технологическая камера с транспортным боксом

Формула изобретения

1. Технологическая камера с транспортным боксом, содержащая корпус с выполненными в нем люками, к которым прикреплены защитные перчатки, и смотровым окном, отличающаяся тем, что транспортный бокс уложен на направляющие вплотную к технологической камере, корпус технологической камеры снабжен крышкой входного люка с уплотнительной прокладкой, контактирующей при закрытом входном люке с уплотнительной прокладкой, установленной на кольцевом выступе входного люка, и торцом крышки транспортного бокса с образованием зазора между входной крышкой люка технологической камеры и крышкой транспортного бокса, в центральной части крышки входного люка выполнено сквозное отверстие с установленным в нем штуцером, на наружной поверхности стенки технологической камеры, обращенной к транспортному боксу, выполнен кольцевой паз, в котором размещена уплотнительная прокладка, контактирующая с торцовой поверхностью фланца транспортного бокса с образованием зазора между стенкой технологической камеры и торцом фланца транспортного бокса, в стенке корпуса камеры, обращенной к боксу, выполнены два наклонных и пересекающихся между собой отверстия, к одному из которых подсоединен штуцер воздуховода вакуумной системы, а второе отверстие пересекается с наружной поверхностью стенки корпуса на диаметре, меньшем, чем внутренний диаметр паза под уплотнительную прокладку, к внутренней поверхности крышки входного люка технологической камеры присоединен кронштейн тележки, перемещающейся по установленным внутри корпуса технологической камеры направляющим с помощью электропривода и снабженной механизмом поджатия крышки входного люка, к задней стенке крышки транспортного бокса присоединена полка для обрабатываемого объекта.

2. Технологическая камера с транспортным боксом по п.1, отличающаяся тем, что крышка бокса уплотнена с помощью пружинно-вакуумного устройства и разрезного пружинного упорного кольца.

3. Технологическая камера с транспортным боксом по п.1 или 2, отличающаяся тем, что устройство оборудовано вакуумной системой, общей для камеры и бокса.

4. Технологическая камера с транспортным боксом по п.1, отличающаяся тем, что к торцевым стенкам камеры присоединены направляющие для транспортного бокса.

5. Технологическая камера с транспортным боксом по п.1, отличающаяся тем, что внутри ее корпуса установлена грузоподъемная таль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки в герметичных камерах объектов, содержащих радиоактивные и токсичные вещества, а именно к устройствам таких камер.

Известна камера по патенту RU 2243607. Камера содержи корпус с установленными внутри него манипулятором и грузоподъемным механизмом. Обрабатываемый объект вводится в камеру через шлюзовой тамбур и имеет возможность перемещения по вертикали и горизонтали в пространстве камеры. Камера оборудована установками для проведения работ, контрольно-измерительными и испытательными приборами.

Недостатками известной камеры являются:

- ее повышенный горизонтальный габарит и значительный вес за счет применения в конструкции шлюзового тамбура;

- длительность циклов загрузки и выгрузки обрабатываемого объекта из-за необходимости открытия и закрытия поочередно двух крышек шлюзового тамбура;

- отсутствие в конструкции известной камеры систем и устройств, обеспечивающих экологическую безопасность при присоединении к ней транспортного бокса с опасным объектом, конструкция затвора люка которого обеспечивает герметизацию бокса за счет применения пружинно-вакуумного устройства и разрезного пружинного упорного кольца

(например, по патенту RU 2248483).

Известна герметичная камера по патенту JP 5-23918, опубл. 06.04.93 в бюллетене № 2-598, заявка № 62-176788 от 03.08.87 г., предназначенная для работы с ядовитыми веществами, выбранная заявителями в качестве прототипа. В корпусе камеры выполнены люки с прикрепленными к ним защитными перчатками и смотровое окно. К камере через специальный туннель присоединен герметичный транспортный бокс, служащий для подачи в камеру ядовитых обрабатываемых материалов. В туннелях и боксах проложены рельсы для тележек, транспортирующих ядовитые материалы. Секция, состоящая из герметичной камеры, туннеля и транспортного бокса, установлена в пространстве вертикально, причем транспортный бокс находится в ее нижней части.

