实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道的制作方法
【专利摘要】一种实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，用于实验室通风柜中，由组合轨道槽结构体、组合轨道槽结构体内部的轨道槽及轨道槽内的滑动部件构成，组合滑道集滑道与铝合金结构型材于一体，且滑动部件宽度方向通过圆弧形受力点与轨道槽宽度方向弹性接触，滑动部件宽度方向与轨道槽宽度方向接触的部位采用过盈配合，确保滑动部件与轨道槽宽度方向的两侧接触面始终保持接触状态，增加了设备运行的安全性和耐用性，并减了少滑动时的噪音，整体结构简单实用。
【专利说明】实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实验室通风柜玻璃视窗升降滑道，更确定地说是涉及一种实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道。
【背景技术】
[0002]实验室通风柜是一个用铝合金或内部带有钢衬的聚氯乙稀热塑性树脂型材做骨架、周围镶有玻璃、顶部设有排风机、正面带有可开关的玻璃视窗、内部设有操作台的封闭空间。
[0003]目前，先进的实验室通风柜，配备带有升降功能的玻璃视窗，其结构为:玻璃视窗左右两侧各设有一个滑道，玻璃视窗通过连接部件与滑道配合，可以在垂直于地面的方向上自由升降，并可以在行程范围内的任意高度停驻；先进的实验室通风柜还采用排风量与玻璃视窗开启量自动跟踪系统。在实验室通风柜内部的操作台上做实验前，先将玻璃视窗提升到一个适当高度，玻璃视窗下面的窗口作为进风道使用，玻璃视窗位置传感器实时监测玻璃视窗的提升高度，然后系统自动换算出玻璃视窗下面开启的进风道面积，再令排风机以与这一进风道面积匹配的转速配合工作，工作过程中如果玻璃视窗提升高度有了新的变化，玻璃视窗位置传感器会立即采集新的数据，系统会根据新的数据重新计算并命令排风机以新的转速工作。由此可见，实验室通风柜升降玻璃视窗必须满足如下要求:升降时要轻松自如、玻璃视窗在配重系统的配合下能平稳停驻在行程内任何高度、噪音低、玻璃视窗在移动和停驻时均不能出现倾斜现象、结构简单、制造安装方便、占用空间小、使用寿命长。
[0004]然而，在实验室通风柜实际生产中，除滑道外，各机械部件加工精度都不高，且组装过程中几何尺寸也不可能没有误差，最容易出现问题的是位于通风柜玻璃视窗左右两侧的两个滑道不容易组装得严格平行，尤其左右方向的误差更是重要问题，虽然误差很小，但对玻璃视窗的运行和停驻影响很大，如果两个滑道不平行就意味着在有效行程内的不同位置点上两个滑道之间的距离不相等，而玻璃视窗及与其固定的滑动部件却要求有效行程内任意位置点上两个滑道之间的距离完全相等，如果滑道各部件加工和配合精度很高的话，在上述的情形下运行的玻璃视窗一定会出现运行到某一位置被卡死的现象；从实验室通风柜的用途、特性和成本方面考虑，各个部件完全使用可以保证加工和装配精度的材料和设备进行精加工和精细装配，则成本会提高数十倍乃至上百倍，是很不现实的。鉴于上述原因和当前行业内的技术现状，生产过程中只能降低技术标准，上文所述的实验室通风柜升降玻璃视窗必须满足的技术要求，仍然是理想状态，目前还没有完全满足这些要求的产品。
[0005]根据玻璃视窗的升降原理和结构可知，决定玻璃视窗上述重要性能问题的主要部件就是玻璃视窗的升降滑道。
[0006]目前行业内的技术现状:
