CN101952623B - 两件式的可扩张密封塞 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种伸长的两件式的可扩张密封塞(20)，其适合于密封地封闭设置在主体(21)中的孔或开口(22)的边缘端部，该密封塞大体上包括：杯状部件(23)，其具有环形的敞开上端、外表面和内表面(38)，所述外表面适合于面向围绕开口的主体壁，所述内表面在朝向杯状部件上端的方向上径向向外地偏离；以及头部，其具有外周缘部分(25)和中心部分(26)，外周缘部分安装在杯状部件上端的边缘端部上用于随杯状部件旋转，并且中心部分设置在外周缘部分内并固定到其上；其中，所述杯状部件适合于被插入到(即，可滑动地和/或转动地)主体开口的边缘端部中(图2)；以及，所述中心部分适合于被强制地推向杯状部件的底部，(a)以使所述中心部分从外周缘部分上物理地分开，并且(b)使分开的所述中心部分可移动地接合所述杯状部件的内表面，以推动所述杯状部件的外表面径向向外移动到与围绕开口的主体壁接合(图4)。

Description

两件式的可扩张密封塞
技术领域
本发明大体上涉及密封塞和闭合件的领域，并且更具体是涉及改进的两件式的可扩张密封塞，该密封塞适合于密封地封闭设置在主体中的孔或开口的边缘端部。
背景技术
通常需要密封设置在主体中的孔或开口的边缘端部。在一些情况中，所述密封是设计为永久性的。在其它情况中，仅希望提供临时性的密封，有点类似防尘罩等的性质。
在美国专利No.5,078,294中示出和描述了一种不适合于移除的永久性密封塞的形式。在美国专利No.6,003,557中示出和描述了另一种据称是可移除的密封塞。
在美国专利No.6,082,410、5,160,226和3,135,414中还示出和描述了其他类型的密封塞。
虽然上述专利中示出的密封塞为特殊的问题提供了多种解决方案，但是通常希望提供改进的低成本的易于使用的密封塞，其可以被轻易地插入到安装密封塞的主体中并且被轻易地从所述主体上移除。
发明内容
用括号参引所公开实施例(仅用于例示的目的并且不作为限制)的相应零件、部分或者表面，本发明大体上提供了一种伸长的两件式的可扩张密封塞(20)，其适合于密封地封闭设置在主体(21)中的孔或者开口(22)的边缘端部。
所述改进的密封塞大体上包括：杯状部件(23)，其具有环形的敞开上端、外表面和内表面(38)(图8)，所述外表面适合于面向围绕开口的主体上的壁，所述内表面在朝向杯状部件上端的轴向上径向向外地偏离；以及头部，其具有外周缘部分(25)和中心部分(26)，外周缘部分安装在所述杯状部件上端的边缘端部上用于随杯状部件旋转，并且中心部分通常设置在外周缘部分内并固定到其上；其中，所述杯状部件适合于被插入到(即，可滑动地和/或转动地)主体开口的边缘端部中(图2)；并且，所述中心部分适合于被强制地推向杯状部件的底部，(a)以使所述中心部分(26)从外周缘部分(25)上物理地分开，并且(b)使分开的所述中心部分可移动地接合所述杯状部件的内表面(38)，以推动所述杯状部件的外表面径向向外移动到与围绕开口的主体壁更紧密地接合(图4)。
在优选实施例中，头部的硬度大于杯状部件的硬度。
所述杯状部件可以是由从塑料溶胶、乙烯基化合物、聚氯乙烯、弹性体和聚氨酯所组成的组中选择出来的材料形成的，并且头部可以是由从高密度聚乙烯和尼龙所组成的组中选择出来的材料形成的。然而，这些具体材料仅是示例性的。所述杯状部件和/或头部也可以是由其他材料形成的。
通过位于中心部分和外周缘部分之间的多个圆周地间隔开的易折断腹板(28)，中心部分可固定到外周缘部分上。
主体的孔(22)可具有内螺纹，并且所述杯状部件的外表面可具有外螺纹。这也仅是示例性的。主体的孔可具有圆柱形的壁、粗糙的或者锯齿状的壁、或者可具有其他的形状或者结构。类似地，主体的外表面可以是有螺纹的、锯齿状的、带肋的、光滑的、截头圆锥形的、或者具有其他的形状或者结构。
杯状部件(23)可被轴向地插入到主体开口的边缘端部中。通过在主体壁和杯状部件外表面之间的间隔，和/或者通过杯状部件的硬度，可以方便杯状部件轴向地插入到主体开口的边缘端部中。
外周缘部分可具有多边形的外表面，该多边形的外表面适合于被抓紧并且相对于主体转动。外周缘部分可以被按一个方向转动以使塞子移动成与主体更紧密地接合，并且外周缘部分可以被在相反方向上转动以松开杯状部件与主体的接合，并且最终从主体上移除塞子。
