УСТРОЙСТВО ЗАМЕНЫ ПЕРЧАТКИ ДЛЯ РАБОТЫ В ИЗОЛИРОВАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ И СПОСОБ ЗАМЕНЫ ПЕРЧАТКИ Российский патент 2011 года по МПК B25J21/02 G21F7/53 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном относится к устройству замены перчаток для работы в изолированных пространствах, в частности, в ядерной и химической областях и к способу замены перчатки с использованием такого устройства.

Работу с токсичными веществами, такими как радиоактивные элементы или летучие химические вещества, обычно производят в изолированных пространствах. Изолированные пространства используют также для защиты элементов от внешнего загрязнения, если работу необходимо осуществлять в стерильной среде, например, в фармацевтической или пищевой промышленности.

Изолированные пространства представляют собой герметичную камеру. Чтобы иметь возможность осуществлять работу из внешнего пространства в камере, последняя содержит отверстия, в которых крепят перчатки. Таким образом, оператор, вставив руку в перчатку, может манипулировать находящимися в камере объектами, не опасаясь их загрязнения и не опасаясь загрязнения от этих объектов.

Эти перчатки крепят на камере путем натягивания на кольцо, неподвижно соединенное с камерой. Поскольку перчатки выполнены из гибкого и эластичного материала, их можно по меньшей мере слегка деформировать, чтобы они охватили кольцо. Крепление перчатки на кольце завершают посредством уплотнительного кольца.

При этом возникает проблема замены перчатки без нарушения герметичности камеры и с исключением контакта с использованной перчаткой.

Из документа FR 2685244 известен способ замены перчатки, закрепленной на манжете посредством указанного выше кольца. Согласно этому способу перед осуществлением замены изолируют перчатку изнутри камеры при помощи пробки, затем на кольце располагают новую перчатку поверх использованной перчатки с наружной стороны камеры, после чего в новую перчатку вводят руку и использованную перчатку отсоединяют от кольца. Использованная перчатка оказывается в камере и после этого должна быть удалена.

Этот способ является довольно сложным в осуществлении и, кроме того, не предлагает никакого решения для удаления использованной перчатки.

Кроме того, крепление перчатки на камере предполагает использование относительно толстого материала, что ограничивает свободу движений и чувствительность на уровне осязания и может отрицательно сказаться на определенных видах манипуляций.

Существует также перчатка, содержащая кольцо по краю ее отверстия, на котором крепят крышку таким образом, чтобы при выворачивании перчатки наизнанку внутренняя поверхность перчатки была изолирована от наружной окружающей среды. Эта перчатка предназначена для крепления на кольце, при этом указанное отверстие закрывается крышкой. Перчатку соединяют с камерой при помощи средств типа байонетного замка путем вращения перчатки в кольце камеры. После этого руку вводят в перчатку и одновременно снимают обе крышки, чтобы получить возможность доступа в камеру.

Это устройство является очень эффективным и надежным, как с точки зрения сохранения изоляции, так и чистоты перчатки, вместе с тем, перчатка и монтажное устройство являются относительно сложными.

Из документа WO 98/24599 известно также устройство крепления перчатки на манжете. Перчатку крепят на втулке, и манжета тоже содержит втулку, в которую плотно заходит втулка перчатки, при этом осевое стопорение втулки перчатки во втулке манжеты осуществляют при помощи двух колец, установленных в пазах на наружной поверхности втулки перчатки и образующих осевой упор. Для замены перчатки необходимо снять первое кольцо с втулки использованной перчатки, установить его на втулку новой перчатки, частично извлечь втулку использованной перчатки из втулки манжеты, одновременно втулку использованной перчатки перемещают скольжением наружу втулки манжеты. Затем, когда втулка использованной перчатки оказывается полностью извлеченной, другое кольцо втулки использованной перчатки устанавливают на втулку новой перчатки.

Эта операция замены перчатки является долгой и трудоемкой. Кроме того, нет гарантии сохранения изоляции между наружным и внутренним пространствами, и, наконец, манипуляцию новой перчаткой осуществляют использованной перчаткой, что повышает опасность загрязнения новой перчатки.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства замены перчатки, которое отличается высокой надежностью как с точки зрения герметичности, так и с точки зрения манипуляций.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является также создание устройства замены перчатки с возможностью простого и быстрого применения.

Раскрытие изобретения

Эти задачи решаются при помощи устройства замены перчатки для работы в изолированных пространствах, содержащего первую часть, которая должна находиться в камере и в которую на первом этапе вводят новую перчатку, и вторую часть, которая должна находиться снаружи камеры и в которую на втором этапе вводят использованную перчатку. Перчатка согласно настоящему изобретению содержит втулку, охватывающую отверстие перчатки, при этом втулка перчатки выполнена с возможностью неподвижного соединения с камерой и отсоединения от камеры за счет приложения осевого усилия.

