專利名稱：手套箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有保護氣體氣氛的手套箱。本發(fā)明特別涉及一種在其內(nèi)以一種可被離子化的填充料供給氣體放電管的手套箱，對于氣體放電管來說，對填充料的純度有特別高的要求。
在制造放電管的機器中制造低功率高壓放電管時，必須特別小心地將可離子化的填充料引入放電容器中。由于低功率高壓放電管具有相對小的放電容積和相應(yīng)小計量的填充料組分，因而，即使在放電容積中的極少雜質(zhì)也會影響放電管的光輸出量，甚至會使放電管失效。因此，使用傳統(tǒng)的用于別種氣體放電管的那類泵站進行充注填充料會引起相當大的風險。
典型的生產(chǎn)鈉高壓放電管多半是在手套箱內(nèi)的一種保護氣體氣氛中進行的。在生產(chǎn)過程中，在預(yù)制品或組成件，鈉高壓放電管本身通過一個或多個門分批放入手套箱內(nèi)。用于放電管或/和放電管預(yù)制品加工作業(yè)的器械被置放于手套箱內(nèi)。這些器械或工作臺通過一種用于放電管和/或放電管預(yù)制品的傳送系統(tǒng)相互聯(lián)系。為了提高生產(chǎn)率，生產(chǎn)過程是高度自動化的。
由于放電管所要求的某些生產(chǎn)步驟如放電容器的端部密封和使惰性氣體填充組份的凝結(jié)只有在手套箱中以十分高的和難以接受的工藝規(guī)程和成本下才能完成，所以，這種工藝并不能輕易地被應(yīng)用于如水銀蒸汽高壓放電管或鹵素金屬蒸汽高壓放電管類的其它高壓放電管的制造。
而且，在手套箱內(nèi)的生產(chǎn)過程的高度自動化可能導致產(chǎn)生來自塵土、磨損和潤滑劑蒸汽的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在制造小到0.03cm3的放電容積和相應(yīng)小計量的填充料組份的放電管時是不能允許存在的。這類放電管例如可以用作機動車輛前燈中的低功率高壓放電管。從另一方面來說，只要想獲得高生產(chǎn)率的能力，即使在制造低功率高壓放電管時，也不能避免生產(chǎn)過程的高度自動化。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種適于制造產(chǎn)品，特別是適于制造放電管(燈)的手套箱，在手套箱內(nèi)部對保護氣體氣氛的純度有很高的要求，而且可以提供高的輸出即高生產(chǎn)能力。
簡單地說，本發(fā)明的手套箱具有側(cè)壁部分、至少一個頂部和可繞最好為可轉(zhuǎn)動的軸線轉(zhuǎn)動的底件。底件、側(cè)壁部分及至少一個頂部被連在一起形成一種內(nèi)部盛含保護氣體氣氛的氣密性密封內(nèi)腔。多個用于保持待處理的預(yù)制品或部件或半成品的產(chǎn)品保持架固連于底件上。每個產(chǎn)品保持架均有可以氣密方式封閉的管道。
產(chǎn)品保持架沿與底件的轉(zhuǎn)動軸線同心的圓或圓弧安置。產(chǎn)品保持架保持預(yù)制品或半成品，以便使預(yù)制品或半成品的一部分或一個分區(qū)或部分區(qū)域接近安置于手套箱內(nèi)部保護氣體氣氛中的處理裝置。
與此同時，另外區(qū)域或部分的預(yù)制品或半成品可以接近置于手套箱外的器械或工作臺。
這種安排可以僅使那些必須在保護氣體氣氛中進行的那些工序在手套箱內(nèi)進行，而將其余的生產(chǎn)工序在手套箱外進行，因此，只需要將那些用于在保護氣體氣氛中實施工序的處理裝置或工作臺安放在手套箱內(nèi)，而將其它所有的器械或工作臺安置在手套箱外。這種安排大大地減少了可能在手套箱保護氣體氣氛中出現(xiàn)的雜質(zhì)。
本發(fā)明的手套箱可以做到不再需要將待處理的預(yù)制品或半成品依次分批送入手套箱內(nèi)。另外，本發(fā)明的手套箱不要求在其內(nèi)安置用于待處理預(yù)制品或半成品的傳送系統(tǒng)。
處理裝置，工作臺或器械安裝在由產(chǎn)品保持架確定的圓或圓弧的上方和下方，以便使得當手套箱底件與處理裝置和器械的操作節(jié)律、或步調(diào)訊號或循環(huán)周期同步轉(zhuǎn)動時，保持在產(chǎn)品保持架上的預(yù)制品，部件或半成品可被直接送到各個處理裝置或工作臺和器械處。這樣就使達到高生產(chǎn)率成為可能。