在优选实施例中，杯状部件(23)和头部外周缘部分(25)中的一个设有至少一个凹口，并且杯状部件和外周缘部分中的另一个设有至少一个凸片(40)，并且其中所述凸片适合于被接纳在所述凹口中，以使头部与杯状部件对准并且阻止头部与杯状部件之间的相对转动。可以改变所述凸片和/或狭缝的数量和几何形状。实际上，在有或没有所述凸片和凹口的情况下，头部和杯状部件可以通过胶粘、超声波焊接、激光焊接或者其它工艺连接在一起。
因此，本发明的总目的是提供一种改进的低成本的易于使用的密封塞。
另一目的是提供一种改进的两件式的可扩张密封塞，其适合于密封地封闭设置在主体中的孔或者开口的边缘端部。
这些及其他目的和优点将从前述和下述的书面说明书、附图和所附的权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1是最初被插入主体孔中的改进密封塞的第一形式的局部俯视图，该视图特别显示了设置在外周缘部分内并且固定到其上的头部的中心部分。
图2是大致沿图1的线2-2截取的局部纵向竖直剖视图。
图3是改进密封塞的局部俯视图，但是显示了头部的中心部分已经被强制地推向杯状部件的底部，以将杯状部件的侧壁径向向外地弯曲成与围绕主体开口的壁更紧密地接合。
图4是大致沿图3的线4-4截取的局部纵向竖直纵向剖视图。
图5是图1-4中所示的第一实施例的杯状部件的立体图。
图6是图5中所示杯状部件的俯视图。
图7是图5和图6中所示杯状部件的前视图。
图8是杯状部件的局部纵向竖直剖视图，该视图是大致沿图7的线8-8截取的。
图9是图1-4中所示改进密封塞的头部的立体图。
图10是图9中所示头部的俯视图。
图11是图10中所示头部的左侧视图。
图12是图11中所示头部的仰视图。
图13是大致沿图10中的线13-13截取的头部的纵向竖直剖视图，该视图描绘了中心部分被安装在外周缘部分内并且固定到其上。
具体实施方式
首先，应当清楚地理解，在全部的几个附图中，相似的附图标记被用来一致地表示相同的结构元件、部分或表面，因为这些元件、部分或者表面可以通过整个书面说明书来进一步描述或解释，其中，这部分详细描述是说明书的整体组成部分。除非另外指出之外，附图应结合说明书一起来理解(例如，剖面线、部件的布置、比例、角度等)，并且应被认为是本发明的整个书面描述的一部分。如在以下描述中所使用的，术语“水平”、“竖直”、“左”、“右”、“上”和“下”以及它们的形容词性质和副词性质的派生词(例如，“水平地”、“向右地”、“向上地”等)仅仅是指当具体的附图面朝读者时所示结构的定向。类似地，术语“向内”和“向外”大体上指表面相对于其伸长轴线或者旋转轴线的定向，视合适的而定。
现在转向附图，并且更具体是转向图1-4，本发明概括地提供了一种改进的竖直伸长的两件式可扩张的密封塞，该密封塞的本优选实施例大体以20来表示。在图1-4中，该改进的密封塞显示为安装在用21表示的主体上，并且被用来密封地封闭设置在主体中的竖直伸长的局部有螺纹的孔22的上边缘端部。主体21被描述成具有用于说明性目的的无定形的形状，并且不应被认为是对可安装塞子的各种主体的形状、尺寸或者结构的限制。如在本文中所使用的，措词“主体”意指宽泛的广义，并且不表示为任何一种具体的结构形式。因此，附图中所示的主体21的具体形状和结构只不过是所述“主体”的一种类型。
如在图2和图4中最好地示出，改进的密封塞显示为是两件式构造，并且包括大体以23表示的下部杯状部件和大体以24来表示的上头部。图5-8中更详细地示出了杯状部件的结构，这将在下文中描述。图9-13中更详细地示出了头部的结构，这将在下文中描述。
现在参考图1-4，头部显示为具有外周缘部分25和中心部分26，中心部分26位于外周缘部分内并且通过多个在圆周上间隔开的易折断的腹板(分别以28来表示)被固定到外周缘部分上。在图1和图2中，头部的中心部分26显示为设置在头部的外周缘部分25内并且固定到其上。然而，在图3和图4中，中心部分26显示为已经被强制地向下推向杯状部件的底部，以使中心部分26从外周缘部分25分开，并且使中心部分的侧壁可移动地并可滑动地接合杯状部件的内表面，以推动杯状部件的外表面34径向地向外移动到与围绕开口的主体21的壁更紧密地接合。在图2和图4中，密封塞显示为沿竖直轴线y-y为伸长的。
现在参见图5-8，杯状部件23显示为竖直伸长的特殊构造的部件，其具有面向上的环形水平表面29、面向下的水平的圆形底面30和外表面，该外表面依次包括(在图8中从顶部到底部)：从上部环形表面29的外缘向下延伸的面向外的竖直的圆柱面31、面向下的环形水平表面32、面向下及向外的截头圆锥形表面33、外部螺纹部分34和面向下及向外的截头圆锥形表面35，该截头圆锥形表面35自其向下及向内地延续以连接到底面30的外缘上。杯状部件显示为具有内表面，所述内表面依次包括从上表面29的内缘向下延伸的面向上及向内的截头圆锥形表面36，和面向内及向上的截头圆锥形表面38，该截头圆锥形表面38自其向下延续以连接面向上的水平的圆形底面39的外缘。杯状部件在表面30、39之间的那部分限定了杯状部件的底部。分别以40来表示的多个截头的凸片从上表面29向上伸出。如在图5和图6中最好地示出的，有八个这样的凸片，并且这些凸片在圆周上相互间隔开。各个凸片是被截头的，以使得每个凸片包括内表面部分41、面向上及向外的截头圆锥形表面部分42、也是向上及向内延伸的端面43、44、和平的顶面45。