Иначе говоря, крепление новой перчатки на камере осуществляют одновременно с извлечением использованной перчатки путем приложения толкающего усилия, при этом новая перчатка оказывается внутри камеры, а использованная перчатка - снаружи камеры для ее удаления.

Преимуществом настоящего изобретения является возможность установки на место перчаток в стерильном состоянии, так как любую манипуляцию с новой перчаткой осуществляют в изолированном пространстве. Так, стерильную перчатку помещают в закрытый пакет и этот пакет открывают только в камере. В описанном выше первом известном техническом решении новую перчатку, наоборот, устанавливают на место снаружи камеры в нестерильном пространстве.

Таким образом, в первую очередь объектом настоящего изобретения является устройство замены перчатки для работы в изолированном пространстве, при этом указанное устройство предназначено для замены использованной перчатки новой перчаткой, содержащее часть для введения руки, выполненную из гибкого материала, и втулку перчатки с продольной осью, охватывающую отверстие перчатки для введения руки. Указанная втулка перчатки содержит также средства крепления с элементом, закрепленным на герметичной камере, при этом указанный элемент содержит втулку диаметром, по существу равным наружному диаметру первой муфты, и содержит замковые средства для взаимодействия с замковыми средствами перчатки. При этом указанные средства крепления выполнены с возможностью блокировки и разблокировки путем приложения по существу осевого усилия, а устройство содержит держатель, оборудованный полостью для размещения новой перчатки, толкатель, оборудованный полостью для размещения использованной перчатки, и средства для перемещения новой перчатки от держателя к элементу камеры для замены использованной перчатки и для перемещения использованной перчатки от элемента камеры к толкателю.

В устройстве согласно настоящему изобретению перчатка оборудована втулкой, содержащей первую муфту большего диаметра и вторую муфту меньшего диаметра, соединенные кольцевой опорной поверхностью, при этом полость держателя имеет диаметр, по существу равный наружному диаметру второй муфты втулки перчатки.

Что касается полости толкателя, она предпочтительно имеет диаметр, по существу равный наружному диаметру первой муфты втулки перчатки.

Толкатель может содержать толкающую поверхность, которая должна опираться на концевую сторону втулки указанного элемента, при этом указанная толкающая поверхность имеет форму, соответствующую форме концевой стороны втулки элемента.

Предпочтительно полость толкателя содержит средство удержания втулки перчатки, позволяющее избежать ее потери во время извлечения толкателя.

Предпочтительно устройство замены перчатки содержит средства содействия замене перчатки, обеспечивающие приложение постоянной нагрузки на втулку новой перчатки для обеспечения нормального монтажа.

В предпочтительном примере выполнения держатель содержит корпус и поршень, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении в отверстии корпуса, при этом указанный поршень предназначен для перемещения защитной крышки, предохраняющей новую перчатку по отношению к использованной перчатке, от втулки новой перчатки к втулке использованной перчатки, причем указанный поршень удерживается в положении покоя при помощи возвратного средства для обеспечения размещения новой перчатки в полости держателя.

Поршень может перемещаться скольжением в корпусе между первым положением, в котором поршень выступает из наружного дна корпуса, противоположного полости, и вторым положением, в котором поршень выступает из дна полости.

Предпочтительно поршень содержит основание со стороны, противоположной полости корпуса, и диск в полости, предназначенный для вхождения в контакт с защитной крышкой.

Возвратное средство выполнено, например, в виде пружины, установленной между основанием и корпусом держателя.

Объектом настоящего изобретения является также комплекс для замены перчатки, содержащий устройство замены перчатки в соответствии с настоящим изобретением и по меньшей мере одну защитную крышку, при этом указанная крышка предназначена для установки во втулку новой перчатки перед заменой перчатки, обеспечивая полную безопасность, так как использованная перчатка оказывается полностью изолированной.

Объектом настоящего изобретения является также способ замены перчатки, использующий устройство в соответствии с настоящим изобретением, содержащий следующие этапы:

а) размещение новой перчатки в полости держателя,

б) установка толкателя в положение упора во втулку элемента, в которой закреплена использованная перчатка,

в) установка втулки использованной перчатки во втулку новой перчатки,

г) перемещение использованной перчатки от втулки элемента к полости толкателя и одновременное перемещение втулки новой перчатки от полости держателя к втулке камеры путем приложения усилия к толкателю в направлении держателя.

Перед этапом а) можно предусмотреть этап размещения в камере по меньшей мере одной новой перчатки и держателя.

Перед этапом б) способ может содержать этап выворачивания наизнанку использованной перчатки.

