Бокс для обработки предметов

(72) В.К. Костерев и В.И. Максимов (71) Специальное конструкторское бюро ВсесоюзногО научно-исследовательского института источников тока (53) 621.039.7(088.8)(56) 1. Бокс перчаточный металлический для незональной планировки помещений. Справочный каталог "Защитная техника", т. 1. Оборудование, РМ-В/О "Изотоп" М. 1964. (54)(57) 1. БОКС ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДМЕТОВ, включающий камеру со встроенными перчатками и дверкой, устройство подготовки, подачи и откачки рабочей среды, форкамеру с дверками, трубопровод для сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени передачи предметов, повышения качества шлюзования и экономии рабочей среды, он снабжен пневмораспределителями и пневмоклапаном, подключенными к устройству подготовки, подачи и откачки рабочей среды и, трубопроводу : для сжатого газа, фланцем, закреп-, ленным по периметру дверки, с пневма 2. Бокс п щи-й с.я т дросселем, р воде, соедин тель с пневм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОЧКРЫТИЙ 801134235 А тическим уплотнением, зацепом, защей- кой и штуцерами для сжатого воздуха, дверка снабжена автосцепом, а форкамера установлена с возможностью съема и снабжена двумя идентичныж фланцами с пневмоуплотнением, ответными частями зацепа, защелки и штуцеров фланца, закрепленного на боКсе, при этом форкамера посредством трубо" провода, штуцеров и пневмоклапана связана с устройством подготовки, подачи и откачки рабочей среды, ннев матическое уплотнение дверки форкамеры через штуцеры и трубопровод сжатого воздуха связано с пневмоклапа- . ном, а через нневмораспределитель -с трубопроводом подачи и сброса сжатого воздуха, пневмоуплотнение другой дверки форкамеры посредством шту, церов соединено с пневмоуппотнением дверки бокса и через пиевмораспределитель с трубопроводом для подачи и сброса сжатого воздуха. п.1,отличаюм, что он снабжен эмещенйыа на трубопроющем пневмораспределиуплотнением бокса.1134235 Составитель О. ЧерТехред С,Мигунова рректор Г. Решетник дактор Н. Горват аказ 9981/6 но Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Гос по делам13035, Моск Тираж 541 Подпидарственного комитета СССРизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. 4/5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к технологическому оборудованию, в частности к камерам с контролируемой атмосферой, в которых манипулирование выполняется вручную с помощью рукавиц, встроенных в стенки камеры для производства работ в лабораторных и производственных условиях с предметами, содержащими вещества, особо чувствительные к примесям рабочей среды и реагирующие с ними, а также токсические вещества, например, для производства работ по изготовлению химических источников тока, содержащих литий и его соединения.Известен бокс для обработки предметов, включающий камеру со встроенными перчатками и дверкой, устройство подготовки, подачи и откачки, рабочей среды, Форкамеру с дверками, трубопровод для сжатого воздуха 11.Однако в известном боксе необходимо применять дополнительные герметичные контейнеры для межоперационной передачи и хранения обрабатываемых предметов в рабочей среде, что ведет к затратам на загрузку и выгрузку обрабатываемых предметов в контейнеры внутри рабочего объема барометрического бокса и к возможности загрязнения рабочей среды примесями, адсорбировавшими на поверхностях контейнера и Форкамеры при межоперационных передачах, кроме того, каждая передача контейнера в барометрический бокс и обратно приводит к безвозвратному расходу рабочей среды.Цель изобретения - сокращение времени передачи предметов, повышение качества шлюзования и экономии рабочей среды.