CN1692231A - 锁定人孔和下水坑盖子的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将下水坑和人孔的盖子锁定在其位置上的设备和方法，其包括两个伸长部件，它们以可枢轴转动方式端对端地连接在一起从而能够实现铰接。所述两部件在穿插过一个盖子开口时保持对齐，被上部件上的凸缘挂住在开口上，然后下部件被松开以借助弹簧力来楔住坑侧壁和盖子开口的边缘。一个螺栓延伸穿过顶部旋入十字头，十字头延伸穿过下部件的中部空间，该螺栓抬升下部件以形成有力的楔作用以防盖子被拿走。螺栓头陷入所述凸缘里，并具有特殊形状，只能与特殊工具配合，以防被人乱动。用具有突起的塑料保护帽盖住所述螺栓，在帽被去除时突起会断裂。可以将微缩无线发射机装到帽下面以在帽被去除时发射警报信号。所述锁定设备安装一个适配套筒就能用于人孔盖子，适配套筒限定出一个矩形开口，所示锁定设备穿过该开口插入，利用剪切销和枢轴螺栓将延伸壁连接到下部件底端，允许锁定设备和盖子在发生爆炸时松开。

Description

锁定人孔和下水坑盖子的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种锁定设备和方法，更具体地说，涉及这样一种设备和方法，其应用于安装在马路上以便接近例如水、气、通讯、电力等设施的下水坑(catch basin)和人孔的盖子。

背景技术

这些盖子用于阻挡碎物同时也作为路面上的行人和车辆的支撑面。如果失去这些盖子，露出来的下水坑和人孔将危害到行人和车辆。这些盖子的失窃已日益严重，从而迫切需要某种装置来固定它们。现有的下水坑和人孔盖子没有锁定设备，所以最好有一种对现有盖子的简单改进。这种设备必须足够坚固以经受各种交通和天气状况并能抵御盗窃者。由于数量巨大，所以必须安装简单以降低劳动力成本。该设备不能在马路上造成障碍，尤其对于铲雪犁，也不能绊跌行人。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种锁定设备和方法，其能够作为对现有人孔和下水坑的盖子的一种简单改进而快速地安装。

本发明的另一目的是提供一种设备，其足够坚固，能够经受机械损伤和重负荷的交通，并能可靠地将盖子固定在其位置上却不造成路面障碍。

为了达到本发明的目的，本发明提供了一种锁定设备，其能插入盖子上邻近盖框的侧壁的一个开口。所述设备包括上部件和下部件，它们端对端地互相连接从而允许铰接所述下部件以安装所述设备，所述部件初始地设为端对端地对齐并插入所述盖开口。所述部件保持端对端的对齐一个具有互咬的(interfit)棘爪制动件的棘爪机构，而所述部件由一个或多个弹簧固定在其位置以施加一个将所述部件拉到一起的力从而维持与所述互咬的棘爪制动件配合。

一个带有防止被乱动的螺栓头的螺栓穿过所述上部件上的一个孔并左旋地容纳到一个十字头部件中，所述十字头部件以可旋转方式装到下部件上，延伸穿过由所述下部件包括的侧壁所限定出的一个空间。所述螺栓能被压下抵住所述上部件的底壁以抵消弹簧力，从而允许所述互咬的棘爪制动件脱离。然后所述弹簧使得所述下部件在所述十字头上相对于上部件枢轴转动，并且形成朝向邻近所述开口的侧壁的角度直至所述下部件的底端与所述侧壁配合。沿着与所述侧壁配合的所述下部件的底端边缘优选带有齿。

同时下部件的上端上的切口轮廓移动以配合插入该设备的盖子开口的边缘。

然后利用一个特殊套筒工具在其螺纹方向上驱动所述螺栓与所述十字头连接以拉起所述下部件，所述上部件具有一个覆盖所述盖子的凸缘以提供一个反作用表面。这就在所述侧壁和开口边缘之间形成了很大的下部件的楔作用，防止盖子这一侧被抬起。通过安装四个锁定设备，盖子的每一边两个，盖子就被牢固地楔住在其位置上以防移走了。螺栓头容纳在上部件顶上的一个凹陷中，且具有需要特殊工具的驱动轮廓以防用普通的工具移除锁定装置。