Способ в соответствии с настоящим изобретением, использующий комплекс для замены перчатки согласно изобретению, перед этапом а) может содержать этап размещения защитной крышки во втулке новой перчатки. Крышку устанавливают на втулку новой перчатки предпочтительно во время ее изготовления, чтобы быть уверенным в ее чистоте. Крышка предназначена для ограничения контакта между оператором и использованной перчаткой, то есть контакта между оператором и веществами внутри изолятора. При применении в пищевой промышленности речь идет о загрязнениях производимого продукта, при применении в фармацевтической или химической промышленности речь идет, например, о токсичном продукте. Благодаря такой установке во время изготовления избегают любого манипулирования крышкой внутри изолятора и опасности контакта между продуктом (загрязнение/токсичный продукт) и двумя сторонами крышки, поэтому «видимая» сторона крышки после операции замены перчатки остается «чистой» от загрязнений или заражений.

Новая перчатка постоянно остается изолированной от использованной перчатки, и крышка, перемещенная на втулку использованной перчатки, изолирует использованную перчатку.

Способ в соответствии с настоящим изобретением перед этапом г) может содержать этап перемещения крышки от втулки новой перчатки к втулке использованной перчатки путем приложения толкающего усилия первой величины к толкателю в направлении держателя. Во время этапа г) перемещение осуществляют при помощи приложения усилия второй величины, превышающего усилие первой величины, к толкателю в направлении держателя для перемещения втулки новой перчатки от держателя к втулке элемента и для перемещения втулки использованной перчатки от втулки элемента к толкателю.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может после этапа г) содержать этап извлечения толкателя с использованной перчаткой и извлечения втулки новой перчатки из держателя.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1А и 1В - показано устройство замены перчатки в соответствии с настоящим изобретением, вид в разрезе;

на фиг.2 - показана перчатка в соответствии с настоящим изобретением, выполненная с возможностью замены при помощи устройства, представленного на фиг.1, вид в разрезе;

на фиг.2А - показана новая перчатка в защитном пакете в соответствии с настоящим изобретением, вид в разрезе;

на фиг.3A-3I - показаны этапы замены перчатки, изображенной на фиг.2, при помощи устройства, представленного на фиг.1, вид в разрезе;

на фиг.4 - показана деталь, представленная на фиг.3I;

на фиг.5 - показана деталь, представленная на фиг.3Е;

на фиг.6 - показана деталь, представленная на фиг.3F;

на фиг.7А и 7В - показаны версии первого варианта выполнения;

на фиг.8 - показаны перчатка и ее манжета согласно второму варианту выполнения, вид в разрезе;

на фиг.9А и 9В - показана деталь, представленная на фиг.8;

на фиг.10А-10Е - представлен детальный вид различных этапов замены перчатки согласно второму варианту выполнения;

на фиг.11 - показана временная заглушка, устанавливаемая вместо новой перчатки, вид в частичном разрезе.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показано устройство замены перчатки в соответствии с настоящим изобретением, содержащее держатель 2 и толкатель 4. Держатель 2 и толкатель 4 в представленном примере по существу имеют форму тел вращения вокруг осей Х и X' соответственно.

Держатель 2 содержит корпус 6 с осью X, в котором выполнена центральная полость 8, предназначенная для размещения новой перчатки G, и сквозное отверстие 10 тоже с осью X, проходящее через корпус 6. Держатель содержит также поршень 12, установленный с возможностью перемещения в отверстии 10 и выходящий на обе стороны корпуса в осевом направлении.

Корпус содержит кольцевую сторону 15, охватывающую полость. Полость имеет внутренний диаметр, по существу равный диаметру муфты 40 меньшего диаметра втулки 36 перчатки в соответствии с настоящим изобретением, которая будет описана ниже.

Поршень 12 со стороны внешнего конца 14 содержит аппликатор, образованный диском 16, и на втором конце 18 - основание 20. Диск 16 и основание 20 предпочтительно имеют наружный диаметр, превышающий диаметр отверстия 10. Таким образом, поршень 12 не может выйти из отверстия 10.

Держатель содержит также возвратное средство, например цилиндрическую пружину 22, для удержания поршня в положении покоя.

Это положение покоя является положением, в котором диск 16 упирается в дно полости 8 корпуса 6.

Пружина установлена в сжатом состоянии между корпусом 6 и основанием 20. Предпочтительно корпус 6 и основание 20 содержат расположенные напротив друг друга кольцевые пазы 24 для установки концов пружины 22, обеспечивая ее крепление и направление.

Таким образом, в положении покоя основание выступает наружу из корпуса 6, а диск 16 опирается на дно полости 8.

В представленном примере дно полости 8 содержит кольцевой выступ 26, расположенный по существу в центре полости 8, в который в положении покоя упирается диск. Этот выступ позволяет ограничивать ход поршня во время замены перчатки.

В представленном примере перчатку крепят к втулке 36 при помощи хомута 37 с двумя диаметрально противоположными головками, а с внутренней стороны стенки полости 8 предусмотрены диаметрально противоположные канавки 27 для прохождения этих головок.

В толкателе 4 выполнена полость 28 с продольной осью X', охваченная кольцевой стенкой 30 с торцевой стороной 31, а на дне 33 полости 28 закреплено захватное средство 32 для перемещения толкателя 4, такое как ручка в виде диска. Внутренний диаметр полости по существу равен наружному диаметру большей муфты 38 втулки 36 перчатки.