杯状部件23优选是由硬度小于头部硬度的材料形成的。实际上，该材料可以从由塑料溶胶、乙烯基化合物、聚氯乙烯及弹性体化合物和聚氨酯所组成的组中选择。该材料也可以从其他材料中选择。实际上，杯状部件的硬度可以小于、等于或者大于形成头部的材料的硬度。
现在参见图9-13，头部24具有外周缘部分25和中心部分26，中心部分26通常位于外周缘部分内并且通过多个圆周上间隔开的易折断的腹板(分别以28来表示)固定到外周缘部分上。更特别是，外周缘部分显示为具有面向上的水平的圆柱面46、面向下的水平的环形底面48和面向外的多边形表面49，该多边形表面49适合于被合适的旋拧工具(未显示)来抓紧，例如扳手。环形凹槽50从外周缘部分的底面48向上延伸到外周缘部分中。该凹槽显示为由面向外及向下的截头圆锥形表面51、面向下的环形底面52和面向上及向内的截头圆锥形表面53来界定。环形凹槽50适合于接纳凸片40的插入，以在开始时使头部相对于杯状部件对准。这些部分之间的接合或连接可以通过胶粘、焊接等来紧固，以阻止头部和杯状部件之间的相对转动。在所示的形式中，凹槽50是环形的和连续的。然而，可替代的是，凹槽50可以形成为圆周上间隔开的一系列凹口，其中，每个凹口布置用来接收一个凸片40的插入。
头部的中心部分26显示为由向上的水平圆形表面54、水平的圆形底面55、腹板28上面的面向外的竖直圆柱面56和腹板28(图4)下面的面向外的竖直圆柱面58所界定出。腹板28显示为与外周缘部分和中心部分整体地成型。如上所指出的，腹板28是设计成易折断的，以便可以使用合适的工具(未显示)来将中心部分向下推入到杯状部件中。因此，在图4中，易折断的腹板28的残留部分分别以28’来表示。头部可以最初被形成为具有环形凹槽，所述环形凹槽分别从头部的上表面54向下和从下表面55向上延伸到头部中，以在中心部分和外周缘部分之间限定出边界。头部是由相对较硬的材料形成的，例如，高密度聚乙烯或者尼龙。然而，这些材料仅是示例性的。目前优选的是，头部是由硬度大于杯状部件硬度的材料形成的，但是这不是不可改变的。
现在参见图2和图4，密封塞可最初被插入(沿轴向或者转动地，或者两者)到主体的开口中，如图2所示。之后，可以使用合适的工具把头部的中心部分向下朝杯状部件的底部驱动。这促使中心部分物理地从外周缘上分开。此外，当向下移动中心部分时，中心部分的壁56和/或58可滑动地接合杯状部件的截头圆锥形内壁38。因此，当向下移动中心部分时，中心部分的外壁推动杯状部件的外壁向外移动到与围绕开口的主体壁更紧密地接合。
如上所述，头部优选是由相对较硬的塑料材料形成的，并且杯状部件是由硬度较小的塑料材料形成的。可以相对于主体的孔的尺寸来确定杯状部件的尺寸，以便可以简单地沿轴向将杯状部件推入到孔中。就此而言，杯状部件的相对较软的材料将在需要时发生变形。之后，当向下推动中心部分时，杯状部件的侧壁将被径向向外地推入到与围绕开口的主体壁更紧密地接合。
虽然优选实施例显示为在杯状部件的外表面上具有外螺纹，但是这不是不可改变的。杯状部件的外表面可以仅是圆柱形的，或者可以具有其他形状或者结构。这里，显著的特征是：当中心部分被向下推向底部时，杯状部件的外表面(无论是什么形状)将被径向向外地移动到与限定出主体开口的壁更紧密地接合。
一旦最初被定位，合适的旋拧工具(例如，扳手)可以接合头部的多边形外表面。可以在一个方向上转动该旋拧工具，以将密封塞拧紧在主体上。替代地，无论中心部分是处于图2中所示的未移位位置或者处于图4中所示的移位位置中，可以在相反方向上转动密封塞以从主体上松开并且可能移除密封塞。
变型
如前面指出的，可以进行许多改变和变型。例如，目前优选的是，头部和杯状部件是由合适的塑料或者弹性体材料形成的。然而，这可以改变。此外，目前优选的是，构造头部的材料比构造杯状部件的材料硬。然而，这不是不可改变的。在某些形式中，头部和杯状部件可以由相同的材料形成。在其它情况中，杯状部件可以由硬度大于或者小于形成头部的材料的硬度的材料所形成。当需要时，也可以改变头部和杯状部件的形状和结构。依据需要，外表面可以是外部具有螺纹的、局部具有螺纹的、锯齿形的、设有齿的、光滑的等。还可以改变易折断部分的数量、尺寸、间隔和形状。实际上，虽然采用所述易折断部分来将中心部分保持在外周缘部分内是目前优选的，但是依据需要可以通过其他装置来将中心部分保持或固定在外周缘部分内。
