專利名稱：具有多種功能的手套箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于手工作業(yè)或操作用的手套箱。
在涉及化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)、電子、核能等領(lǐng)域的各行各業(yè)中，常常需要在特殊的氣氛環(huán)境下操作，例如在潔凈(無塵、無菌)、無氧、惰性氣體保護(hù)或核屏敝的條件下進(jìn)行手工操作。為此，人們通常采用手套箱，又稱操作箱。這些手套箱包括有有機(jī)玻璃手套箱、金屬手套箱、玻璃手套箱及塑料袋式手套袋。其中，塑料手套袋的成本低、換氣方便，但因沒有固定形狀，操作不方便。有機(jī)玻璃手套箱通常是用多塊有機(jī)玻璃粘合而成的長(zhǎng)方體，強(qiáng)度低、氣密性差，不能進(jìn)行減壓抽氣置換氣體的操作。金屬手套箱價(jià)格昂貴，操作不方便，置換氣體時(shí)同樣需消耗大量純凈氣體。吳天明、聶崇實(shí)提出制作球形的玻璃操作箱(中國(guó)專利CN85205028，1986年9月3日公告)，以增加強(qiáng)度、降低成本。但這種改進(jìn)仍不能保證手套箱進(jìn)行高真空置換氣體的操作。這是因?yàn)槭痔紫鋬?nèi)抽真空時(shí)，裝在手套孔口的用橡膠或合成材料制的軟質(zhì)手套會(huì)被外部大氣壓入箱體內(nèi)，隨著箱內(nèi)的真空度提高而被脹破或與手套孔口脫離而導(dǎo)致?lián)Q氣操作失敗。因此，這些用不同剛性材料(有機(jī)玻璃、金屬或玻璃)制作的操作箱，都只能采用大量長(zhǎng)時(shí)間通氣體的方式來置換箱體內(nèi)的氣體，換氣率低，置換不徹底，消耗許多特殊氣體仍不能實(shí)現(xiàn)高純凈氣氛的要求。此外，這些手套箱中進(jìn)行取出或放入物品時(shí)，會(huì)使箱內(nèi)與大氣相連通而破壞箱內(nèi)特殊氣氛，進(jìn)而增加下一次換氣操作的負(fù)擔(dān)。
鑒于現(xiàn)有手套箱設(shè)計(jì)上存在的問題，本實(shí)用新型提出一種新的設(shè)計(jì)，可保證手套操作箱內(nèi)進(jìn)行抽真空置換氣體，可在不破壞箱內(nèi)特殊氣氛的同時(shí)取出或放入物品，并可在構(gòu)成特殊氣體保護(hù)下的流水操作工作線設(shè)備。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的手套箱箱體由剛性固體材料構(gòu)成，具有一個(gè)或一個(gè)以上的通氣口，一個(gè)或一個(gè)以上的手套孔口，一個(gè)或一個(gè)以上的取放物品的孔口，箱體內(nèi)可設(shè)置水平操作臺(tái)和存放物品的平臺(tái)或架子，箱體下面有基座或支架使其保持平穩(wěn)。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的手套箱箱體為球形，圓筒形或兩頭接凸起球冠的圓筒形。為便于制作、運(yùn)輸與使用，這種手套箱箱體可制作成一個(gè)整體或兩部分或更多的部分，在實(shí)用現(xiàn)場(chǎng)用密封連接件組裝起來。為了增加強(qiáng)度，減小箱體壁厚和用材量，箱體內(nèi)可在不妨礙各種操作的條件下設(shè)置加強(qiáng)筋和支架。但不論選用什么材料，采用什么結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的手套箱的強(qiáng)度和氣密性均應(yīng)能承受內(nèi)部真空與外部大氣壓的壓力差，以保證抽真空操作的進(jìn)行。
本實(shí)用新型的操作箱的通氣口，可以為圓管連接真空活塞，其強(qiáng)度與氣密性能承受內(nèi)部真空與外部大氣壓的壓力差。
本實(shí)用新型的操作箱的通氣口，至少有一個(gè)在真空活塞以外的部位與可充氣的橡膠球膽相連接，以便需要時(shí)可保持箱體內(nèi)的輕微正壓，防止大氣滲入。