Поставленная цель достигается тем, что бокс для обработки предметов, включающий камеру со встроенными перчатками и дверкой, устройство подготовки, подачи и откачки рабочей среды, Форкамеру с дверками, трубопровод для сжатого воздуха снабжен пневмораспределителями и пиевмоклапаном, подключенными к устройству подготовки, подачи и откачки рабочей среды и трубопроводу для сжатого газа, Фланцем, закрепленным по периметру дверки с пневматическим уплотнением, зацепом, защелкой и штуцерами для сжатого,воздуха, дверца снабжена автосцепом, а форкамера установлена с возможностью съема и снаб.жена двумя идентичными фланцами спневмоуплотнением, ответной частьюзацепа, защелки и штуцеров Фланца,закрепленного на боксе, при этомфоркамера посредством трубопровода,штуцеров и пневмоклапана связана с-устройством подготовки, подачи иоткачки рабочей среды, пневматическое уплотнение дверки форкамеры через штуцеры и трубопровод сжатоговоздуха связано с пневмоклапаном, ачерезов пневмораспределитель - с трубопроводом подачи и сброса сжатоговоздуха, пневмоуплотнение другойдверки форкамеры посредством штуцеров соединено с пневмоуплотнениемдверки бокса и через пневмораспределитель с трубопроводом для подачии сброса сжатого воздуха.При этом бокс снабжен дросселем,размещенным на трубопроводе, соединяющем пневмораспределитель с пнегчоуплотнением бокса.. На Фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство; на фиг. 2 - фланец боксасо снятой форкамерой, вид спереди;на Фиг. 3 - поперечный разрез А-Афланца бокса на Фиг. 2; на фиг.4продольный разрез Б-Б форкамеры наФиг. 5; на фиг, 5 - форкамера со стороны фланца, на фиг. 6 - пневматическая принципиальная схема,Устройство содержит бокс 1 свстроенными резиновыми перчатками 2,установленный на подставку, внутрикоторой размещено устройство 3 подготовки, подачи и откачки рабочейсреды, форкамеру 4 и трубопроводы 5подвода сжатого воздуха и рабочейсреды. На трубопроводах подвода сжатого воздуха установлены дополнительные пневмораспределители 6 и 7(фиг. 6) с органами управления 8,выведенными на переднюю стенку устройства 3 подготовки, подачи и откачки рабочей среды, а на трубопроводеподвода рабочей среды к форкамере 4установлен дополнительный нормальнозакрытый пневмоклапан 9,На боковой стенке бокса 1 смонтирован фланец 10, в котором имеетсяпроем, закрытый съемной дверкой 11,дверка в проеме герметизируетсяэластичным торообразным пневматическим уплотнением 12, дверка выполнена иэ немагнитного материала, напри1 О мер дюралюминия, и снабжена обоймой с магнитами 13 автосцепа. В верхней части фланца 10 размещены зацепы 14 форкамеры 4, выполненные, например,. в виде крюков, а в нижней части фпан ца 10 смонтирована защелка 15. Вокруг дверки 11 на фланце 10 расположено эластичное торообразное пневматическое уплотнение 16 места стыка бокса 1 и форкамеры 4. В корпусе фланца выполнены каналы (не показаны) для подвода сжатого воздуха к внутренним полостям уплотнений 12 и 16 и для подвода сжатого воздуха и рабочей среды к самоуплотняющимся 15 штуцерам 17 - 19 и открытому штуце ру 20, смонтированным перпендикуляр,но к лицевой поверхности фланца 10в нижней его части. Форкамера 4 выполнена в виде переносного контейне ра с ручкой 21 и двумя идентичными ,фланцами 22 и 23, причем на каждом фпанце имеется проем, закрытый съемной дверкой 24 и 25. Дверки 24 и 25 герметизируются эластичными . 25 торообразньми уплотнениями 26 и 27, дверки выполнены из немагнитного материала, например дюралюминия, и снабжены магнитопроводами 28 и 29 автосцепа, выполненными, например ЗО в виде стальных колец. В верхней части фпанцев 22 и 23 размещены ответные части зацепов 14, выполненные, например, в виде проушин 30 и 31, в которые входят зацепы 14, а в нижней части фпанцев 22 и 23 имеются уступы 32 и 33, за которые зацепляется фиксатор защелки 15 при установке и закреплении форкамеры4 на стенке бокса .1 любым из флан р цев 22 или 23. Перпендикулярно к наружной поверхности фланцев 22 и 23 в нижней их части размещены ответные самоуплотняющиеся штуцеры 34-41, соединенные между собой и с внутренними полостями уплотнений 27 и ф 26 и форкамеры 4, согласно схеме (фиг. 6) при .