Полость 28 содержит также средство 35 для удержания втулки перчатки. Это средство может быть выполнено, например, в виде штифта, выступающего из внутренней стенки полости 28, для приложения по существу радиального усилия сжатия на втулку и/или в виде временного адгезивного средства, установленного на эту же стенку.

Перчатка G (фиг.2) в соответствии с настоящим изобретением содержит собственно перчатку 34 из гибкого материала, образующую часть, защищающую руки, и кольцевую втулку 36, охватывающую отверстие перчатки 34.

В дальнейшем тексте описания позицией 36 обозначена втулка новой перчатки, а позицией 136 - втулка использованной перчатки. Втулки 36 и 136 имеют одинаковую конструкцию, и описание втулки 36 полностью применимо к втулке 136.

Втулка 36 с осью X1 в представленном примере выполнения содержит первую муфту 38 большего диаметра и вторую муфту 40 меньшего диаметра, соединенные кольцевой опорной поверхностью 42. Гибкую перчатку 34 фиксируют на втулке 40 меньшего диаметра.

Такая конфигурация с двумя муфтами 38 и 40 существенно улучшает устойчивость, обеспечивает центровку втулки 36 новой перчатки и втулки 136 использованной перчатки и позволяет оставить пространство для прохождения хомута 37, в частности головки хомута, или любого другого средства соединения перчатки 34 с втулкой 36.

Можно также использовать втулку, выполненную в виде только одной муфты.

Перчатку 34 выполняют, например, из полиэтилена, поливинилхлорида или другого материала, совместимого со стерильной средой, а втулки 36 и 136 предпочтительно выполняют из пластического материала, например из полиэтилена.

Можно также предусмотреть одновременное выполнение втулки и перчатки путем совместного литья под давлением или путем формования втулки литьем на перчатке. Можно также предусмотреть крепление втулки на перчатке, например, при помощи клея или путем термической сварки.

Соединение перчатки и втулки можно осуществить, как было указано выше, при помощи дополнительного защелкивающегося или зажимного кольца или при помощи термоусаживающегося кольца. Выбор типа соединения зависит от совместимости материалов.

Перчатка предназначена для крепления на манжете 44, образующей защиту для руки, таким образом оператор получает больше свободы для выполнения своей работы.

Манжету 44 крепят первым концом (не показан) к стенке камеры, в частности, этот конец охватывает отверстие, выполненное в стенке для прохождения руки, а на втором конце манжета содержит втулку 46, предназначенную для взаимодействия с втулкой 36.

В представленном примере втулку 46 крепят внутри манжеты 44, ее можно выполнять одновременно с манжетой путем литья аналогично выполнению перчатки 34 и втулки 36. В качестве материалов манжеты и втулки можно использовать те же материалы, что и для перчатки 34 и втулки 36.

Для манжеты можно предусмотреть более прочный материал, так как в представленном примере она не предназначена для частой замены.

Перчатка G, содержащая первую и вторую части для захождения руки, выполненные в виде единой детали, не выходит за рамки настоящего изобретения. В этом случае втулку 36 крепят к концу манжеты, и она взаимодействует с втулкой 46, закрепленной на стенке камеры.

Предпочтительно втулка 36 и втулка 46 взаимодействуют путем защелкивания.

Согласно настоящему изобретению средства крепления втулки 36 перчатки на втулке 46 манжеты неподвижно соединены с втулкой 36 перчатки, что в рамках настоящей заявки означает, что они являются неотъемлемой частью втулки 36 перчатки и не предназначены для разъединения с целью монтажа втулки 36 на втулке 46.

В представленном примере эти средства выполнены за одно целое из одного материала с втулкой 36 перчатки.

Можно предусмотреть их соединение при помощи клея или любого другого средства.

Средства крепления перчатки 34 на втулке 46 неподвижны и достаточно жестко соединены с втулкой 36, чтобы избежать их отсоединения от втулки 36 во время операции перемещения.

Втулка 36 содержит кольцевой опорный буртик 48, по существу перпендикулярный оси втулки и образующий стопорный упор.

Втулка 46 содержит внутренний заплечик 50 (фиг.4), выполненный в направлении первого конца манжеты. После посадки втулки 36 перчатки во втулку 46 манжетой кольцевой буртик 48 располагается над заплечиком 50 в направлении захождения втулки 36 перчатки во втулку 46 манжеты, показанном стрелкой 52.

Таким образом, перемещение перчатки в направлении, противоположном направлению захождения, ограничено буртиком 48, упирающимся в заплечик 50.

Кольцевой опорный буртик 48 содержит конусную поверхность, направленную в сторону захождения втулки 36 во втулку 46 и облегчающую введение втулки 36 во втулку 46.

