该容器脱开盒箱。其优点就是在任何时候都知道该装置的正确位置。

在图1所示的实施例中，该装置还具有将容器16的法兰30锁紧到盒箱12的法兰24上的机构。

此锁紧机构以与别的锁紧机构相类同的方法来实现。该机构至少有三个锁销50d，这些锁销围绕轴线XX′互相成120°均布。这些锁销滑动地装在法兰30内，以使得他们能在锁紧位置和松开位置间移动。在松开位置上，锁销被缩回，而且其末端与法兰30的内园面平齐;在锁紧位置上，他们穿过法兰30的内园面而进入作在法兰24的外表面上的环槽52d中。锁销组50d中的每个锁销的移动方向是包含在一个通过XX′轴线的平面之中，而且最好能朝盒箱12内部倾斜并与轴心线XX′为45°角，以便能克服任何趋向于将容器16与盒箱12分离开的力。考虑到锁销50d头部的倒角，该环形沟槽52d有三角形的截面。弹簧54d使锁销组50d中的每个锁销都朝着各自的锁紧方向移动。

锁销组50d中每个锁销的移动的控制是借助于V形杠杆46d来实现的。46d的中部通过销轴48d铰接到法兰30上。每个杠杆46d的第一个分叉装得大致与轴线XX′平行，而且该分叉的端部装有滚子44d。当容器16联接在盒箱12上时，滚子44d装在由盒箱12的壁支承的控制叉58内。

杠杆组46d的每个杠杆的第二个分叉装得基本上与各自相应的锁销50d相垂直，第二个分叉端部有两个相对的凸面，这些凸面支承在作在相应锁销50d上的槽边上。杠杆46d围绕着销轴48d的倾转必然有使锁销组50d在锁紧位置和松开位置间移动的作用。

杠杆组46d的倾转的控制是借助于使叉杆58在径向相对于轴线XX′移动来实现的。叉杆58的移动可以用任何手段来实施。尤其是可借助于一个在图中没有表示出来的油缸推动的旋转凸轮59来实现。这样锁销组50d就可以同步地得到控制。

当门的重量与尺寸使得进行这种控制是可能的话，控制锁紧装置的部位36的操作可以简单地通过一个固定到位于盒箱12内的轴36a端部的轮子或杠杆来实现。

在本实施例中，部件36是由永久地装在盒箱12内的装置60来实现遥控操纵的，该装置60在门20和26互相锁紧时，还能确保由门20和26组成的这种双门的卡紧和操作。下面我们就结合附图3来介绍一下该装置60。

该操作装置60基本上是由中心杆62，中间管64及外管66组成，这些管沿轴线XX′同轴地装在定盒箱的内工作腔14内。在图3所示的实施例中，这三个同轴零件在正对着由门20封闭的孔22穿过盒箱12的壁来回移动，以便确保控制这三个零件的马达和机件组合安放在盒箱12的外面，这有利于控制机构的维修。

更准确地说，外管66平行于轴线XX′地在固定在盒箱12外壁上的支承零件68上来回滑移。该支承零件68装有第一个齿轮传动电机装置70，该电机装置借助于传动链74或某些别的等效机构转动其轴线与外管66轴心线相平行的螺杆72。位于盒箱12外面与外管66的端部组成一个整体的螺母76安装在螺杆72上。这样，齿轮传动电机装置70的起动运转就有使外管66沿着与轴心线XX′平行的方向来回移动的作用。

中间管64借助轴承78以可转动的方式支承在外管66内。中间管64在外管66内的转动是由第二个齿轮传动电机装置80来实现的，该电机装置80安装在位于盒箱12的外部固定于外管66端部的平板82上。为此该齿轮传动电机装置80的输出轴端装有一小齿轮84，小齿轮84与位于盒箱12外部的中间管64的管端组成一个整体的齿轮86啮合。

在外管66的下端，该管66支承一个卡紧头88，该卡紧头在其外周边部分装有三个平行于轴线XX′的销轴90。而且在销轴90的端部装有端爪92。端爪92可以插入图1所示的卡紧环94内该卡紧环94是为了卡紧门20而专门在门20的零件20a上设置的。每根销轴90上均装有一小齿轮96，这些小齿轮同与中间管64的下管端组成一个整体的齿轮98啮合。这样一来，齿轮传动电机装置80的起动运转就有使端爪92在卡紧位置和停歇位置之间移动的作用。在卡紧位置，端爪就插在环94的下面，而在停歇位置，端爪92就与环94脱离接触。

