一種管道的防滲接頭組件及管道的防滲密封方法與流程

2023-05-19 10:53:21

本發明涉及建築材料，具體地說，該裝置涉及管道和接頭之間的防滲接頭組件及防滲密封方法。

背景技術：

本發明是美國專利第2,473,419號,第2,651,529號,第6,939,160號,第7,080,859號,以及第7,604,261號以及美國專利申請第10/697,223號的改進。所有這些專利以及應用申請均為全文引用。

聯結裝置通常用於連接兩個或多個包含電纜和/或電線的管道。雙管道聯結裝置的現有技術通常是管狀的，且兩端具有螺紋，以連接管道。許多現有的技術裝置都試圖防止雨水、地下水和其他液體滲入管道，避免造成電氣和腐蝕問題。然而，現有的聯結裝置技術還存在著水分或雨水最終通過螺紋穿過密封件滲入管道，導致電纜和/或電線腐蝕或短路。為了達到密封的作用，施工人員也需要在安裝前把管道末端加工出螺紋，這是一個需要大量時間和勞動力的工作。

現有技術中還發現的另一個缺陷，在安裝過程中，現有技術中典型的防水配件將密封件和壓縮卡圈當作單獨的部件處理。例如，上述引用的美國專利申請第10/697,223號（shemtov）包括密封墊圈，摩擦墊圈，並由壓縮墊圈進行「密封」。

所以，為將管件安裝到一個組件中，必須先拆卸壓蓋螺母並將其放在管件上。壓縮卡圈和密封件在管件推入組件前需要分別放置在管件上，然後緊固壓蓋螺母才能完成安裝。這也是勞動密集型的工作，也需要時間來完成。

因此，需要一種既能夠有效地在管道周圍提供防水密封功能，也有利於管道的快速連接的聯結裝置。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題，在於提供一種管道防滲接頭組件及防滲密封方法，不僅能夠有效地在管道周圍提供防水密封的，並且有利於管道的快速連接操作。

本發明的管道防滲接頭組件是這樣實現的：一種管道的防滲接頭組件，包括：能連接管道的接頭體，整體防水卡圈，和位於管道與所述接頭體之間用於壓縮整體防水卡圈的壓蓋螺母，使得當緊固所述壓蓋螺母時，以在管道和接頭體之間形成防水密封，保護管道內的物質。

在一實施例中，所述整體防水卡圈可進一步具有由密封帶形成的彈性內表面和由壓縮卡圈形成的剛性外表面。此外，所述密封帶具有匹配的分離端，所述壓縮卡圈具有匹配的分離端，使得其兩端的分離端擠在一起直到壓縮前一直保持散開狀態，例如，密封帶的分離端互相匹配，壓縮後可形成防水帶。所述密封帶的分離端配置後能彼此匹配，經壓縮後，形成防水密封。所述密封帶的分離端比密封帶的其餘部分厚，並且徑向向外突出，以存在於壓縮卡圈的分離端之間，且當被所述壓蓋螺母緊固壓縮後能擠壓在一起。

為便於安裝，整體防水卡圈的端部應被打開，以便於滑動管道和/或接頭底座上的整體防水卡圈。然後，緊固壓緊螺母或業內熟悉人員熟知的其他類似的壓縮裝置將其擠壓在一起。

在一個實施例中，所述密封帶由橡膠、聚丁二烯、聚異丁烯或聚氨酯的任一種彈性材料製成。

本發明的管道防滲密封方法是這樣實現的：一種管道的防滲密封方法，將管道插入到有接頭體、壓蓋螺母和整體防水卡圈的防滲接頭組件上；擰緊所述壓蓋螺母，使所述壓蓋螺母和管道之間的整體防水卡圈壓縮，從而形成防水密封，保護管道內的物質。

其中，所述整體防水卡圈還包括密封帶和壓縮卡圈，它們彼此連接在一起，使在擰緊壓蓋螺母時，密封帶因壓縮卡圈的壓縮作用而擠壓在一起。

所述壓縮卡圈設於所述密封帶的外表面，所述密封帶的外表面通過粘合劑與壓縮卡圈的內表面粘接在一起，粘合劑可以是膠水或其它合適的環氧樹脂膠。

該方法還可包括在壓縮卡圈和密封帶提供匹配的分離端。此外，所述密封帶的分離端比密封帶的其餘部分厚，並且徑向向外突出，以存在於壓縮卡圈的分離端之間，且當壓蓋螺母緊固壓縮後能擠壓在一起。