Муфта 38 также содержит задний упор 56, выполненный на ее продольном конце, близком к муфте 40 меньшего диаметра, и предназначенный для вхождения в контакт с задней торцевой стороной 55 в направлении 52 втулки 46 манжеты. Таким образом, втулка 36 перчатки не может перемещаться в направлении захождения за пределы границы, образованной задним упором.

Этот упор 56 в представленном примере выполнен в виде кольцевого выступа 58, радиально выступающего на наружной периферии муфты 38 по существу перпендикулярно к оси втулки 36 перчатки.

В представленном примере расстояние, отделяющее кольцевой опорный буртик 48 от заднего упора 56, слегка превышает расстояние, отделяющее заплечик 50 от задней торцевой стороны 55 втулки 46 манжеты.

Если позволяют размеры первой муфты, задний упор 56 можно не выполнять на конце первой муфты со стороны кольцевого опорного буртика 48.

Задний упор 56 и буртик 48 с конусной поверхностью 54 выполняют в виде одной детали путем литья с втулкой 36.

Можно также предусмотреть выполнение буртика 48 и выступа 58 в виде отдельных элементов.

Таким образом, крепление перчатки на манжете является очень простым и очень быстрым. Кроме того, во время монтажа оператор ощущает моменты срабатывания средств защелкивания, что сигнализирует об окончании фиксации. Благодаря этому оператор уверен в завершении перемещения перчатки и не рискует извлечь толкатель с использованной перчаткой до окончательной и надежной установки новой перчатки на манжете.

Крепление перчатки на манжете и в целом на элементе, неподвижно соединенном с камерой, можно также осуществить при помощи других средств защелкивания, например при помощи по меньшей мере одного упругого язычка, выполненного на втулке 36 перчатки и заходящего в отверстие втулки 46 манжеты.

Неподвижное соединение перчатки с манжетой 44 можно даже выполнить при помощи фрикционных средств; можно предусмотреть средства, создающие очень сильное трение между наружной поверхностью первой муфты втулки 36 перчатки и внутренней стенкой втулки 46 манжеты; эти усилия трения являются достаточными для удержания перчатки и манжеты во время нормального использования, но недостаточными, чтобы помешать перемещению скольжением втулки перчатки по отношению к втулке манжеты при приложении определенного усилия.

В представленном примере втулку 36 перчатки вставляют во втулку 46 манжеты, однако можно предусмотреть введение втулки 46 манжеты во втулку 36 перчатки.

Втулка 46 содержит переднюю торцевую сторону 62 в направлении 52 введения, предназначенную для взаимодействия с торцевой стороной 31 толкателя. Предпочтительно стороны 31 и 62 содержат средства взаимной центровки. Эти средства центровки в представленном примере образованы центральной частью 64, по существу перпендикулярной к оси втулки 46, и по существу конусной наружной частью 66, выполненными на стороне 62, и поверхностями соответствующей формы, выполненными на стороне 31 толкателя.

Кроме того, эти специальные формы обеспечивают боковое удержание толкателя по отношению к втулке 46, предупреждая, таким образом, любое боковое смещение толкателя по отношению к втулке 46, когда на толкатель действует толкающее усилие в направлении втулки 46.

Можно предусмотреть выполнение конусной части внутри, а перпендикулярной поверхности снаружи.

Предпочтительно новая перчатка G содержит крышку 60, которая на первом этапе защищает внутреннее пространство перчатки от внешних загрязнений. Крышку 60 располагают во втулке 36. Крышка имеет наружный диаметр, слегка превышающий внутренний диаметр второй муфты 40, что позволяет установить ее с усилием во второй муфте 40. На втором этапе эта крышка служит для изоляции новой перчатки от использованной перчатки и для изоляции гибкой части использованной перчатки внутри ее втулки.

На крышке и/или на втулке можно нанести адгезивное средство для улучшения удержания крышки во втулке 36. Это адгезивное средство предпочтительно обладает умеренным сцеплением, чтобы избежать увеличения усилия перемещения крышки 60 и сохранить воспроизводимость усилия, так как оно связано с калибровкой пружины 22.

Можно предусмотреть крышку в виде усеченного конуса, обеспечивающую достаточное сцепление с внутренней поверхностью муфты 40, как показано на фиг.7А и 7В.

На фиг.7А показана перчатка во время фазы перемещения крышки 60.

Предпочтительно этот вариант выполнения обеспечивает лучшую центровку между втулками 36, 136 и поршнем 12.

Эту крышку можно выполнять, например, из пластического материала путем литья.

Предпочтительно перчатку G в соответствии с настоящим изобретением поставляют вместе с крышкой 60, установленной во втулке 36 и закрытой в запечатанном пакете 72, защищающем ее от внешних загрязнений (фиг.2А).

Однако можно предусмотреть и установку на место крышки непосредственно перед заменой перчатки.

Преимуществом перчатки, оборудованной крышкой, как будет показано ниже, является изоляция наружной поверхности использованной перчатки, которая может быть загрязнена опасными частицами, от внутреннего объема перчатки, в который заходит рука пользователя.

