内充气密封胶条的制作方法

本实用新型涉及一种密封胶条，尤其涉及一种空心工字形带斜度的内充气密封胶条。

背景技术：

密封胶条广泛用于箱体与门体的密封中，尤其在特殊的工况下对密封胶条的密封性能有着特殊的要求，如在箱体内装有正压和负压同时存的剧毒、易燃、易爆化学品的情况下，密封胶条的密封性能具有保证安全的重要作用。

在医疗器械生产中，密封胶条是环氧乙烷灭菌器门体与箱体之间密封的主要部件。环氧乙烷灭菌器是在一定温度、压力和湿度条件下，用一定浓度的环氧乙烷气体对密封于灭菌室内的物品进行低温熏蒸灭菌的设备，是医疗器械生产的灭菌过程使用的主要设备。环氧乙烷灭菌器使用的灭菌介质环氧乙烷气体是一种非常有效的低温灭菌剂，在国内外得到广泛的应用。但环氧乙烷又是一种剧毒、易燃、易爆的化学物质，在灭菌使用的过程中不能泄漏。保证不泄露的关键条件之一是门体与箱体之间的密封性能，门体与箱体之间的密封性能主要是由密封胶条保证。

灭菌器工作时箱体内的压力是不断变化的，一般从-0.08MPa到+0.08MPa的范围内多次周期性变化。因此灭菌器的胶条必须在正压和负压的条件下都具有良好的密封性能。

灭菌器对密封胶条的主要要求是：保证在设定的箱体使用压力范围内具有良好的密封性能，灭菌工作周期结束后能恢复原位，不影响门体的开关，生产、维修、更换、使用方便，使用寿命长。

现有技术中环氧乙烷灭菌器使用的密封胶条有多种类型，主要存在的技术缺陷包括：内充气胶条断面是空心的，外形上部为半圆形，两侧为直边，在较大正压和负压的条件下，密封效果不好，容易漏气；外充气型厚壁管形胶条，胶条的断面为厚壁管形，胶条安装在门框的矩形胶槽中，胶槽的适当位置有通气孔，工作过程中往胶槽内通压缩空气，关门后门框与门体之间有一定的间隙(3-5mm)，无论箱体内受正压还是负压，胶槽底部的压缩空气都将胶条往外推出，将胶条与门体压紧保证密封，一个灭菌周期完成后，当胶槽的压缩空气放空后，胶条总是保持在推出的位置，也就是胶条总是高出门框外平面或与门框外平面齐平，门体不能顺利开关，为此还需在胶槽的压缩空气排空后对胶槽抽真空，利用真空负压力将胶条抽回胶槽底部，使其不再突出门框表面而影响门体的开启和关闭。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种密封性能高，承受正负压力较大、制造和维修简单、寿命长、使用时不需要附加设施或措施的新型优质的可用于大型灭菌器的密封胶条。

本实用新型提供了一种内充气密封胶条，包括环形胶条及充气嘴，环形胶条的断面形状为空心的工字形，充气嘴与环形胶条固接，环形胶条包括两侧面、底面及顶面，两侧面对称分布，单侧由一段圆弧和两段直线段组成，两段直线段分别靠近底面及顶面，顶面有多条相互分隔的三角形棱线，充气嘴用于向环形胶条内填充压缩空气，在充气的状态下，两侧面及底面与门框胶槽接触密封，顶面与门体接触密封。

进一步地，靠近底面的直线段具有外斜度且与胶槽的斜度相对应。

进一步地，环形胶条的两侧面和顶面的厚度相同，底面为平面结构且厚度略大于两侧面的厚度。

进一步地，环形胶条由硅橡胶挤压成型的胶条首末端粘接而成。

进一步地，充气嘴为金属充气嘴。

进一步地，充气嘴与所述环形胶条密封粘接。

进一步地，充气嘴插入穿过环形胶条的底面与环形胶条密封粘接。

进一步地，充气嘴通过胶槽上的孔与外部的压缩空气相连通。

借由上述方案，通过内充气密封胶条，具有密封性能高，承受正负压力较大、制造和维修简单、寿命长、使用时不需要附加设施或措施的技术效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型内充气空心工字形带斜度密封胶条的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4本实用新型内充气空心工字形带斜度密封胶条的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1至图4所示，本实施例提供的内充气空心工字形带斜度密封胶条，为一环形胶条，见图1、图2，环形胶条由两部分组成，一部分是胶条1，另一部分是充气嘴2。环形胶条由硅橡胶挤压成型的胶条粘接而成。胶条相邻边的长度分别为A和B。充气嘴2为金属加工件，充气嘴与胶条粘接牢固，外部粘接处的直径为D，充气嘴的口径为d。胶条首末端粘接和胶条与充气嘴的粘接牢固，不得泄漏。

胶条安装在门框上的胶槽内，充气嘴2通过胶槽上的孔与外部的压缩空气相连。工作时胶条通过充气嘴2通入一定压力的压缩空气，使胶条向四面膨胀，其中两侧面和底面与胶槽三面接触实现箱体与胶槽的密封。胶条顶面与门体接触，实现箱体与门体的密封。这两部分的密封保证箱体的密封性能。