在一實施例中，所述接頭體為能連接管道的接頭底座，所述壓蓋螺母為能連接管道並與接頭底座接合的壓蓋螺母。

所述整體防水卡圈具有相互連接的彈性內表面和剛性外表面，當壓蓋螺母壓緊時，剛性外表面外表面壓縮，且隨著剛性外表面的壓縮，彈性內表面擠壓在一起以形成了防水密封。

所述整體防水卡圈是個環形單體，由剛性材料與可壓縮材料混合製成，當壓縮時形成防水密封。

本發明具有如下優點：本發明通過設置能連接管道的接頭體，整體防水卡圈，和位於管道與所述接頭體之間用於壓縮整體防水卡圈的壓蓋螺母，使得當緊固所述壓蓋螺母時，以在管道和接頭體之間形成防水密封，不僅能夠有效地在管道周圍提供防水密封的，保護管道內的物質，並且有利於管道的快速連接操作。

附圖說明

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明整體防滲接頭組件一實施例的軸向剖面結構示意圖。

圖2是本發明整體防滲接頭組件的爆炸圖。

圖3a是本發明具有三角形突出端的整體防水卡圈的開放實施例的結構示意圖。

圖3b是本發明具有三角形突出端的整體防水卡圈的封閉實施例的結構示意圖。

圖3c是本發明整體防水卡圈一實施例的爆炸圖。

圖4a是本發明具有鋸齒狀突出端的整體防水卡圈的開放實施例的結構示意圖。

圖4b是本發明具有鋸齒狀突出端的整體防水卡圈的封閉實施例的結構示意圖。

圖4c是本發明整體防水卡圈另一實施例的爆炸圖。

圖5是本發明整體防滲接頭組件的另一實施例的爆炸圖。

圖6是本發明整體防滲接頭組件的另一實施例的爆炸圖。

圖7是本發明單件防水環的封閉實施例的結構示意圖。

圖8是本發明整體防滲接頭組件的另一實施例的爆炸圖。

圖9是本發明單件防水環的公開實施例的結構示意圖。

具體實施方式

圖1描繪了本發明防滲接頭組件一實施例的軸向截面圖，其中，管道105被接頭接合。管道105內可流動流體，其可輸送或放置包括但不限於水、電線、氣體或其他施工、建築、景觀、城市規劃和建設中需要的物質。值得注意的是，本發明的「管道」（conduit）為廣義的管道，包括電線、軟管和「管件」（pipe）以及本技術領域人員所理解的其他管道，而「管件」是一種新型的管道，是優選的實施方案中的代表，但並不意味著唯一的體現。此外，由於本發明的目的是為了防止任何不良物質攻破由管道及其配件提供的防禦，這裡的防禦包括「實質性的預防」和「試圖預防」。

防滲接頭組件包括接頭體101、壓蓋螺母102和整體防水卡圈100。正如圖1所描繪的，整體防水卡圈100安裝在接頭體101上，壓蓋螺母102通過擰緊作用可將整體防水卡圈100固定在接頭體101上。

在一個實施例中，整體防水卡圈100可以安全地固定在導管105和壓蓋螺母102之間。在其它實施例中，整體防水卡圈100可固定在壓蓋螺母102和接頭體101之間。下面將更詳細地討論整體防水卡圈100。

在一個實施例中，接頭體101和壓蓋螺母102通過螺紋緊密結合，也可以採用相關領域技術人員知道的其他連接壓蓋螺母102和接頭體101的方式。

最後，儘管被稱為「水密」，然而，整體防水卡圈100還包括技術人員所知道的任何在發明適當時機被試圖阻止或實質上減少進入管道105的流體或氣體。

在本發明的一些圖中，整體防水卡圈100以爆炸的或分離的視圖被描繪。這是為了做出說明和解釋而進行的，除非另有說明，構成整體防水卡圈100的部件是相互結合的，它們在物理上連接成一塊。

在圖2中，我們展示了將管道105接合到由壓蓋螺母102和接頭體101組成的防滲接頭組件的爆炸圖。還描述了壓縮卡圈210和密封帶220。最好有防水材料集成到壓縮卡圈210，這樣在使用過程中，防滲接頭組件不需要被拆卸；管道105，如管件，可直接插入組件，然後將壓蓋螺母102擰緊，即完成安裝。這是本發明節省勞力和省時的體現。