[0007]目前市场上使用的实验室通风柜升降玻璃视窗用滑道有两种，第一种是采用聚丙烯热塑性树脂或聚氯乙稀热塑性树脂制成的U形槽作为独立的轨道槽，固定在通风柜玻璃视窗部位左右两侧的实验室通风柜结构体上，用玻璃视窗左右两侧的垂直边框直接作为在轨道槽内运动的滑动部件使用，结构简单。缺点是:上述材质的U形轨道槽容易变形，且玻璃视窗垂直边框加工比较粗糙，尤其经过加工和组装过程后难以保证其不变形，为了防止玻璃视窗垂直边框及U形轨道槽变形后造成相互卡死，设计时会让U形轨道槽与U形轨道槽内的玻璃视窗垂直边框间留有很大的间隙，这样就不可避免地造成了 U形轨道槽与U形轨道槽内的玻璃视窗垂直边框之间在相对运动时的相互撞击，且过大的间隙还会造成玻璃视窗在运动时左右扭转、摆动，使玻璃视窗升降不顺畅，继而产生噪音，也加速磨损，减少了整个系统的使用寿命，更重要的是会造成玻璃视窗在移动和停驻时有可能会出现倾斜现象。对于采用排风量与玻璃视窗开启量自动跟踪系统的实验室通风柜而言，系统会根据玻璃视窗位置传感器检测到的玻璃视窗提升的高度，自动设置相应的排风机转速，保证通风柜内为负压；由于玻璃视窗位置传感器只检测玻璃视窗一个垂直边框的位置，无法识别玻璃视窗是否有倾斜现象，且系统是按照玻璃视窗停驻时下边框处于水平状态来计算玻璃视窗下面开启的进风道面积，依此计算排风机转速的，如果玻璃视窗在停驻时出现倾斜现象，那么系统自动计算的进风道面积就会不准确，排风机的转速也就不会精确匹配，在这种情况下，若排风机转速小实际进风口面积应该匹配的转速，则有可能造成有害气体经进风道向实验室泄露，威胁实验的安全。
[0008]第二种是用黄铜材料做成独立的C形轨道槽，固定在实验室通风柜玻璃视窗部位左右两侧的结构体上，C形轨道槽内的滑动部件形状为一带有螺钉孔的长方体，滑动部件用聚丙烯热塑性树脂注塑成型，玻璃视窗左右两侧的垂直边框通过连接部件及螺钉与滑动部件固定，使玻璃视窗随滑动部件一起沿轨道运动，这种滑道较前文所述的第一种滑道精度有所提高。缺点是:虽然这种滑道不易变形，但由于实验室通风柜除滑道之外的各组成部件的精度等级都不高，再加上组装时候的误差，很难保证依赖于实验室通风柜结构体组装精度的左右两条C形轨道槽高精度平行，且滑动部件与C形轨道槽的接触面无弹性，为防止滑动部件与C形轨道槽卡死，设计时也会让滑动部件与C形轨道槽的接触面之间留有足够的间隙，这同样会造成相对运动时滑动部件与C形轨道槽的接触面产生撞击，以及玻璃视窗在运动时左右扭转、摆动；同样会在一定程度上使玻璃视窗升降不顺畅，继而产生噪音，也加速磨损，减少了整个系统的使用寿命；也同样会造成视窗在移动和停驻时有可能会出现一定程度的倾斜现象，使通风量变得不精确，威胁实验的安全。
[0009]上述两种实验室通风柜升降玻璃视窗用滑道还有一个共同的缺点:滑道都是采用独立的单轨道槽，必须耗费时间将每个轨道槽安装在通风柜的结构体上方可使用，如果通风柜要安装双层视窗，就必须在通风柜视窗部位左右两侧结构体上分别安装两个轨道槽，既费时又不能保证精度。
[0010]由此可见，目前市场上使用的的实验室通风柜升降玻璃视窗用滑道都存在有运行不够平稳、噪音大、磨损快、寿命短、视窗在移动和停驻时有可能出现倾斜现象、占用空间大、安装不方便的缺陷。
【发明内容】
[0011]鉴于上述实验室通风柜升降玻璃视窗用滑道的缺点，本发明的目的是提供一种使玻璃视窗升降轻松自如、噪音低、且运行和停驻平稳不倾斜、使用寿命长、结构简单且集实验室升降玻璃视窗用滑道和实验室通风柜结构型材于一体、占用空间小、生产和组装方便、更具有实用性的实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，由组合轨道槽结构体、组合轨道槽结构体内部的轨道槽及轨道槽内的滑动部件构成，其特征是:组合轨道槽结构体由铝合金材料制成型材，即内部含有两个轨道槽的实验室通风柜结构型材，长度方向上可以根据需求任意截取使用，组合轨道槽结构体的横剖面图形为一个以A、B、F、G为顶点的近似长方形的主体图形和另一个顶点为C、D、E、F的近似长方形的附属体图形组合成的不规则多边