Вместе с тем, в случае, когда продукты, с которыми производят работу, не являются опасными, когда необходимо работать в атмосфере, защищенной от внешних загрязнений, изоляция наружной поверхности использованной перчатки от внутренней поверхности новой перчатки не является обязательной. В этих обстоятельствах можно предусмотреть монтаж перчаток без крышки. В этом случае держатель 2 может не содержать поршня 12 перемещения крышки 60 новой перчатки в направлении использованной перчатки.

На фиг.8-11 показан вариант выполнения, специально предназначенный для стерильных сред, для которых необходимо соблюдать постоянную стерильность в изолированном пространстве.

Для описания элементов, выполняющих одинаковые функции, использованы те же цифровые позиции, что и при описании первого варианта выполнения.

В этом варианте выполнения предусмотрены уплотнительные средства 80 между втулкой 36 перчатки и втулкой 46 манжеты.

В представленном примере уплотнительные средства 80 содержат упругое кольцо 82 из эластомера (фиг.9А), установленное в пазу 84 внутренней стенки втулки 46, и кольцевые буртики 86, показанные на фиг.9В, выступающие из наружной стенки муфты 38 втулки 36 и предназначенные для вхождения в контакт с упругим кольцом 82.

Наружный диаметр буртиков 86 слегка превышает внутренний диаметр кольца 82 для того, чтобы сжимать эластомерный материал и улучшать уплотнение.

Во время монтажа перчатки на манжете 44 буртики 86 входят в контакт с кольцом 82 и сжимают его, обеспечивая герметичность соединения между втулкой 36 и втулкой 46.

Можно предусмотреть выполнение кольца 82 на перчатке и буртиков на втулке 46 манжеты.

Можно также отказаться от выполнения кольца 82, используя материалы, которые по меньшей мере локально обеспечивают упругость, достаточную для обеспечения герметичности.

Предпочтительно предусмотрены средства углового направления перчаток по отношению к манжете 44, чтобы обеспечить правильное направление пальцев. Уплотнительные средства 80 ограничивают угловое перемещение перчаток по отношению к манжете, затрудняя изменение положения перчатки.

Для этого можно предусмотреть визуальные метки на втулках 36 и 46 для обеспечения угловой разметки, которая при этом не обязательно должна быть идеально точной.

Метки можно также выполнить на перчатке и втулке 36.

Перчатка согласно второму варианту выполнения предназначена для применения в области фармацевтики или в других областях, в которых необходимо обеспечивать стерильность в изолированном пространстве.

На фиг.11 показана заглушка 90, установленная вместо новой перчатки, например, во время начальной стерилизации закрытого пространства, при отсутствии новых перчаток или при повреждении перчатки и в аварийных ситуациях. В этом случае перчатка остается на месте на манжете, что в дальнейшем позволяет ее перемещать вместе с новой перчаткой. Эта заглушка 90 содержит наружную втулку 36' с поперечной стенкой 92. Установка заглушки аналогична установке новой перчатки, и поэтому описание ее установки опускается.

В варианте выполнения поршень 12 может содержать средства для перемещения втулок 36, 136, которые позволяют оператору не создавать ручного толкающего усилия во время этой операции. Таким образом, устраняется возможность незавершенности операции. Это представляет особенный интерес для второго варианта выполнения, поскольку здесь необходимо обеспечить сохранение герметичности.

Эти средства могут быть выполнены в виде выталкивающего устройства с нагруженной пружиной, которое может срабатывать во время перемещения.

Далее следует описание способа замены перчатки в соответствии с настоящим изобретением, причем этот способ идентичен для обоих вариантов выполнения.

Описание представлено со ссылками на фиг.3A-3I для первого варианта выполнения.

Способ замены перчатки включает следующие этапы:

а) размещение новой перчатки в полости держателя,

б) установка толкателя в положение упора во втулку камеры, в которой закреплена использованная перчатка,

в) установка втулки использованной перчатки во втулку новой перчатки,

г) перемещение использованной перчатки от втулки камеры к полости толкателя и одновременное перемещение втулки новой перчатки от полости держателя к втулке камеры.

Далее следует более подробное описание различных этапов способа замены перчатки в соответствии с настоящим изобретением.

Для обозначения элементов использованной перчатки будут использованы цифровые позиции, обозначающие элементы новой перчатки, увеличенные на 100.

Держатель располагают в изоляционной камере, и он может там оставаться постоянно. По меньшей мере один стерильный пакет, содержащий по меньшей мере одну новую перчатку G, тоже вводят в камеру. При этом толкатель 2 остается снаружи камеры; толкатель не находится в контакте с новой перчаткой и находится в контакте только с использованной перчаткой.