壓縮卡圈210與密封帶220接合，這樣，壓縮卡圈210的內表面就附著到密封帶220的外表面上。密封帶220和壓縮卡圈210彼此結合在一起，形成整體防水卡圈100。為更清晰說明，圖2為我們提供了一個爆炸的視圖，整體防水卡圈100事實上並不是分開的部分。本發明的使用者可將整體防水卡圈100作為一個整體放置在一起，雖然有的實施例中，相關的技術熟練用戶將整體防水卡圈100拆卸成各個部件。整體防水卡圈100、壓縮卡圈210和密封帶220將在下一張圖紙中詳細討論。

圖2還描述了帶匹配的分離端221的密封帶220。在該實施例中，匹配的分離端221是三角形狀的，從而緊密配合在一起。在優選實施例中，密封環220的匹配端221形狀獨特，可與壓縮卡圈210的端部相配合，從而壓蓋螺母102擰緊後可在壓縮卡圈210的「分離」端形成防水密封。

正如圖2所描繪的，匹配端221被抬高一部分，使得其可以從壓縮卡圈210的端部徑向向外突出，並能擠壓在一起，提供足夠的防水保護。然而，在本發明的範圍內，匹配端221也可以未被抬高，與密封帶220的其餘部分齊平，其端部在壓縮卡圈210端部上或之前處，並未徑向向外突出於壓縮卡圈210。

討論了這項發明的廣泛性之後，我們現在說明圖3a-3c。

圖3a描繪了整體防水卡圈100的一個實施例。可以看出，整體防水卡圈100a是一個整體防水卡圈100，主要包括兩個部分：壓縮卡圈210和具有三角形匹配邊221的密封帶220。如圖2所示，密封帶220的匹配邊221被凸起，以徑向向外突出且高於壓縮卡圈210。具有匹配邊221的實施例還包含整體防水卡圈100，在有些實例中首選100a，以便於相關的技術人員理解。

在本實施例中，壓縮卡圈210由剛性材料製成，包括但不限於金屬、塑料或被領域技術人員已知的其他材料或聚合物。壓縮卡圈210並不是那麼堅硬，以防止其閉合，以便在其兩端提供防水密封。當壓縮卡圈210的端部閉合時，它們是否能夠相互接觸到，這取決於匹配端221突出部分是否徑向向外，以防止壓縮卡圈210壓縮時完全閉合。具有壓縮卡圈210的實施例可完全壓縮，以使其兩端接觸是剛剛好的，要優於完全壓縮時壓縮卡圈210端部不接觸的實施例；這是因為匹配端221向外突出，可以防止壓縮卡圈210完全壓縮。在圖3b中可以更清楚地看到這一點。

密封帶220的外表面應提通過粘合劑粘接在壓縮卡圈210的內表面，例如但不限於膠水或環氧樹脂膠，使得整體密封環100a形成一個整體。密封帶220最好選用自然粘合的材料製成，以便它能自然地與壓縮卡圈210的內表面『粘貼』，或通過另一種物質，如水、空氣或本領域技術人員熟知的其他催化劑進行粘合。在一些實施例中，密封帶220由橡膠或彈性體等彈性密封材料或本領域技術人員所知道的其他物質製成。

密封性質是由密封帶220產生的。密封帶220的彈性允許其匹配端221通過「壓扁」作用在一起，從而形成防水密封。同時，壓縮卡圈210的性質是形成開放的（圖3a）或關閉（圖3b）的整體防水卡圈100a。在某些情況下，整體防水卡圈100a最好是具有剛性外表面的彈性體（密封帶220），或骨幹（壓縮卡圈210）；在其他情況下，整體防水卡圈100a可能最好是剛性的（壓縮卡圈210），具有彈性的內表面（密封帶220）。無論哪種方式，在安裝密封環100時，100a和100b是其中的一部分結構形式。

需要注意的是，匹配端221與壓縮卡圈210形狀和尺寸匹配是可選擇的，但不是必要的。圖2、圖3a、圖3b和圖3c的匹配端221是三角形的，但其匹配端221突出部分的形狀、長度和尺寸是不盡相同的，這由本領域技術人員進行選定。此外，製備匹配端221的材料最好與製備密封帶220的材料相同，儘管本領域技術人員理解最好的做法是：匹配端221選用彈性上適合的單獨材料製成。