形，其中边FG上设有用于安装玻璃视窗的开口，边DE上带有玻璃安装槽，角GAB、角ABC均为直角，组合轨道槽结构体内部设计有两个相同的且与组合轨道槽结构体型材长度方向平行的轨道槽，每个轨道槽内均安装有滑动部件，滑动部件通过螺钉和连接部件与玻璃视窗固定，从而使玻璃视窗与滑动部件的相对位置保持不变，并能共同沿着与轨道槽平行的方向同步移动；组合轨道槽结构体内部的两个轨道槽及每个轨道槽内安装的滑动部件能根据需要分别独立使用或同时组合使用；滑动部件为一中间带有两个螺钉孔的主体和分别连接在主体左右两侧的两个滑翼组成的不规则几何体，滑动部件由聚丙烯热塑性树脂材料整体注压成型，滑翼为一个与轨道槽配合的不规则长方体，滑翼在长度方向的中间部分与主体连为一体，连接部分的长度为滑翼总长度的2 / 5，滑翼长度方向的两端与主体宽度方向留有2mm间隙，以保证滑翼有足够的弹性和有足够的弹性形变空间，每个滑翼宽度方向与轨道槽宽度方向接触的部位分别设计有两个圆弧形受力点，滑动部件上的两个滑翼宽度方向与轨道槽宽度方向接触的部位采用过盈配合，使滑动部件上的左右两个滑翼必须发生一定形变后方能装入轨道槽，避免滑动部件与轨道槽出现间隙进而在相对运动时产生撞击，同时也避免了滑动部件在轨道槽内的左右扭转、摆动。
[0012]在某些实施方式中，所述的组合轨道槽结构体的横剖面图形中角GAB为圆弧形。
[0013]在某些进一步实施方式中，所述的组合轨道槽结构体的横剖面图形中角GAB和角ABC均为圆弧形。
[0014]本发明的有益效果是:实验室通风柜升降玻璃视窗采用本发明的技术方案后，在升降过程中无撞击、无振动、不倾斜、顺畅平稳、噪声低；在行程内任意位置停驻时不晃动、不倾斜、稳固可靠，同时也使产品寿命大幅度提高，组装时还可以免去在实验室通风柜结构体上安装、调整轨道槽的麻烦，使生产变得更加节能、高效。
[0015]上述说明仅为本发明技术方案特征部分的概述，为使专业技术人员能够更清楚本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面以本发明的较佳实施例配合附图做详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道横剖面图；
[0017]图2是组合轨道槽结构体横剖面图；
[0018]图3是组合轨道槽结构体示意图；
[0019]图4是滑动部件示意图；
[0020]图5是滑动部件横剖面图；
[0021]图6是滑动部件纵剖面图；
[0022]图7是实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道及玻璃视窗垂直边框横剖面图；[0023]图8是玻璃视窗与滑动部件连接示意图；
[0024]图9是实验室通风柜横剖面图；
[0025]图中:1组合轨道槽结构体；2轨道槽；3玻璃安装槽；4滑动部件主体；5滑翼；6圆弧形受力点；7螺钉孔；8螺钉；9连接部件；10玻璃视窗垂直边框；11玻璃；12实验室通风柜结构体；13玻璃视窗位置传感器
[0026]图中所有标注的长度单位为毫米。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其【具体实施方式】、结构、特征及其功效予以详细说明。