Недостатками прототипа являются:

- сложность конструкции устройства за счет установки между технологической камерой и транспортным боксом специального туннеля;

- значительный вертикальный габарит секции, что вызывает необходимость расположения известных устройств в производственных помещениях с относительно высокими потолками;

- неудобство присоединения и отсоединения транспортного бокса к туннелю из-за нижнего расположения бокса в секции;

- отсутствие в конструкции туннеля и транспортного бокса систем и устройств, обеспечивающих снижение времени присоединения к секции и отсоединения от нее транспортного бокса, конструкция затвора люка которого обеспечивает герметизацию бокса за счет пружинно-вакуумного устройства и разрезного пружинно-упорного кольца (например, по патенту RU 2248483), позволяющих осуществлять герметизацию соединения за счет вакуумного присоса узлов устройства друг к другу.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно:

- упрощение конструкции устройства и снижение его металлоемкости;

- снижение вертикального габарита устройства;

- сокращение времени присоединения к технологической камере транспортного бокса и отсоединения его от камеры;

- повышение надежности герметизации соединения камера-бокс.

Технический результат достигается тем, что в технологической камере с транспортным боксом, содержащей корпус с выполненными в нем люками, к которым прикреплены защитные перчатки, и смотровым окном, согласно изобретению, бокс установлен на направляющих вплотную к камере, корпус камеры снабжен крышкой входного люка с уплотнительной прокладкой, контактирующей при закрытом входном люке с уплотнительной прокладкой, установленной на кольцевом выступе входного люка, и торцом крышки бокса с образованием зазора между уплотняемыми поверхностями, в центральной части крышки входного люка выполнено сквозное отверстие с установленным в нем штуцером, на наружной поверхности стенки камеры, обращенной к транспортному боксу, выполнен кольцевой паз, в котором размещена уплотнительная прокладка, контактирующая с торцовой поверхностью фланца транспортного бокса с образованием зазора между уплотняемыми поверхностями, в стенке корпуса камеры, обращенной к боксу, выполнены два наклонных и пересекающихся между собой отверстия, к верхнему из которых подсоединен штуцер воздуховода вакуумной системы, а второе отверстие пересекается с наружной поверхностью упомянутой стенки корпуса на диаметре, меньшем, чем внутренний диаметр паза под уплотнительную прокладку, к внутренней поверхности крышки входного люка камеры присоединен кронштейн тележки, перемещающейся по установленным внутри корпуса камеры направляющим с помощью электропривода и снабженной механизмом поджатия крышки входного люка, к задней стенке внутреннего диска крышки бокса присоединена полка для обрабатываемого объекта.

Крышка бокса уплотнена с помощью пружинно-вакуумного устройства и разрезного пружинного упорного кольца.

Устройство оборудовано вакуумной системой, общей для камеры и бокса.

К торцовой стенке камеры присоединены направляющие для транспортного бокса

Внутри корпуса камеры установлена грузоподъемная таль.

Установка транспортного бокса на направляющих вплотную к технологической камере обеспечивает упрощение конструкции устройства и снижение его металлоемкости, а также позволяет расположить устройство горизонтально, что снижает вертикальный габарит и делает возможным установку устройства в производственных помещениях с более низкими потолками, чем при применении прототипа.

Снабжение корпуса камеры крышкой входного люка с уплотнительной прокладкой, контактирующей при закрытом входном люке с уплотнительной прокладкой, установленной на кольцевом выступе люка, и торцом крышки бокса, обеспечивает герметизацию люка при отсоединенном от камеры боксе. Контакт упомянутой прокладки входной крышки люка с торцом крышки транспортного бокса обеспечивает зазор между входной крышкой люка камеры и крышкой бокса, используемый для присоса упомянутых крышек друг к другу при откачке воздуха из этого зазора через сквозное отверстие в центральной части крышки люка, в котором установлен штуцер. Кроме того, этот зазор используется для отсоса воздуха из вакуумной камеры крышки бокса через отверстия, выполненные в крышке бокса.

Уплотнительная прокладка, размещенная в кольцевом пазу, выполненном на наружной стенке камеры, обращенной к транспортному боксу, и контактирующая с торцовой поверхностью фланца транспортного бокса, обеспечивает совместно с прокладкой, установленной на кольцевом выступе люка камеры, зазор между стенкой камеры и торцом фланца транспортного бокса, используемый для присоса друг к другу стенки камеры и торца фланца бокса при отсосе воздуха из этого зазора через наклонные и пересекающиеся между собой отверстия, выполненные в стенке камеры, в одном из которых установлен штуцер, соединенный с вакуумной системой.