圖3c是整體防水卡圈100a的爆炸視圖，包括內彈性帶（被稱為密封帶220）和外剛性帶（被稱為壓縮卡圈210），兩者互為一個整體。正如本領域技術人員所理解的那樣，將密封帶220作為外帶，壓縮卡圈作為內帶可能是更好的。就本專利而言，外帶和內帶的關係是，內帶的外表面以永久或半永久的方式粘接到外帶的內表面。

圖4a-4c描繪的整體防水卡圈100b包括具有鋸齒狀的匹配端421。還描述了匹配端部421僅從密封帶420徑向向外突出，並且與壓縮卡圈410齊平或接近。除了這些差異之外，圖4實施例與圖3實施例相同，圖3a、圖3b和圖3c詳細描述的所有內容分別適用於圖4a、4b和4c的描述。在某些情況下，本領域技術人員理解，其中一個可能比其他的更適合。再次重複，具有三角形或鋸齒狀的匹配端221和421，或者齊平或突出的匹配端421和221作為匹配端221和421的非限制示例，其他配置仍包含在本聲明專利的範圍內，這是本領域技術人員所能理解的。

最後，圖5試圖說明一個具有整體防水卡圈100b、壓縮卡圈410和密封環420的實施例，其各零件具有對應的編號。

在圖1-5中，密封帶220/420和壓縮卡圈210/410可通過領域技術人員知道的粘合劑連接在一起。還可以使用領域技術人員知道的其他的粘合劑或環氧樹脂，將整體防水卡圈100粘接到其他部件，如接頭體101、壓蓋螺母102、管道105或其他部分。

圖6和圖8描繪了本發明的實施例，其中，我們展示了將管道105安裝到由壓蓋螺母102和接頭體101組成的防滲管道接頭組件的爆炸圖示。該實施例的所述接頭體101為能連接管道的接頭底座，所述壓蓋螺母102為能連接管道並與接頭底座接合的壓蓋螺母。然而，在兩幅圖中，我們分別描繪了整體防水卡圈100c和100d。整體防水卡圈100c和100d是壓縮卡圈210/410和密封環220/420的混合體，將在下面討論。整體防水卡圈100c和100d之間的區別是，整體防水卡圈100c是閉環的，而整體防水卡圈100d是開環的。這可通過圖9更清楚地觀察。

整體防水卡圈100c實例可見圖7。整體防水卡圈100c是一個元件，包括壓縮卡圈210和密封環220的混合體，或「混搭體」。其最好具備壓縮卡圈210的剛性和密封帶220的防水材料。

在這個例子中，通過壓縮整體防水卡圈100c可實現防水的功能。通過非限制性的例子，圖7描述了一個閉環的整體防水卡圈100c。其中，密封帶220的元件在內表面，壓縮卡圈210的元件在外表面。不過需要注意的是，壓縮卡圈210和密封帶220的混合不必一定按照這樣：也可以將壓縮卡圈210和密封帶220的元件混合成交替的形式出現，如旋渦模式或其他領域技術人員覺得行得通的或適合加工工藝的模式，使得一個在外面，另一個裡面。最好的情況是，當用戶將壓蓋螺母102緊固到組件上時，整體防水卡圈100c和100d開始壓縮，形成防水密封保護。在這樣的例子中，整體防水卡圈100c和100d的剛性元件保持其需要的形狀，並引導密封劑材料適當填充空間，繼而形成防水密封——就像整體防水卡圈100包含兩個帶——壓縮卡圈210和密封帶220。後面這些例子的不同之處在於只有一個帶子是必要的。

雖然已描述了本發明的各種實施例，但本領域的普通技術人員顯然知道：在本發明的範圍內，還可以實現更多的實施例。本文中所描述的各種實施例包括各種材料、鉸鏈、配件部件，以及固定、擺動和關閉的方法。所描述元件的配置示例和方法可用於具有額外的或更少的元件、系統、設備和方法、以及本發明範圍內的替代元件、材料、系統、設備和方法的等效配置中。因此，除了附加的權利要求及其等效權益外，本發明不受限制。