[0028]如图1和图2及图3所示，一种实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，由组合轨道槽结构体(1)、组合轨道槽结构体(1)内部的轨道槽(2)及轨道槽(2)内的滑动部件构成，其特征是:组合轨道槽结构体(1)由铝合金材料制成型材，即内部含有两个轨道槽的实验室通风柜结构型材，长度方向上可以根据需求任意截取使用，组合轨道槽结构体(1)的横剖面图形为一个以A、B、F、G为顶点的近似长方形的主体图形和另一个顶点为C、D、E、F的近似长方形的附属体图形组合成的不规则多边形，其中边FG上设有用于安装玻璃视窗的开口，边DE上带有玻璃安装槽(3)，边AB长为40毫米，边GA长为34毫米，角GAB、角ABC均为直角；图中的参数是依据常用实验室通风柜中结构型材各方向实际所承载的力学载荷计算而来，因此上述的组合轨道槽结构体(1)完全可以替代现有的实验室通风柜结构型材。生产实验室通风柜时，选用上述组合轨道槽结构体(1)做为升降玻璃视窗左右两侧的结构体即承重骨架，轨道槽同时存在其中，不用另行安装轨道槽了。这不但提高了生产效率，也较小了组装误差。
[0029]组合轨道槽结构体(1·)内部设计有两个相同的且与组合轨道槽结构体(1)型材长度方向平行的轨道槽(2)，每个轨道槽(2)内均安装有滑动部件。
[0030]如图4和图5及图6所示，滑动部件为一中间带有两个螺钉孔(7)的主体(4)和分别连接在主体(4)左右两侧的两个滑翼(5)组成的不规则几何体，外廓长度34毫米、宽度25毫米，高度14毫米，主体(4)宽度为14毫米，螺钉孔直径为5毫米；滑翼(5)为一个与轨道槽(2)配合的不规则长方体，滑翼(5)在长度方向的中间部分与主体(4)连为一体，连接部分的长度为14毫米，滑翼的厚底为3毫米；滑翼(5)长度方向的两端与主体(4)宽度方向留有2_间隙，以保证滑翼(5)有足够的弹性和有足够的弹性形变空间；每个滑翼(5)宽度方向与轨道槽(2)宽度方向接触的部位分别设计有两个圆弧形受力点(6)，滑动部件上的两个滑翼(5)宽度方向与轨道槽(2)宽度方向接触的部位采用过盈配合，使滑动部件上的左右两个滑翼(5)必须发生一定形变后方能装入轨道槽(2)。滑动部件由聚丙烯热塑性树脂材料整体注压成型。
[0031]如图7和图8所示，滑动部件通过螺钉(8)和连接部件(9)与玻璃视窗固定，从而使玻璃视窗与滑动部件的相对位置保持不变，并能共同沿着与轨道槽(2)平行的方向同步移动；
[0032]下面对实验室通风柜升降玻璃视窗运行时的组合滑道各重要部件工作情况做一个简要分析:[0033]如图7和图8及图4所示，实验室通风柜升降玻璃视窗左右两侧各有一个相同的组合滑道，玻璃视窗左右两个垂直边框(10)通过连接部件(9)和螺钉(8)与滑道的滑动部件固定。先假设各部件生产和组装过程中几何尺寸没有误差；左右两个组合滑道严格平行；并且玻璃视窗在升降和停驻的所有过程中玻璃视窗的下边框始终保持水平姿态。由于滑动部件上的两个滑翼(5)宽度方向与轨道槽(2)宽度方向接触的部位采用过盈配合，所以在滑动部件运动过程中，滑动部件主体(4)上的螺钉孔(7)圆心与轨道槽(2)左右两条边的距离始终保持不变，又因为玻璃视窗的左右垂直边框上各安装有两个滑动部件，由直线的性质和平行线的性质可知，经过每一侧两个滑动部件主体(4)上的螺钉孔(7)圆心的直线与所有轨道槽(2)的左右两条边始终保持平行；玻璃视窗与滑动部件主体(4)上的螺钉孔
(7)同步移动，所以玻璃视窗的左右两个垂直边框的运动轨迹与所有轨道槽(2)的左右两条边也始终保持平行。
[0034]假设生产和组装过程中几何尺寸的误差造成了如下现象:在升降玻璃视窗的有效行程内，左右两个组合滑道之间的距离在最低端的起始点处没有误差，在最高端的终点处左右两个组合滑道之间的距离小于标准值。在这种情况下，玻璃视窗由组合滑道最低端的起始点处逐渐向上提升，随着提升高度的增加，左右两个组合滑道之间的距离逐渐变小，玻璃视窗左侧组合滑道内的所有滑动部件上的左侧滑翼(5)会随轨道槽(2)左侧接触面的压力变化向右侧压缩弯曲；左侧组合滑道内的所有滑动部件上的右侧滑翼(5)会随轨道槽右侧接触面的压力变化向右侧弯曲，释放与轨道槽过盈配合时的弹性形变；玻璃视窗右侧组合滑道内的所有滑动部件上的左侧滑翼(5)会随轨道槽左侧接触面的压力变化向左侧弯曲，释放与轨道槽过盈配合时的弹性形变；右侧组合滑道内的所有滑动部件上的右侧滑翼