Установка на направляющих, размещенных внутри корпуса, тележки с возможностью ее перемещения с помощью электропривода и прикрепление ее с помощью кронштейна к входной крышке люка камеры создает возможность открытия и закрытия крышки люка камеры совместно с присосавшейся к ней крышкой транспортного бокса.

Снабжение тележки механизмом поджатия крышки обеспечивает надежную герметизацию люка камеры при отсоединении от последней транспортного бокса.

Прикрепление к задней стенке внутреннего диска крышки транспортного бокса полки для обрабатываемого объекта обеспечивает транспортировку последнего из бокса в технологическую камеру при движении тележки и присосавшихся друг к другу крышек камеры и бокса внутрь технологической камеры.

Уплотнение крышки транспортного бокса с помощью пружинно-вакуумного устройства и разрезного пружинного упорного кольца обеспечивает надежную герметизацию люка бокса, сокращает время присоединения бокса к технологической камере и время отсоединения бокса от нее.

Оборудование предложенного устройства вакуумной системой, общей для камеры и бокса, обеспечивает синхронизацию присоса их друг к другу и разгерметизацию люка транспортного бокса.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства с наложенным на него разрезом вертикальной плоскостью.

Устройство содержит технологическую камеру 1 и транспортный бокс 2, установленный вплотную к камере на направляющих 3, которые присоединены к корпусу 4 камеры 1. В корпусе 4 камеры выполнены люки 5, к которым прикреплены защитные перчатки (на чертеже условно не показаны) и смотровое окно 6. Корпус 4 снабжен крышкой 7 входного люка 8 с уплотнительной прокладкой 9, выступающей на заданную высоту от торца крышки 7 и контактирующей при закрытом люке 8 с уплотнительной прокладкой 10, установленной на кольцевом выступе люка 8, и торцом крышки 11 бокса 2. В центральной части крышки 7 выполнено сквозное отверстие 12 с установленным в нем штуцером 13, к которому подсоединен гибкий армированный воздуховод 14 вакуумной системы, в результате чего вакуумная система сообщается с зазором 15, образованным между крышками 7 и 11 и уплотнительной прокладкой 9. На наружной поверхности технологической камеры 1, обращенной к транспортному боксу 2, выполнен кольцевой паз 16, в котором размещена выступающая из него на заданную высоту уплотнительная прокладка 17, контактирующая с торцовой поверхностью фланца бокса 2. В упомянутой стенке выполнены два наклонных и пересекающихся между собой отверстия 18 и 19. Отверстие 18 пересекается с наружной поверхностью стенки корпуса 4, а в отверстии 19 установлен штуцер 20 воздуховода 21 вакуумной системы, в результате чего вакуумная система сообщается с зазором 22, образованным между корпусом 4 камеры 1, торцом фланца бокса 2 и уплотнительными прокладками 17 и 10.

К внутренней поверхности крышки 7 входного люка 8 присоединен кронштейн 23 тележки 24, перемещающейся по установленным внутри корпуса 4 направляющим 25 с помощью электропривода (на чертеже условно не показан) и снабженной механизмом поджатия (на чертеже условно не показан) крышки 7 люка 8. К задней стенке крышки 11 бокса 2 присоединена полка 26 для размещения на ней обрабатываемого объекта. Крышка 11 бокса 2 состоит из двух параллельных дисков, внутреннего 27 и наружного 28, жестко соединенных между собой равномерно расположенными по окружности полыми стойками 29. Между дисками 27 и 28 расположен плавающий диск 30, предварительно установленный своими отверстиями на полых стойках 29, имеющий возможность перемещения вдоль стоек. На поясе наружного диска 28 установлена прокладка 31, уплотняющая люк бокса 2 при воздействии на него торца плавающего диска 30 через промежуточную шайбу 32. На внутренней поверхности стенки бокса 2 выполнена цилиндрическая расточка 33, предназначенная для размещения в ней разрезного пружинного упорного кольца 34, имеющего конусную внутреннюю поверхность, контактирующую с наружной конусной поверхностью плавающего диска 30. Кольцо 34 препятствует перемещению крышки 11 в осевом направлении в то время, когда бокс 2 загерметизирован. В наружном диске 28, в стойках 29 и во внутреннем диске 27, жестко соединенных между собой, выполнены отверстия 35, пересекающиеся с наружной поверхностью крышки 11, а во внутреннем диске 27 выполнены радиальные заглушенные снаружи отверстия 36, пересекающиеся с отверстиями 35. Отверстия 36 через цилиндрическое отверстие 37 сообщаются с вакуумной камерой 38, образованной тарельчатой пружиной 39 и уплотнительной манжетой 40, которые установлены с возможностью воздействия в осевом направлении на плавающий диск 30. Описанное выше устройство крышки 11 бокса 2 создает возможность воздушного сообщения зазора 15 с вакуумной камерой 38.