最好，手套箱底件用一種具有干滑動支承部分的環(huán)形密封件密封，支承部分壓靠在手套箱底件上。在一個實施例中，所要求的接觸壓力是由一個安放在手套箱壁內(nèi)并在該密封件上方的可膨脹的環(huán)形軟管產(chǎn)生的。但用別的方式產(chǎn)生所需要接觸壓力也是可能的。例如，在第二實施例中，所要求的接觸壓力是借助滾子組件來確保的，滾子組件可精確地調(diào)整相對可動元件的位置，也就是手套箱的底件和殼體的相對位置。
密封件本身配備有環(huán)形的以惰性氣體充注的阻擋槽，用以防止空氣擴散至手套箱內(nèi)。手套箱內(nèi)的氣體壓力最好略高于手套箱外的空氣壓力，從而使空氣和雜質(zhì)難以侵入手套箱內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的手套箱的一個示意性剖視圖。
圖2是本發(fā)明的手套箱的局部剖側(cè)視圖。
圖3是通過手套箱底件密封件的第一實施例和一個產(chǎn)品保持架的剖視圖。
圖4是經(jīng)過手套箱底件密封件的第二實施例的剖視圖。
圖1以高度示意性形式展示本發(fā)明的手套箱的基本原理。手套箱具有帶頂部1a和側(cè)部1b的殼體1及轉(zhuǎn)動支承的底件2。底件2配置有多個用于卡持預(yù)制品4的產(chǎn)品保持架3。所表示的預(yù)制品4是低功率高壓放電管的放電容器(vessels)。放電容器4的上端置于手套箱1內(nèi)部的保護氣體氣氛中，從而使其放電容積與保護氣體氣氛(環(huán)境)溝通。而放電容器4的下端則被置于手套箱1的外面。
現(xiàn)在可以利用設(shè)置在手套箱內(nèi)部的處理裝置或工作臺在保護氣體氣氛中進行填充組份的導入。通過使手套箱底件2與放電管制作機的作業(yè)循環(huán)周期同步轉(zhuǎn)動，保持在產(chǎn)品保持架3上的放電容器4被傳送到手套箱1內(nèi)外的各個處理工位和所用的器械處。手套箱1的底件2的密封件5a，5b有雙層壁，雙層壁確定環(huán)形阻擋槽6，槽內(nèi)充注有惰性氣體7。
圖2是本發(fā)明的手套箱的一個比較詳細的局部側(cè)剖圖。手套箱包括具有頂部10a、10a′，側(cè)部10b的殼體10及底件11。殼體10與底件11一起確定氣密性密封的內(nèi)部12。內(nèi)部12可以被用于手工操作的手套21接近，手套21以氣密封的方式連接于側(cè)部10b并可突伸入手套箱的內(nèi)部12中。
手套箱的底件11是一個圓盤。底件11通過環(huán)11a被支承，可繞其垂直軸線轉(zhuǎn)動。底件11的直徑約110厘米。環(huán)形密封件13安置在底件11的邊緣與殼體10的側(cè)部10b之間。24個產(chǎn)品保持架14安裝在底件11上，產(chǎn)品保持架沿與底件垂直軸線同軸設(shè)置的圓周等間距布置。每個產(chǎn)品保持架14上均保持高壓放電管的放電容器15。
殼體10的頂部10a相對手套箱底件11平行安置，頂部10a用作(僅僅示意性表示)處理裝置16用的安裝臺，裝置16被安置在手套箱的內(nèi)部12內(nèi)。處理裝置16沿由產(chǎn)品保持架14確定的圓周布置于產(chǎn)品保持架14的上方。第二固定安裝臺17設(shè)置在手套箱的可旋轉(zhuǎn)底件11的下方并與之平行。第二安裝臺17配置有用于在手套箱內(nèi)部12的外面來處理放電容器15的工作臺和器械18。工作臺18實施例如加熱或卡緊放電管容器端部一類生產(chǎn)步驟，而處理裝置16則在手套箱內(nèi)部12內(nèi)完成將填充料組分導入放電容積內(nèi)的工作。手套箱的底件11與處理裝置16和工作臺及器械18的作業(yè)周期同步轉(zhuǎn)動，以便使卡持在產(chǎn)品保持架14上的放電容器15依次被傳送至處于不同處理工位的裝置16和工作臺及器械18處。
手套箱的內(nèi)部12含有氬氣氣氛，其氣體壓力略高于手套箱外面的空氣壓力，以防止空氣或其它雜質(zhì)侵入手套箱。氬氣進行一種循環(huán)處理，在處理過程中，氬氣借助沿軸向安置在殼體10的頂部10a上的供應(yīng)管19從氬氣清潔系統(tǒng)R傳送至手套箱內(nèi)部12。經(jīng)過偏心地裝于頂部10a上的抽吸清除裝置20，氬氣又被返回至氬氣清潔系統(tǒng)R。這個方案一方面在于手套箱內(nèi)部12創(chuàng)造了一種沿徑向向外的流動，另一方面又以氬氣充注密封區(qū)域13，從而使空氣向內(nèi)的侵入得以被阻止。氣流的流向在圖2中用箭頭示出。
下面結(jié)合圖3詳細介紹密封件13及產(chǎn)品保持架14的結(jié)構(gòu)。