На фиг.3А во время этапа а) показано размещение новой перчатки G в соответствии с настоящим изобретением на держателе 2 после извлечения из пакета 72. Втулку 36 вводят в полость 8 ее муфтой 40 меньшего диаметра, при этом заплечик опирается на кольцевую сторону 15. Крышка 60 ложится на диск поршня, и новая перчатка 34 оказывается изолированной между крышкой 60 и дном полости 8, при этом оси Х и X1 по существу находятся на одной линии.

После этого использованную перчатку предпочтительно выворачивают наизнанку (фиг.3В), то есть части, предназначенные для закрывания пальцев, заводят внутрь перчатки. Это выворачивание можно произвести просто, когда пользовать вынимает руку, и оно не требует дополнительного манипулирования.

Во время этапа б) толкатель 4 вставляют внутрь манжеты 44 из наружного пространства камеры таким образом, чтобы стенка 33 толкателя 4 уперлась в торцевую сторону 162 втулки 46 манжеты, оставляя свободным конец втулки 136 использованной перчатки, направленный внутрь толкателя (фиг.5).

Во время этапа в) втулку 136 использованной перчатки помещают во втулку 36 новой перчатки, в частности вторую муфту 140 втулки 136 использованной перчатки помещают в первую муфту 38 втулки новой перчатки, чтобы выровнять по одной линии оси Х и Х'.

Во время этапа г) (фиг.3Е и 5) на толкатель 4, в частности на ручку 32, действуют первым толкающим усилием F1 в направлении 68, обеспечивая перемещение корпуса относительно поршня с преодолением сопротивления пружины 22, при этом аппликатор 16 начинает выступать из дна полости 8 и перемещает крышку 60 во второй муфте 40 втулки 36, а затем во второй муфте 140 втулки 136 использованной перчатки. Крышка 60 в этом случае принудительно удерживается во второй муфте 140.

На толкатель действуют вторым усилием F2, более интенсивным, чем усилие F1, в направлении 68, заставляя перемещаться скольжением первые муфты 38, 138 (фиг.6, 3F), при этом муфта 138 оказывается в полости 28 толкателя, а муфта 38 оказывается во втулке 46.

Задний упор отходит от задней стороны 55 втулки 46 под действием толкающего усилия F2, высвобождая муфту втулки 46.

В этом случае муфта 38 оказывается в достаточно выдвинутом положении, чтобы обеспечить защелкивание втулки 36 на втулке 46.

После этого толкатель выходит (фиг.3G), увлекая за собой использованную перчатку, закрытую в своей втулке 36 крышкой 60 и удерживаемую в полости толкателя.

Поршень 12 возвращается в исходное положение под действием пружины 22, а муфта с новой перчаткой выходит из держателя 2, после чего новая перчатка готова к использованию (фиг.3Н).

Использованную перчатку извлекают из толкателя, например, действуя толкающим усилием на крышку 60 при помощи соответствующего инструмента через по меньшей мере одно отверстие 70, выполненное в дне полости 28 толкателя и обеспечивающее доступ к полости снаружи.

Таким образом, не происходит никакого контакта между использованной перчаткой, в частности с наружной поверхностью перчатки, находившейся в контакте с объектами манипулирования в камере, и наружным пространством. Нет также никакого контакта с толкателем, поэтому его после использования можно не промывать.

Использованную перчатку, а также крышку можно складировать для дальнейшего повторного использования или для уничтожения.

В случае, когда новая перчатка не содержит крышки, замену перчатки производят, как и в предыдущем случае, при этом нет необходимости действовать первым усилием F1. Кроме того, для извлечения использованной перчатки из толкателя достаточно потянуть за втулку 136 использованной перчатки, чтобы извлечь ее из полости толкателя.

На фиг.10А-10Е показаны различные этапы замены перчатки согласно второму варианту выполнения, при этом показаны только втулки 36 перчаток и втулка 46 манжеты.

На фиг.10А использованную перчатку помещают во втулку, при этом новая перчатка остается в положении ожидания.

На фиг.10В-10D показано постепенное перемещение, и втулка 36 использованной перчатки выбрасывается из втулки 46.

На фиг.10Е замена перчатки завершена, втулка 36 новой перчатки установлена во втулку 46 манжеты 44, а использованная перчатка готова к удалению.

Настоящее изобретение позволяет просто, надежно и быстро производить замену перчатки.