Воздуховоды 14 и 21 посредством вентиля 41 связаны с вакуумной сетью предприятия, а посредством вентиля 42 - с атмосферой. Посредством вентиля 43 вакуумная система устройства связана с контрольно-измерительным прибором (на чертеже не показан).

Внутри технологической камеры 1 установлена грузоподъемная таль(на чертеже условно не показана).

Перемещение экологически опасного обрабатываемого объекта, расположенного на полке 26 транспортного бокса 2, в технологическую камеру 1 осуществляется в следующей последовательности.

Транспортный бокс 2 с помощью грузоподъемных устройств укладывают на направляющие 3 и поджимают его вручную или с помощью специальных устройств к торцовой стенке камеры 1. Открывают вентиль 41, связывающий вакуумную систему устройства с вакуумной сетью предприятия. При этом в устройстве происходят следующие процессы.

Через воздуховод 21, штуцер 20, отверстия 19 и 18 воздух отсасывается из зазора 22. В результате этого бокс 2 присасывается с стенке корпуса 4 камеры 1.

Через гибкий армированный воздуховод 14, штуцер 13 и отверстие 12 воздух отсасывается из зазора 15. В результате этого крышка 11 бокса 2 присасывается к крышке 7 входного люка 8 камеры 1.

С некоторым запаздыванием от описанных процессов из-за дросселирования воздуха происходит его отсасывание из вакуумной камеры 38 через зазор 15, отверстия 35, 36 и цилиндрическое отверстие 37. Созданный в камере 38 вакуум приводит к сжатию тарельчатой пружины 39, что снимает осевое усилие на плавающий диск 30. Под воздействием упругой силы разрезного пружинного упорного кольца 34 плавающий диск 30 отходит от кольца 34 и прокладки 31, что приводит к выходу кольца 34 из цилиндрической расточки 33. Крышка 11 бокса 2 получает возможность осевого перемещения совместно с гибким трубопроводом 14.

При достижения заданного вакуума во всех полостях устройства оператор, воздействуя на пульт управления электроприводом тележки 24, перемещает внутрь камеры 1 тележку 24, присоединенную к ней крышку 7 входного люка и присосавшуюся к последней крышку 11 бокса 2 с полкой 26, на которой размещен обрабатываемый объект. Далее объект с помощью грузоподъемной тали снимают с полки 26 и устанавливают его на рабочее место.

После технологической обработки объекта операции перемещения его обратно в транспортный бокс происходят в следующей последовательности.

С помощью грузоподъемной тали обработанный объект устанавливают на полку 26. С помощью тележки 24 перемещают комплект из присосанных друг к другу крышек 7 и 11 в исходное положение, что обеспечивает передачу объекта в бокс 2. С помощью механизма поджатия крышки 7 герметизируют люк 8 камеры. Затем закрывают вентиль 41, разобщая тем самым вакуумную систему устройства с вакуумной сетью предприятия. Открывают вентиль 42, сообщающий вакуумную систему устройства с атмосферой. Это приводит к "отлипанию" транспортного бокса 2 от технологической камеры 1 и герметизации бокса 2 за счет действия его пружинно-вакуумного устройства и расширения разрезного пружинно-упорного кольца 34 до входа его в паз 33.

Далее бокс 2 с обработанным экологически опасным объектом транспортируется согласно установленному регламентом маршруту.