本實(shí)用新型的操作箱的手套孔口外端設(shè)置可裝卸的密封門，并設(shè)置一可以開關(guān)并與真空泵相連接的通道，最好是密封門上設(shè)置圓管連接真空活塞。密封門和真空活塞的強(qiáng)度和氣密性能承受內(nèi)部真空與外部大氣壓的壓力差。這樣，在手套孔口密封門蓋緊后將真空活塞外端與真空泵相連，打開真空活塞，便可在箱體內(nèi)抽真空的同時(shí)，在手套孔口也抽真空，使手套內(nèi)外的壓力保持相等，避免了手套被脹破或被壓入箱內(nèi)，從而保證箱體內(nèi)可以實(shí)施高真空抽氣，然后通入特殊氣體(該操作還可重復(fù)數(shù)次)，這樣大大地提高了換氣率，減少特殊氣體消耗，并滿足高純凈、高濃度氣氛保護(hù)的要求。
本實(shí)用新型的手套箱的取放物品的孔口設(shè)置轉(zhuǎn)移物品的物侖，物侖外端設(shè)置可以自動(dòng)控制開關(guān)或從箱體外部用手開關(guān)的密封門，內(nèi)端設(shè)置可以自動(dòng)控制開關(guān)或通過手套操作從箱體內(nèi)部開關(guān)的密封門，并設(shè)置通道與真空泵或特殊氣體源相連接。物侖、密封門和通氣通道的強(qiáng)度和氣密性均應(yīng)能承受內(nèi)外之間真空與大氣壓的壓力蓋。物侖可通過外孔口的密封門開或關(guān)而與真空泵或外界相連通或相隔絕，也可通過內(nèi)孔口的密封門的開或關(guān)而與箱體內(nèi)部相連通或相隔絕。兩頭都隔絕后物侖可單獨(dú)進(jìn)行抽真空再充特殊氣體的操作而更換侖內(nèi)的氣體。這樣可以通過物侖在箱體的內(nèi)外轉(zhuǎn)移物品而不破壞箱體內(nèi)特殊氣氛。物侖最好為圓筒形，圓筒內(nèi)可設(shè)放置物品的小平臺(tái)，兩頭圓形的密封門上設(shè)圓管連接真空活塞，其中外孔口密封門上的活塞與真空泵相連，內(nèi)孔口密封門上的活塞與箱體的氣體相連通。物侖兩頭密封門關(guān)閉后可通過開啟外面的真空活塞來抽真空，然后關(guān)閉外面的真空活塞，打開內(nèi)部的真空活塞而給物侖內(nèi)充滿特殊氣體。
本實(shí)用新型的手套箱取放物品的外孔口可以套裝另一個(gè)轉(zhuǎn)移物品的物侖或塑料袋，上面設(shè)有通氣口可單獨(dú)換氣后再與手套箱的物侖連通，用于提供或接受多件物品，而實(shí)行存取多件物品和接連存取物品的操作并利用塑料袋存取密封物品(如瓶裝液體)。
本實(shí)用新型的手套箱外部和內(nèi)部均設(shè)置控制操作開關(guān)板，開關(guān)板上裝有控制照明、真空泵、密封門、專用工具等裝置的開關(guān)。這樣無論從手套箱外部還是從手套箱內(nèi)部均可以控制與手套箱操作有關(guān)連的裝置。開關(guān)板最好設(shè)置在左右成對(duì)的手套孔口之間以便于操作。
本實(shí)用新型的手套箱的箱體設(shè)計(jì)可以沿直線或曲線(如圓環(huán)或螺旋線等)延伸，并沿軸向設(shè)置多對(duì)手套孔口和多塊控制開關(guān)板，箱體內(nèi)設(shè)傳送裝置，從而構(gòu)成實(shí)行在特殊氣氛保護(hù)下的流水作業(yè)線適用的設(shè)備。其存取的孔口可以水平配置，也可以將存入物品的孔口設(shè)置在作業(yè)線開始端的上方，而將取出物品的孔口設(shè)置在作業(yè)線末端的下方，以便于利用重力，使物體進(jìn)入或退出手套箱。
與原有的手套箱相比，本實(shí)用新型的手套箱可以實(shí)現(xiàn)抽真空而再充氣的方法來置換箱內(nèi)氣體，換氣率高，大大降低了特殊氣體的消耗，并可以滿足高純、高潔凈等超高條件的特殊氣氛的要求；可以在不破壞箱體內(nèi)氣氛的條件下間歇地或接連地存取物品；并可以構(gòu)成實(shí)行特殊氣氛保護(hù)下的流水作業(yè)線的設(shè)備。還可以根據(jù)需要和市場(chǎng)情況選用合適的材料(例如選擇且有核屏敝作用的材料)以及選用合適的箱體構(gòu)造設(shè)計(jì)，從而在使用要求、選材、成本等諸因素中作出優(yōu)化抉擇。本實(shí)用新型的操作箱在化學(xué)、物理、生物、醫(yī)藥、精密加工、微電子、核能等科學(xué)、工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的適用性。