圖3所示密封件的結(jié)構(gòu)在第1實施例中，密封件13具有U形橫截面的密封環(huán)13a，該密封件有兩個同心的環(huán)形密封面，密封件13還有一個可充氣的環(huán)形軟管13b及干滑動支承部分13c，它們以粘接方式連接于密封表面。軟管13b可用壓縮空氣L充注，密封環(huán)13a則通過干滑動支承部分13c壓靠在手套箱底件11上。干滑動支承部分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)。如果干滑動支承部分13c是用VITON制作的，它們還應(yīng)該用高真空潤滑脂來潤滑。U形密封環(huán)13a和在手套箱底件11上的溝槽確定阻擋槽22，槽22通過管22a用氬氣充注。氬氣通過管22a注入，并通過管22b離開槽22。
手套箱底件11和起安裝臺作用的殼體頂部的下部10a分別配置交疊部分29，30，交疊部分平行于殼體的側(cè)壁部分10b延伸，并將密封區(qū)域與手套箱的其余內(nèi)部12區(qū)域隔離開。任何通過密封件13可能進入的氣態(tài)雜質(zhì)將通過抽吸清除裝置20從此處隨氬氣一起排送到氬氣清潔系統(tǒng)R中。
產(chǎn)品保持架14以氣密方式用螺釘連接于底件11。產(chǎn)品保持架14有圓柱形管23，管23穿過底件11并配置有可封閉的密封環(huán)24。固定在安裝架25上的放電容器15的管狀延伸部分以氣密方式卡持在管23中，從而使容器15的放電容腔與手套箱的內(nèi)部12溝通。如圖3所示，朝向手套箱內(nèi)部12的管23的開口以氣密方式連到(僅示意表示)氬氣充注裝置27的充注槽26，裝置27用于充注放電容積。充注裝置27用本領(lǐng)域人員公知的一種合適的旋轉(zhuǎn)接頭與轉(zhuǎn)動的底件11連接，也可以和密封件13類似的方式連接。充注槽26固接于支架31上，并可借助提升并轉(zhuǎn)動支架31被從產(chǎn)品保持架14上移開，從而使得可從手套箱內(nèi)部12將填充組分和上電極系統(tǒng)放入放電容器15上。
圖4中的密封件的結(jié)構(gòu)。
圖4展示通過手套箱的密封件的第二實施例的剖視圖，第二實施例與手套箱密封件第一實施例的不同之處僅是由手套箱底件51的密封件來表征的，底件51大致相當于圖1中的板2或圖2及圖3中的板11。
在本實施例中的密封件包括通過膠皮板41用螺紋連結(jié)于手套箱殼體52的側(cè)部52a上的環(huán)形密封元件40。殼體52相當于圖2中的殼體10。密封元件40安放于兩個TEFLON密封環(huán)42a，42b上，兩個密封環(huán)與(在圖4中未示出)手套箱底件51的垂直旋轉(zhuǎn)軸同心。密封環(huán)42a，42b也通過多個緊固件43用螺紋連接于手套箱底件51上，從而使得隨著手套箱底件51的轉(zhuǎn)動，密封元件40在TEFLON密封環(huán)42a，42b上滑動。兩個密封環(huán)42a，42b與手套箱底件51和密封元件40一起形成環(huán)形阻擋槽44，槽44內(nèi)充注有惰性氣體，最好是氬氣，氬氣通過手套箱底件51上的孔45注入。
手套箱底件51和在TEFLON環(huán)42a，42b上滑動的環(huán)形密封元件40被整個滾子件46，47和48實現(xiàn)相互精確地定位，而滾子件46，47，48均固緊在密封元件40上。滾子件48相對滾子件46、47沿圓周方向是偏置的。兩個交疊部件49、50將密封元件40與手套箱內(nèi)部分隔開。一個部件49固定在手套箱殼體52的側(cè)部52a上，另一部件50則被固定在手套箱的底件51上。
本發(fā)明并不只局限于上面詳細介紹的實施例，例如，在第二實施例中，TEFLON密封環(huán)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在密封環(huán)42a，42b上滑動。而且，手套箱的外形，尤其是手套箱殼體10，52的外形實際上可以是所想要的任何形狀，例如可以是箱形或圓筒形。
權(quán)利要求
1.一種手套箱，它具有底件(2，11，51)、側(cè)部(1b，1b，52a)和殼頂(1a、10a、10a′)，所述底件，側(cè)部和殼頂確定氣密的內(nèi)部空間(12)，其特征在于底件(2，11，51)是可以轉(zhuǎn)動的；配置有產(chǎn)品保持架(3，14)，產(chǎn)品保持架以氣密方式固緊于底件上，產(chǎn)品保持架與貫通管(23)一起成形，用于以氣密方式接收部分延伸于手套箱內(nèi)部空間(12)中并且部分延伸到手套箱外的產(chǎn)品(4，15)；產(chǎn)品保持架沿與底件的旋轉(zhuǎn)軸線同心的圓或圓弧布置于底件(2，11，51)上；處理裝置(16)或工作臺置于手套箱內(nèi)部空間(12)內(nèi)，用于對產(chǎn)品處在內(nèi)部空間(12)內(nèi)的部分加工作業(yè)；和在外安置的處理裝置或工作臺(18)位于手套箱的外面并安置得適于對產(chǎn)品(4，15)之延伸到產(chǎn)品保持架(3，14)外邊的部分進行操作。