помощи трубопроводов 42 (фиг. 4) и каналов (не показаны) в корпусе фланцев 22 и 23. 5 О На трубопроводе 5, соединяющем пневмораспределитель 7 с полостями пневмоуплотнения 16 места стыка форкамеры с боксом, установлен дроссель 43 с регулируемым сечением. При за креплении форкамеры 4 на стенке бокса.1 любым из фланцев 22 или 23, например, фпанцем 22, состыкованные штуцеры 17 - 20 со штуцерами 34 - 37 автоматически разуплотняются и замыкают коммуникации подвода сжатого воздуха к рабочей среде (фиг. 6). При этом внутренняя полость форкамеры 4 через трубопровод, штуцеры 34 и 17 и нормально закрытый пневмоклапан 9 соединяется с устройством 3 подачи и откачки рабочей среды, а трубопровод подачи сжатого воздуха в управляющую полость пневмоклапана 9 через штуцеры 20 и 36 соединяется с полостью пневмоуплотнения 27 наруж" ной дверки 25 форкамеры 4 и через штуцеры 37 и 19 и пневмораспределитель 6 с трубопроводами подачи и сброса сжатого воздуха, кроме того, полость пневмоуплотнения 26 внутренней дверки 24 форкамеры 4 через штуцеры 35 и 18 соединяется с полостью пневмоуплотнения 12 дверки 11 бокса 1 и с трубопроводами подачи и сброса сжатого воздуха через пневмораспределитель 7,а полость пневмоуплотнения 16 места стыка форкамеры 4 с боксом 1 соединяется с трубопроводами подачи и сброса сжатого воздуха через другой канал пневмораспре; делителч 7.Устройство работает .следующим образом.Форкамеру 4 при помощи зацепов 14 и защелки 15 устанавливают любым из фланцев 22 или 23, например фланцем 22, на фланце 10 стенки бокса 1 при этом самоуплотняющиеся штуцеры 17 - 19 и открытый штуцер 20 сцепляются со штуцерами 34 - 37 и форкамера подключается к коммуникациям подачи и сброса сжатого воздуха и рабочей среды. В этом положении форкамера может выполнять функции шлюза. Для этого при помощи распределителя 6 полость пневмоуплотнения 27 соединяют с трубопроводом сброса сжатого воздуха, а распределитель,7 ставят в положение подачи сжатого воздуха в полость пневмоуплотнений 12 и 26. При этом дверка бокса 11 и внутренняя дверка форкамеры 22 герметизируются, нормально закрытый клапан 9 перекрывает трубопровод подачи и откачки рабочей среды, а наружная дверка 25 форкамеры 4 разгерметизируется. Через открытую дверку 25 загружают в форкамеру необходимые для работы в боксе предметы, дверку 25 закрывают и переключают пневмораспре 1134235делитель 6, происходит подача сжатого воздуха через штуцеры 19, 37, 36 и 20 в пневмоуплотнение 27 и в управляющую полость пневмоклапана 9, при этом дверка 25 герметично уплотняется, а внутреняя полость форкамеры 4 соединяется с устройством 3 подачи и откачки рабочей среды, посредством которого производят вакуумирование и затем наполнение внутренней1 О полости форкамеры 4 рабочей средой с теми же параметрами, что и у рабочей среды во внутренней полости барометрического бокса. Для передачи пред. метов из форкамеры 4 в барометричес 15 кий бокс 1 пневмораспределитель 7 ставят в положение подачи сжатого воздуха в полость пневмоуплотнения 16 места стыка форкамеры с боксом, при этом полость пневмоуплотнения 26 внутренней дверки 24 форкамеры и полость пневмоуплотнения 12 дверки 11 бокса соединяются с трубопроводом сброса сжатого воздуха и проис-. ходит разгерметизация дверок 24 и 11одновременно с этим магниты 13 взаимодействуют с магнитопроводом 28 и дверки 24 и 11 сцепляются междуУ собой, а в полость пневмоуплотнения 16 места стыка форкамеры и бокса О поступает через дроссель 43 сжатый воздух и происходит герметизация