本實(shí)用新型的實(shí)施例。
圖一是這種手套箱的箱體，形狀為兩頭連接凸起球冠的圓筒。箱體上有一個(gè)通氣活塞(1)，兩個(gè)手套孔口(2)，兩個(gè)取放物品的圓筒形物侖(3)，一個(gè)可內(nèi)外操作的控制開關(guān)板(4)，整體箱體安放在圓環(huán)形基座(5)上面。
圖二是手套孔口及取放物品小侖的密封門的一種設(shè)計(jì)。圖中(1)為孔口末端，外部有螺紋，(3)為帶有真空活塞(4)的孔口蓋，內(nèi)圈有內(nèi)螺紋，兩者之間為橡皮環(huán)狀密封圈(2)?？卓谏w與孔口藉螺紋配合旋緊，藉密封圈保證其氣密性。
圖三是沿直線延伸是長(zhǎng)形圓筒手套箱，中間各段(1)上的設(shè)有手套孔口(5)和操作控制開關(guān)板(6)，兩頭兩段(2)上設(shè)有真空活塞(3)及取放物品的物侖(4)，內(nèi)部設(shè)置傳送帶(7)而構(gòu)成實(shí)現(xiàn)特殊氣氛下的流水作業(yè)用的裝置。
權(quán)利要求1.一種手套箱，箱體上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通氣口，一個(gè)或多個(gè)手套孔口，一個(gè)或多個(gè)存取物品的孔口，箱體為球形，圓筒形，或兩頭連接凸起球冠的圓筒形，其特征是手套箱作為一個(gè)整體以及所有各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度和氣密性均能保證手套箱能承受內(nèi)部抽真空與外部大氣壓的壓力差。
2.權(quán)利要求1所述的手套箱，其特征是各手套孔口的外端設(shè)有可裝卸的密封門及與真空泵相連的通道，其強(qiáng)度和氣密性能隨內(nèi)部抽真空與外部大氣壓的壓力差，從而可以在手套箱體內(nèi)部抽真空的同時(shí)在手套孔口也抽真空，避免了手套被脹破或被壓入箱內(nèi)，保證箱體內(nèi)可以實(shí)施高真空抽氣換氣。
3.權(quán)利要求1所述的手套箱，其特征是存取物品的孔口設(shè)置一物侖，物侖內(nèi)外兩端設(shè)自動(dòng)或手動(dòng)開關(guān)的密封門，物侖的壁上(如密封門上)設(shè)有與真空泵或特殊氣體源相連的通道，物倉的各部分的強(qiáng)度和氣密性能承受一側(cè)抽真空另一側(cè)為大氣壓的壓力差，從而可以在不破壞箱體內(nèi)特殊氣氛的條件下在箱體內(nèi)外之間轉(zhuǎn)移物品。
4.權(quán)利要求1所述的手套箱，其特征是取放物品的物侖外端套裝另一可裝卸、可獨(dú)立換氣的物侖或塑料袋，從而可以在不破壞箱體內(nèi)特殊氣氛的條件下存取多件物品或接連多次存取物品。
5.權(quán)利要求1所述的手套箱，其特征是操作箱內(nèi)部和外部均設(shè)置控制操作的開關(guān)板，這樣無論在箱外還是通過手套從箱內(nèi)均可以獨(dú)立地控制與手套箱有關(guān)連的設(shè)備裝置。
6.權(quán)利要求1所述的手套箱，其特征是箱體設(shè)計(jì)沿直線或曲線延伸以設(shè)置多對(duì)手套孔口，并在箱體內(nèi)設(shè)置傳送裝置，從而構(gòu)成在特殊氣氛保護(hù)下的流水作業(yè)線適用的設(shè)備。
專利摘要一種具有多種功能的手套箱。本實(shí)用新型屬于實(shí)行手工作業(yè)用的手套箱。本實(shí)用新型的多功能手套箱在手套孔口設(shè)有可裝卸可抽氣的密封門，存取物品的孔口設(shè)有兩頭裝有密封門的轉(zhuǎn)移物品的物倉，手套箱各部分均能承受外部大氣壓和內(nèi)部抽真空的壓力差，因此，可以安全地進(jìn)行抽真空換氣，可在不破壞箱內(nèi)特殊氣氛的條件下間歇地或接連地存取物品，可構(gòu)成特殊氣氛保護(hù)下的流水作業(yè)線設(shè)備，在多種科研與工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61L9/00GK2201940SQ9423724
公開日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月28日
發(fā)明者廖白霞 申請(qǐng)人:廖白霞