在所述凹陷中的螺栓头上盖一个塑料的帽以防螺栓被侵蚀以及入口被污碎物堵塞。特别的帽还能在其被去掉时提供被乱动过的指示。

所述设备的一个特别的版本用于人孔盖子，其中一个适配套筒被装入一个钻入人孔盖子中的圆孔并用容纳在形成于人孔盖下侧的螺纹孔中的螺栓固定到盖子上。所述上部件容纳在适配套筒上的一个中心矩形开口中，所述上部件具有圆形凸缘，所述圆形凸缘平滑地覆盖在适配套筒邻近矩形开口的顶表面。

一条延伸臂固定到所述下部件的底端以使延伸臂的带齿的底边能达到远离锁定设备所插入的人孔开口的侧壁边缘。所述延伸臂利用枢轴螺栓和剪切销连接，使得盖子能在发生爆炸时被松脱并自由爆破以防结构损坏。适配套筒有向下伸出的开口壁从而具有能与下部件的切口轮廓接合的边缘，从而形成类似下水坑版锁定设备的楔形锁。

还可以在所述帽中置入一个特别的无线信号设备，从而在发现有人乱动锁定设备时通过中继放大系统向中心站提供远程警报，而且还可以用于定位被拿走或乱动了盖子的下水坑。

附图说明

图1是本发明的锁定设备的爆炸视图。

图2是本发明的锁定设备的正视图。

图3是图1和2中的锁定设备的后视图。

图4是图1-3中的锁定设备插入到下水坑盖子中的侧视图。

图5是图4中插入的锁定设备处于上下部件铰接的状态的侧视图。

图6是显出防乱动螺栓形状的上部件的俯视图。

图7是虚线表示的上部件侧视图，显示防乱动螺栓在头上被盖了一个覆盖所述上部件凹陷的帽。

图8是图7所示的塑料法兰帽的透视图。

图9是根据带有四个锁定设备的下水坑盖子的俯视图。

图10是安装有无线发射监视器的帽的概略图。

图11是装好的修改为适合所示人孔盖子的锁定设备的侧视图，邻近的人孔盖框侧壁剖面只显示了一部分。

图12是安装了锁定设备的人孔盖子的平面图。

图13是图11所示的人孔盖子锁定设备的下部件的正视图，含安装好的延伸壁。

图14是人孔盖子和适配套筒的局部视图，显示连接挂耳和螺栓。

具体实施方式

下面的详细说明中，为清楚起见将使用一些特定术语并说明一个特定实施例，以满足35 USC 112的要求。但应理解这不构成对本发明的限制。

参照附图，本发明的锁定设备10设计为首先插入覆盖在侧壁16所限定出的开口上的下水坑盖子14的开口12。

锁定设备10包括大体矩形的适度伸长的上、下部件18、20，它们优选由高强度钢构成并且以允许铰接的方式端对端地连接在一起。安装之前，部件18、20放置成如图2和4所示的端对端对齐位置。上部件18顶部具有一个凸缘22，其覆盖邻近开口12的盖子结构，以挂住穿过开口12吊在盖子14下的锁定设备。凸缘22的边缘被抹圆呈平滑的轮廓。

上部件18大体为矩形，其尺寸使其能容纳在下部件20的立壁24之间。上部件18在圆角底壁28的一侧具有一个矩形悬片26，其嵌套在下部件20后延伸于壁24之间的十字丝32上的矩形凹陷30中。悬片26和凹陷30形成棘爪机构的棘爪制动件，从而通过防止下部件20绕十字头40转动，以可松脱方式保持上、下部件18、20在它们初始的对齐位置。所述棘爪机构还包括一个或多个卷簧34，每一个都在两端连接到上、下部件18、20。

为此，开槽挂耳36形成于上部件18的一侧的底部，开槽挂耳38形成于壁24内下部件20的相对侧。弹簧34向下绕十字头40延伸到下挂耳38，对趋于维持悬片26和凹陷30的配合的上、下部件18、20施加端对端的拉力。