胶条1的断面形状如空心的工字形，见图3的B-B剖面。胶条外形高h，上部宽b1，下部宽b，下部胶条厚度t2，其它三面厚度t1，胶条1的顶面有几条互相分隔的小三角形棱线，棱线高h1，以减少胶条与门体的接触面，在相同的压力作用下胶条局部变形量加大，提高密封性能。空心的工字形四角弧度半径为r，最窄处的距离为a。胶条1的两侧面由一段大圆弧R和两段直线组成。胶条1两侧下部有外斜度的直线段，此直线段与底面成α交角。胶条安装的胶槽两侧下部也有对应的斜角。胶条1的斜角较小，胶条安装时人工用力将胶条挤压到胶槽底部。胶条两侧和顶面的厚度相同，胶条的底部为直线，厚度比两侧略大，不易变形。

灭菌器工作过程各阶段内充气空心工字形带斜度密封胶条的状态如下：

1)灭菌器关门后开始工作前的状态。

灭菌器关门后的状态见图4a，门体3与门框4有一定的间隙Δ，门框4的胶槽高为h，下部最宽处为B，胶条1安装在门框胶槽中，胶条的顶部到门框外平面的距离为m，胶条侧面与胶槽侧壁的间隙为δ。

2)胶条通气后和箱体内腔为正压力的状态。

箱体内腔有正压力时(0～0.08MPa)，门体3与门框4的间隙Δ为最大值，其值为4～5mm。胶条通压缩空气后(压力约为0.45～0.55MPa)，胶条向四面膨胀，其中两侧面和底面与胶槽三面接触实现箱体与胶槽的密封(这时侧面间隙δ变为零)。同时胶条的两侧面的大圆弧在侧面压力的作用下伸长变成直线，胶条内腔变成矩形，见图4b。

3)胶条通气后和箱体内腔为较大负压力的状态。

箱体内腔有负压力时(0～-0.08MPa)，门体3与门框4的间隙Δ为零。胶条通入压缩空气，压力为0.45～0.55MPa，胶条向四面膨胀，其中两侧面、底面与胶槽三面接触实现箱体与胶槽的密封(这时侧面直边处间隙δ变为零)。同时胶条的两侧面的大圆弧在侧面压力的作用下高度方向没有伸长的空间，只能自身受压缩，因此圆弧处仍基本保持原来形状。见图4c。

4)胶条内压缩空气放空后的状态。

灭菌工作完成后，门体需要打开，先将胶条内压缩空气放空，压力消除。由于胶条自身的弹性收缩，胶条顶部和侧面恢复原来的安装时的状态。顶部与胶槽外平面保持一定距离m。不影响门体的开关，见图4d。

本实用新型提供的内充气空心工字形带斜度密封胶条具有如下有益效果：

1)胶条有承受较高的灭菌箱体内正负压力的密封能力。

胶条的两侧面由一段大圆弧R和两段直线组成。当胶条通入压缩空气后，压缩空气向两侧面施加压力，使两侧的圆弧R伸长成直线，圆弧的展开长度比弦长，因而使胶条的高度增加，其增加量相当于门体与门框之间间隙Δ和胶条到胶槽外平面间隙m之和，使胶条直接与门体接触。这时胶条内高度方向的压力不用消耗在胶条侧面的拉伸(侧面为直边时需要拉伸才能使胶条顶面与门体接触)而全部作用在胶条顶面的几条三角形胶线上，使胶线的单位压力较高，压缩变形量较大，在箱体压力p₀较大的情况下也能够较好的发挥密封的功能，其承受正压力的能力提高到+0.10MPa，比现在的两侧为直边型胶条的压力密封能力提高了60％以上，明显提高了灭菌器的密封性能。

在箱体负压力的情况下，门体与门框之间没有间隙，胶条在工作状态下很小的变形就能使胶条顶部的几条三角胶线压紧门板，其承受箱体负压的能力比承受正压的能力强。因此，这种胶条能承受较大的正负压力，在整个工作压力(-0.08～+0.08MPa)范围或更高的压力范围内都保证达到密封要求。克服了现在的两侧为直边的胶条不能承受较大箱体压力的缺点，见图4b。

2)工作周期完成后胶条能自动复位，不影响门体开关。

胶条两侧下部有外斜度的直线段，此直线段与底面成α交角。安装胶条的胶槽两侧下部也有对应的斜度，见图4a。由于胶槽外斜角的阻碍，整个工作过程中胶条斜边部分总是和胶槽斜边接触，位置没有变动。这保证了胶条内腔压缩空气放空后能依靠胶条本身的弹性自动恢复通气前的状态，不会高出胶槽外平面(图4d)。门体开关都不会受到胶条阻碍。

3)提高了密封胶条的寿命。

由于胶条在灭菌过程结束后能自动回复到原来位置，保持顶部到门框表面有一定的距离，门体开关时不会与胶条相碰，胶条不会受损。因此胶条寿命明显提高。

4)降低了制造和使用成本。

使用这种胶条不需要附加抽真空设备，不需要涂油润滑，也不需要人工辅助复位，而且适用较大的压力范围，胶条使用寿命提高，因此明显降低制造和使用成本，明显提高经济效益。

某工厂在一个型号的灭菌器中使用了本实施例提供的内充气空心工字形带斜度密封胶条，制造时用0.10MPa做箱体压力试验，密封性符合要求，压力密封能力提高了60％。使用时箱体压力-0.08～+0.08MPa未发生过泄漏现象，也未发生过门体开关不畅的问题，也没有使用抽真空、涂油、人工辅助复位等措施。胶条寿命提高约2—3倍，使用效果很好。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。