2.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，還包括用于保持處理裝置(16)的安裝板(10a)，裝置(16)至少有一部分延伸入內(nèi)部空間(12)中；和第二安裝板(17)，相對手套箱來說，板(17)安置在第一安裝板的對面并用于支承外部的處理裝置或工作臺(18)；所述處理裝置或工作臺沿與所述的轉(zhuǎn)動圓同心的圓或圓弧安置。
3.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸線是垂直軸線。
4.如權(quán)利要求2所述手套箱，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸線是垂直軸線；和所述第一安裝板(10a)安置在手套箱底件(2，11，51)的上方；第二安裝板(17)則安置在手套箱底件(2，11，51)的下方。
5.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，手套箱底件(2，11，51)至少相對側(cè)部(1b，10b，52a)和殼頂(1a，10a，10a′)之一是可以轉(zhuǎn)動的；而且還配置有將底件(2，11，51)與所述殼頂或側(cè)部至少之一相對密封的密封件(13)；所述密封件(13)包括環(huán)形密封元件(13a)和干滑動支承部分(13c)，而后者固接于密封元件上。
6.如權(quán)利要求5所述手套箱，其特征在于，還具有可充注的軟管(13b)，用于將密封元件(13a)壓靠在底件(2，11)上。
7.如權(quán)利要求6所述手套箱，其特征在于，所述干滑動支承件(13c)包含有TEFLON元件。
8.如權(quán)利要求4所述手套箱，其特征在于，所述密封件具有以氣密方式連接于側(cè)部(52a)和殼頂(1a)的環(huán)形密封元件(40)；兩個圓形或扇形密封環(huán)(42a，42b)，與所述旋轉(zhuǎn)軸線同心，并且在手套箱的可轉(zhuǎn)動底件(51)與環(huán)形密封元件(40)之間形成氣密的密封；和滾子件(46，47，48)，至少與密封元件(40)和殼頂(1a)之一聯(lián)接并安置得能使手套箱的可轉(zhuǎn)動底件(51)和密封元件(40)相對精確地定位。
9.如權(quán)利要求8所述手套箱，其特征在于，密封環(huán)(42a，42b)是TEFLON材料制作的。
10.如權(quán)利要求8所述手套箱，其特征在于，密封環(huán)(42a，42b)被固接于手套箱底件(51)上。
11.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，手套箱底件(11，51)上形成有面對密封件(5a，5b；13a，13c；40，42a，42b)的環(huán)狀溝槽(6，22，44)，而且還含有用于向所述溝槽充注惰性氣體的連接裝置。
12.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，還具有用于將空間(12)內(nèi)的氣體壓力增至高于手套箱外部環(huán)境空氣壓力的裝置(19)。
13.如權(quán)利要求1所述手套箱，其特征在于，所述產(chǎn)品(4，15)包括高壓放電管的放電容器(vessels)。
14.如權(quán)利要求13所述手套箱，其特征在于，高壓放電管的放電容器具有大約百分之一立方厘米的容積。
全文摘要
手套箱有可旋轉(zhuǎn)支承的底件(2，11，51)，底件配置有與其旋轉(zhuǎn)軸線同心安置的一組產(chǎn)品保持架(14)，用于接收一部分在手套箱內(nèi)另一部分在手套箱外的待處理部件。典型的是小尺寸的，例如其容積為1/10和1/100cm
文檔編號H01J9/38GK1127930SQ95108128
公開日1996年7月31日 申請日期1995年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月29日
發(fā)明者D·蘭格, A·施勒格爾, D·迪卡特 申請人:電燈專利信托有限公司