因为弹簧34绕着十字头40，所以也促使了上、下部件18、20的相对转动，但被悬片26和凹陷30嵌套配合所阻止以防上、下部件18、20绕十字头40转动。

上部件18在顶端具有凹陷，由延伸到底壁44的圆柱形孔42构成。一个对齐的直径较小的通孔46穿过底壁44以可滑动方式容纳螺栓48。螺栓48具有防乱动形状的头50(见图6)和左旋的螺纹体52，与延伸穿过十字头40的穿透横孔54螺纹配合。十字头40在壁24上的对齐孔56中可转动。螺栓48一开始就被装上以免与底壁44配合。

在插入锁定设备10到开口12之后，螺栓头50被压下抵住底壁44以逆着弹簧34将下部件20压下离开上部件18。

这就将凹陷30向下移动以脱离悬片26，因此弹簧使得下部件20绕十字头40转动，如图5所示，直到带齿的底端58与下水坑侧壁16接合。

同时，每个壁24顶端的切口轮廓60都形成朝向盖子14的开口12的底边缘62的角度(见图4和5)。

然后通过使用能配合螺栓头50上的角度不均等的平面64(见图7)的特殊套筒工具(未图示)来旋转螺栓48。孔70的尺寸允许所述工具配合螺栓头50但所留间隙不够活动工具进入以防被人乱动。

螺栓48的推进使其左旋螺纹配合抬升现在铰接着的下部件20以牢固地将它楔住在侧壁16和边缘62之间。当四个锁定设备10一边两个地装好时，就能防止盖子14被拿走。

塑料帽66(见图7、8)用于装在螺栓头50上以防碎物进入围绕螺栓头50的间隙中。

帽66在由槽67限定出的部位69处具有突起68，卡入设在上部件18的孔42底部的排水开口70中。孔42形成有浅槽65以助于对齐突起68以及浅沉孔61以容纳帽凸缘63。当用叉类工具配合帽上的穴孔72去掉帽66时，突起68就会破损从而表明被乱动过。

图10显示了一个安装在帽66下的微缩无线发射机-电池单元78，其能够经中继放大系统发射远程信号。一旦去掉帽66，无线信号就会中断，从而触发远程的警报。这个信号也可以改为定位没有盖子的下水坑。

锁定设备10可以改装为用于人孔盖子80，如图11所示，其中孔82钻进人孔盖子80的下面以便容纳通过挂耳85和螺栓87装在孔82中的适配套筒84，螺栓87旋入盖子80下面车出的孔89(图14)。一个矩形开口86形成在适配套筒84上，完全穿透套筒84。边缘88形成在套筒84的下侧，定位成与切口轮廓60如前所述地配合。适配套筒84的下端被切掉一个角，如图11所示，以便提供间隙给下部件20正常铰接。

下部件20固定有延伸臂90，带有枢轴螺栓91以及剪切销92，并且具有带齿的能与人孔侧壁94接合的端部。如果发生爆炸，剪切销92被剪断，延伸臂90绕枢轴螺栓91的轴自由摆动且盖子80允许自由爆破。

第二螺栓96安装在人孔盖子80的下面，接近人孔盖子凸缘100的相对侧。可选地，可安装第二套筒和锁定组件来代替隔开180°的螺栓96。

Claims (34)

1.一种锁定设备，用于覆盖部分地由侧壁限定出的空间的盖子，周框绕所述开口延伸并且所述盖子具有邻近其一侧的通孔，所述设备包括：

上伸长部件，顶部具有凸缘以将所述伸入所述开口的上部件挂住；

延伸入所述凸缘并止于底壁的凹陷；

以及延伸入所述底壁并穿过所述上部件下端的孔；

螺栓，以可滑动方式容纳在所述孔中并伸出所述上部件的底端，所述螺栓具有容纳在所述凹陷中的螺栓头；

下部件，具有限定出一个空间的壁，所述上部件的下端装入该空间，所述螺栓旋入十字头的螺纹孔中，所述十字头以可旋转方式支撑在所述下部件中并延伸穿过所述空间；

至少一个弹簧，一端连接所述上部件另一端连接所述下部件，所述至少一个弹簧安装得促使所述两部件在端对端方向上拉近，并促使两部件绕所述十字头相对转动以互相铰接；棘爪机构，包括所述上部件的底端上的第一棘爪制动件，和所述下部件上的与所述第一棘爪制动件配合的第二棘爪制动件，所述两部件端对端地相抵以防绕所述十字头相对转动；所述螺栓能逆着所述弹簧力将所述下部件推离所述上部件以使所述棘爪制动件脱离，从而允许所述两部件通过绕所示十字头转动而铰接。