(5)会随轨道槽右侧接触面的压力变化向左侧压缩弯曲。确保了在玻璃视窗左右两侧的组合滑道存在一定装配误差的情况下，玻璃视窗依然可以升降顺畅且每个滑动部件上的两个滑翼宽度方向与轨道槽宽度方向接触的部位始终不产生间隙。
[0035]玻璃视窗由组合滑道最高端的终点处逐渐向下降落，玻璃视窗带动左右的滑动部件移动时克服装配误差影响的原理与玻璃视窗上升时相同，只是各滑动部件上左右滑翼
(5)的弯曲动作方向相反，这里不再赘述。
[0036]如图9所示，玻璃视窗垂直边框(10)、实验室通风柜结构体(12)和组合轨道槽结构体(I)上都带有玻璃安装槽(3)，装配操作时直接将玻璃和密封材料装入槽中，不必另行安装玻璃槽。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式和结构上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，由组合轨道槽结构体(I)、组合轨道槽结构体(I)内部的轨道槽(2)及轨道槽(2)内的滑动部件构成，其特征是:组合轨道槽结构体(I)由铝合金材料制成型材，即内部含有两个轨道槽的实验室通风柜结构型材，长度方向上可以根据需求任意截取使用，组合轨道槽结构体(I)的横剖面图形为一个以A、B、F、G为顶点的近似长方形的主体图形和另一个顶点为C、D、E、F的近似长方形的附属体图形组合成的不规则多边形，其中边FG上设有用于安装玻璃视窗的开口，边DE上带有玻璃安装槽(3)，角GAB、角ABC均为直角，组合轨道槽结构体(I)内部设计有两个相同的且与组合轨道槽结构体(I)型材长度方向平行的轨道槽(2)，每个轨道槽(2)内均安装有滑动部件，滑动部件通过螺钉(8)和连接部件(9)与玻璃视窗固定，从而使玻璃视窗与滑动部件的相对位置保持不变，并能共同沿着与轨道槽(2)平行的方向同步移动；组合轨道槽结构体(I)内部的两个轨道槽(2)及每个轨道槽(2)内安装的滑动部件能根据需要分别独立使用或同时组合使用；滑动部件为一中间带有两个螺钉孔(7)的主体(4)和分别连接在主体(4)左右两侧的两个滑翼(5)组成的不规则几何体，滑动部件由聚丙烯热塑性树脂材料整体注压成型，滑翼(5)为一个与轨道槽(2)配合的不规则长方体，滑翼(5)在长度方向的中间部分与主体(4)连为一体，连接部分的长度为滑翼总长度的2 / 5，滑翼(5)长度方向的两端与主体(4)宽度方向留有2_间隙，以保证滑翼(5)有足够的弹性和有足够的弹性形变空间，每个滑翼(5)宽度方向与轨道槽(2)宽度方向接触的部位分别设计有两个圆弧形受力点(6)，滑动部件上的两个滑翼(5)宽度方向与轨道槽(2)宽度方向接触的部位采用过盈配合，使滑动部件上的左右两个滑翼(5)必须发生一定形变后方能装入轨道槽(2)，避免滑动部件与轨道槽(2)出现间隙进而在相对运动时产生撞击，同时也避免了滑动部件在轨道槽(2)内的左右扭转、摆动。
2.根据权利要求1所述的实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，所述的组合轨道槽结构体(I)的横剖面图形中角GAB为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的实验室通风柜升降玻璃视窗用组合滑道，所述的组合轨道槽结构体⑴的横剖面图形中角GAB和角ABC均为圆弧形。
【文档编号】E06B3/44GK103726751SQ201410038438
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】周颖波 申请人:北京成威博瑞实验室设备有限公司, 廊坊聚成实验室工程技术有限公司