因此，虽然已经示出和描述了改进的可扩张的密封塞的目前优选的形式，并且论述了密封塞的几种改变和变型，但是，本领域的技术人员将容易地意识到，可以在不脱离由以下权利要求所限定和区分的本发明精神的情况下进行各种另外的改变和变型。

Claims (16)

1.一种伸长的两件式的可扩张密封塞，适合于密封地封闭设置在主体中的开口的边缘端部，该密封塞包括：
杯状部件，其具有环形的敞开上端、外表面、内表面和底面，所述外表面适合于面向围绕所述开口的所述主体上的壁，所述内表面在朝向所述杯状部件上端的方向上径向向外地偏离；以及
头部，其具有外周缘部分和中心部分，外周缘部分安装在所述杯状部件上端的边缘端部上，用于随杯状部件一起旋转，并且中心部分设置在所述外周缘部分内并固定到外周缘部分上；
其中，所述杯状部件适合于插入到所述主体开口的边缘端部中；以及
其中，所述中心部分适合于被强制地推向所述杯状部件的底面，(a)以使所述中心部分从所述外周缘部分上物理地分开，并且(b)使该分开的中心部分可移动地接合所述杯状部件的内表面，以推动所述杯状部件的外表面径向向外移动到与围绕所述开口的所述主体的壁接合。
2.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述头部的硬度大于所述杯状部件的硬度。
3.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件是由塑料溶胶形成的。
4.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述头部是由从高密度聚乙烯和尼龙所组成的组中选择的材料形成的。
5.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，通过在所述中心部分和外周缘部分之间的多个间隔开的易折断的腹板，所述中心部分固定到所述外周缘部分上。
6.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述主体的开口具有内螺纹，并且所述杯状部件的外表面具有外螺纹。
7.如权利要求6所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件能被轴向地插入到所述主体开口的边缘端部中。
8.如权利要求7所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，通过所述主体的螺纹和所述杯状部件的螺纹之间的间隔便于所述杯状部件轴向地插入到所述主体开口的边缘端部中。
9.如权利要求7所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，通过所述杯状部件的硬度便于所述杯状部件轴向地插入到所述主体开口的边缘端部中。
10.如权利要求6所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述外周缘部分具有多边形的外表面，该多边形的外表面适合于被抓紧并且相对于所述主体转动。
11.如权利要求10所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述外周缘部分能被按一个方向转动，以拧紧所述密封塞使得与所述主体接合，并且所述外周缘部分能被在相反方向上转动，以从所述主体上移除所述密封塞。
12.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件和外周缘部分中的一个设置有凹口，并且所述杯状部件和外周缘部分中的另一个设置有凸片，并且，所述凸片适合于被接纳在所述凹口中，以阻止所述杯状部件和头部之间的相对转动。
13.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件是由乙烯基化合物形成的。
14.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件是由聚氯乙烯形成的。
15.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件是由弹性体形成的。
16.如权利要求1所述的伸长的两件式的可扩张密封塞，其中，所述杯状部件是由聚氨酯形成的。
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