места стыка форкамеры и бокса. Наличие дросселя 43 создает условие запаздывания нарастания и сброса давления 35 сжатого воздуха в полости пневмоуплотнения 16 по отношению к сбросу и нарастанию давления сжатого воздуха в полостях 12 и 26, в результате чего происходит продувка остатков газа с. 40 окружающей атмосферы из зазора между форкамерой и боксом при разгерметизации дверок 11 и 24, а при их закрывании и герметизации исключается попадание атмосферы в полость 45 форкамеры и бокса. Время запаздывания регулируют при помощи изменения величины проходного сечения дросселя 43. После разгерметизации дверок 11 и 24 и герметизации места 50 стыка форкамеры и бокса сцепленные дверки открывают при помощи перчаток 2 в полость бокса 1 и производят передачу предмета иэ форкамеры в. бокс и обратно, Затем производят гермети зацию дверок 11 и 24 путем переклю" чения пневмораспределителя 7 в положение подачи сжатого воздуха в полости пневмоуплотнений 26 и 12, после чего для использования форка-меры 4 в качестве переносного кон- . тейнера для межоперационного хранения и транспортировки предметов ее отсоединяют от фланца 10, для чего, придерживая форкамеру 4 за ручку 21, освобождают защелку 15 и снимают Яюркамеру с зацепов 14, при этом происходит расцепление и самоуплотнение штуцеров 17 - 19 и 34 - 37, а сжатый воздух из управляющей полости пневмоклапана 9 сбрасывается через штуцер 20 в атмосферу. Таким образом дверки 24 и 25 форкамеры 4 оказываются загерметизированными т и внутри форкамеры сохраняется атмосфера рабочей среды, а пневмоклапан 9 перекрывает трубопровод подачи и откачки рабочей среды. Для передачи предметов из форкамеры 4 в барометрический бокс на новом рабочем посте форкамеру 4 любым из фланцев 22 или 23 устанавливают на фланце 10 бокса при помощи щацепов 14 и закрепляют при помощи защелки 15, дальнейшие операции производят в описанной последовательности.При использовании предлагаемого устройства исключается необходимость применения дополнительного герметичного контейнера, что экономит время на загрузку-выгрузку предметов внутри рабочего объема бокса, исключается необходимость вакуумирования и заполнения форкамеры газом окружающей атмосферы или рабочей средой при межоперационных транспортировках, что сокращает времмя и повышает качество шлюзования, а также исключает потери рабочей среды при межоперационной передаче предметов, причем передача предметов из одного бокса в другой расположенных на значительном расстоянии друг от друга) происходит всегда в одной и той же рабочей среде.Качество шлюзования с применением предложенного устройства повышается за счет того, что при любой передаче предметов в бокс сокращена до минимума площадь поверхностей попадающих внутрь бокса и находящихся в контакте с окружающей атмосферой при межоперационной транспортировке 1 и хранении предметов. При предложенном способе внутрь бокса (следовательно в рабочую среду) передаются толькодверки бокса и форкамеры, причем их поверхности, находившиеся в контакте с окружающей атмосферой, плотно прижаты друг к другу и загрязняющие рабочую среду вещества, адсорбнрован ные на этих поверхностях, практически не могут попадать в рабочую среду бокса, тогда как при передаче предметов в бокс пб известному способу, требую.щему применение контейнера, в рабочую полость бокса попадает вся поверхность контейнера, контактировав) шая с окружающей атмосферой, а проводимое вакуумирование при шпюзовании не может гарантировать удалениявсех загрязняющих рабочую среду веществ, адсорбировавших на поверхнос"ти контейнера, кроме того, внутренняя поверхность форкамеры.также контактирует с внешней атмосферой прикаждой передаче предметов для межоперационной транспортировки, что такжеможет являтъсн источником. загрязнения рабочей среды.