Изобретение относится к различным областям промышленности, где необходима замена перчаток. Устройство замены перчатки для работы в изолированных пространствах содержит часть для введения руки, выполненную из гибкого материала, и втулку с продольной осью, охватывающую отверстие части перчатки для введения руки. При этом втулка перчатки содержит средства крепления с камерой, ограничивающей изолированное пространство. Указанные средства крепления выполнены с возможностью блокировки и разблокировки путем приложения по существу осевого усилия. При этом устройство содержит толкатель, предназначенный для установки на использованной перчатке, и держатель, предназначенный для размещения новой перчатки. Заявленное изобретение позволяет повысить надежность как с точки зрения герметичности, так и с точки зрения манипуляций. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Устройство замены перчатки для работы в изолированном пространстве, предназначенное для замены использованной перчатки новой перчаткой, содержащей выполненную из гибкого материала часть (34) для введения руки, и втулку (36) с продольной осью (X1), охватывающую отверстие части для введения руки, при этом указанная втулка (36) содержит средства крепления с элементом, закрепленным на герметичной камере, а указанный элемент содержит втулку (46), диаметр которой, по существу, равен наружному диаметру первой муфты (38), и замковые средства для взаимодействия с замковыми средствами перчатки, причем указанные средства крепления выполнены с возможностью блокировки и разблокировки путем приложения, по существу, осевого усилия и неподвижно соединены с указанной втулкой, при этом устройство содержит держатель (2) с полостью (8) для размещения новой перчатки, толкатель (4) с полостью (28) для размещения использованной перчатки и средства для перемещения новой перчатки от держателя (2) к элементу камеры для замены использованной перчатки и для перемещения использованной перчатки от элемента камеры к толкателю (4).

2. Устройство замены перчатки по п.1, в котором перчатка снабжена втулкой (36), содержащей первую муфту (38) большего диаметра и вторую муфту (40) меньшего диаметра, соединенные кольцевой опорной поверхностью (42), а диаметр полости (8) держателя, по существу, равен наружному диаметру второй муфты (40) втулки (36) перчатки.

3. Устройство по п.2, в котором диаметр полости (28) толкателя (4), по существу, равен наружному диаметру первой муфты (38) втулки перчатки.

4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором толкатель (4) содержит толкающую поверхность (31) для опоры на торцевую сторону (62) втулки (46) указанного элемента, причем форма указанной толкающей поверхности соответствует форме торцевой стороны (62) втулки (46) элемента.

5. Устройство по любому из пп.1-3, в котором полость (28) толкателя (4) содержит средство удержания (35) втулки перчатки.

6. Устройство по любому из пп.1-3, содержащее средства содействия замене перчатки, обеспечивающие приложение постоянной нагрузки на втулку новой перчатки для обеспечения нормального монтажа.

7. Устройство по любому из пп.1-3, в котором держатель (2) содержит корпус (6) и поршень (12), выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении в осевом отверстии корпуса (6) и предназначенный для перемещения защитной крышки, предохраняющей новую перчатку по отношению к использованной перчатке, от втулки новой перчатки к втулке (46) использованной перчатки, при этом указанный поршень (12) удерживается в положении покоя при помощи возвратного средства (22) для обеспечения размещения новой перчатки в полости держателя.

8. Устройство по п.7, в котором поршень (12) имеет возможность перемещения в корпусе между первым положением, в котором поршень выступает из наружного дна корпуса (6), противоположного полости, и вторым положением, в котором поршень (12) выступает из дна полости (8).

9. Устройство по п.7, в котором поршень (12) содержит основание (20) со стороны, противоположной полости корпуса, и диск (16) в полости, предназначенный для вхождения в контакт с защитной крышкой (60).

10. Устройство по п.7, в котором возвратное средство (22) выполнено в виде пружины, установленной между основанием (20) и корпусом (6) держателя.

11. Комплекс для замены перчатки, содержащий устройство замены перчатки по п.7 и по меньшей мере одну защитную крышку (60), предназначенную для установки во втулку новой перчатки перед заменой перчатки.

12. Способ замены перчатки, использующий устройство по любому из пп.1-10 и включающий следующие этапы:
а) размещение новой перчатки в полости держателя;
б) установку толкателя в положение упора во втулку элемента, в котором закреплена использованная перчатка;
в) установку втулки использованной перчатки во втулку новой перчатки;
г) перемещение использованной перчатки от втулки элемента к полости толкателя с одновременным перемещением втулки новой перчатки от полости держателя к втулке камеры путем приложения усилия к толкателю в направлении держателя.

13. Способ по п.12, включающий перед осуществлением этапа а) этап размещения в камере по меньшей мере одной новой перчатки и держателя.

14. Способ по любому из пп.12 или 13, включающий перед осуществлением этапа б) этап выворачивания наизнанку использованной перчатки.

15. Способ по любому из пп.12 или 13, использующий комплекс для замены перчатки по п.11 и включающий перед осуществлением этапа а) этап размещения защитной крышки во втулке (36) новой перчатки.

16. Способ по п.15, включающий перед осуществлением этапа г) этап перемещения крышки от втулки новой перчатки к втулке использованной перчатки путем приложения толкающего усилия (F1) первой величины к толкателю в направлении держателя.

17. Способ по п.16, в котором во время этапа г) перемещение осуществляют при помощи приложения к толкателю усилия (F2) второй величины, превышающего усилие (F1) первой величины, в направлении держателя для перемещения втулки новой перчатки от держателя к втулке элемента и для перемещения втулки использованной перчатки от втулки элемента к толкателю.

18. Способ по п.12, включающий после осуществления этапа г) этап извлечения толкателя с использованной перчаткой и втулки новой перчатки из держателя.