图1所示的对中定位销100安装在环94上，而且位于作在卡紧头88上的相应的凹槽中。

轴62以可转动的方式借助于2个轴承102分别支承在平板82和卡紧头88中。由平板82支承的第3个齿轮传动电机装置104直接与位于盒箱外部的轴62的轴端联结。在轴62的另一端上有一个槽形孔106。该轴端可以安装在图1所示的控制部件36的杆36a端部的辅助沟槽108上。这样，这第三个齿轮传动电机装置104就能控制控制部件36的转动。因而也就必然控制了两个门互相之间及门与法兰之间的锁紧与松开。

最好，波纹密封件108紧密地固定在外管66的每一个管端与支承零件68之间，以防止在这一区段上的盒箱12的密封的任何破坏。

装置60处于停歇位置时，它在齿轮传动电机装置70的作用下处于缩回状态。这时卡紧头88就处在与固定支承零件68的盒箱12的壁最接近的位置。

当容器与该盒箱联结时，首先是通过驱动图1所示的锁紧锁销50d来使其连接的。接着卡紧头88就通过齿轮传动电机装置70的起动运转而进入工作位置。在这工作位置，正如图3所示，齿轮传动电机装置80的起动运转有倾转端爪92的作用，这就确保了对该双门的卡紧。于是两个门相对于法兰的松开操作和它们之间用锁销50b互相锁紧的操作由起动齿轮传动电机装置104来实现。那么该双门的打开就由在相反方向上再一次起动齿轮传动电机装置70来进行。如果希望将容器同盒箱分开，就要使上述的操作顺序按相反的方向进行。

很明显，本发明的保护范围并不仅仅限于上述的实施例，事实上，本发明还覆盖了此实施例的各种变型。尤其是，正如上文所述，控制部件36的操作可以直接借助于与该部件联结为整体的轮子或杠杆来实现。同样，联结每个法兰用的机构也可与上面所描述的形式不相同。很明显，本发明也不仅仅可应用于将一个容器联结在一个盒箱上。事实上，一般说来，本发明覆盖了各种形式和各种大小的密封盒箱的联结。最后，作在控制部件上的凸轮面和确保该锁紧操作的锁销之间的运动的传送也可以由任何与上面所述的V型杠杆等效的其他机构来实现。

Claims (4)

1、一种用于把第一盒箱同第二盒箱密闭联结的装置，第一盒箱具有开了一个孔的第一个法兰，该孔通常用第一个门密闭；第二盒箱具有开了一个孔的第二个法兰，该孔通常用第二个门密闭；该装置有将门锁紧到法兰上和将门与门互相锁紧的机构，其特征在于：锁紧机构具有至少一个由第一个门以转动方式支承的控制部件，该控制部件至少有三组凸轮面；至少有三个锁销的第一组锁销和至少有三个锁销的第二组锁销可在第一个门内在缩回位置和锁紧位置之间滑动，在锁紧位置，这些锁销各自伸到分别作在第一个法兰和第二个门上的槽中；至少有三个锁销的第三组锁销可在第二个门内在缩回位置和锁紧位置之间滑动，在锁紧位置，第三组锁销伸到作在第二个法兰上的槽中；每组至少有三个零件的三组传动零件分别装在每个凸轮面与各组锁销中的一组锁销之间以使锁销在控制部件转动的作用下，在缩回位置和锁紧位置之间移动。

2、根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于：每一个锁销都可在一个位于通过控制部件迴转轴线的平面内的方向上移动，而且还在有助于门的密封的方向上倾斜。

3、根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于：每个传动零件最好具有一种铰接到垂直于控制部件迴转轴线的轴上的V形杠杆，该V形杠杆的一端支承在一个凸轮面上，其另一端则支承在一个锁销上，支承在第一组和第二组锁销上的杠杆是铰接在第一个门上的，而支承在第三组锁销上的杠杆是铰接到第二个门上的。

4、根据权利要求1所述的一种装置，其特征在于：该装置还具有将法兰锁紧在一起的机构，该机构至少还有一组至少是三个锁销一组的第四组锁销，这些锁销能够在外法兰内在缩回位置和锁紧位置之间滑动。在锁紧位置，这第四组锁销伸到作在内法兰上的槽中，该装置还有使第四组锁销在其缩回位置和锁紧位置之间移动的机构。

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