2.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述下部件在顶端形成有至少一个切口轮廓，其在所述棘爪制动件松脱且所述下部件被所述至少一个弹簧转动时转动以配合所述所述盖子开口的边缘。

3.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述下部件的底端形成有齿，在所述上、下部件铰接时接合所述侧壁，以在所述下部件、所述侧壁和所述开口边缘之间形成楔作用。

4.如权利要求3所述的锁定设备，其中所述螺栓在所述十字头的螺纹孔中的推进通过所述接合所述凹陷的底壁的螺栓头的反作用使得所述下部件抬升以增加楔作用，从而增加所述下部件的下端的齿与所述侧壁之间以及所述切口轮廓与所述开口边缘之间的压力。

5.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述螺栓头具有不规则轮廓，在所述螺栓拧紧后仅能与特定工具配合以防被人乱动。

6.如权利要求5所述的锁定设备，其中所述螺栓头拧紧后基本被包在所述凹陷中。

7.如权利要求6所述的锁定设备，还包括一个模制的塑料帽盖在所述凹陷中的螺栓上。

8.如权利要求7所述的锁定设备，其中所述帽一旦安装就有至少一个突起容纳在所述凹陷里的穴中，所述至少一个突起在所述帽被去除时会变形以表明曾被人乱动过。

9.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述下部件具有一对间隔开的平行的壁，限定出所述容纳上部件的空间，所述壁在所述下部件的底端连接，所述十字头容纳在所述壁的对齐孔中。

10.如权利要求9所述的锁定设备，其中所述下部件的每个壁上形成的孔都与另一壁上的孔对齐，所述十字头以可滑动方式容纳在所述孔中。

11.如权利要求10所述的锁定设备，其中所述十字头位于所述下部件的长度的中间位置。

12.如权利要求1所述的锁定设备，其中两个弹簧每一个都分别连接到所述上、下部件的一端，所述弹簧一端连接到一个部件的一侧，另一端连接到另一部件的相对侧，从而形成被所述棘爪机构阻挡的旋转力。

13.如权利要求12所述的锁定设备，其中所述弹簧在从所述上部件延伸到所述下部件时都部分地缠绕所述十字头。

14.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述棘爪制动件包括从一个部件上突出的扁平片和另一部件上的凹陷，在所述部件处于端对端的对齐位置时所述扁平片覆盖所述凹陷。

15.如权利要求7所述的锁定设备，还包括位于所述帽之下并在所述帽被去除时发射一个信号的无线发射机。

16.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述盖子是人孔盖子并且还包括安装在所述形成有开口的人孔盖子中的适配套筒。

17.如权利要求16所述的锁定设备，还包括延伸臂，安装到所述下部件的下端，能与人孔侧壁接合。

18.如权利要求17所述的锁定设备，其中所述延伸臂通过剪切销连接到所述下部件，所述剪切销会被预定强度的力切断以在发生爆炸时松开所述锁定设备。

19.一种将覆盖着部分地由侧壁限定出的空间的盖子固定在其位置上的方法，所述盖子凹陷在框中并且具有邻近所述侧壁的穿透的开口，其步骤包括：

端对端地枢轴连接上、下伸长部件到一起以便铰接；

通过将所述下部件绕所述枢轴连接相对于所述上部件形成一角度，从而形成一种使所述两部件趋于铰接的力；

在将所述两部件插入所述盖子开口时，将它们端对端地对齐并逆着所述力保持它们对齐；

悬挂所述连接着的两部件在所述盖子的开口上；

松开所述两部件以允许它们铰接；以及

将所述下部件的底端与所述侧壁接合且同时将所述下部件的上表面与所述盖子开口的边缘接合，从而将下部件楔在其间以将所述盖子固定在其位置上。

20.如权利要求19所述的方法，还包括在与所述侧壁和盖子开口边缘接合之后，向所述上部件抬升所述下部件，以增加所述楔作用力，从而将所述盖子与所述框合紧。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述形成所述力的步骤包括将至少一个拉紧弹簧连接到所述上、下部件上趋于使所述两部件绕所述枢轴连接发生铰接的位置。

22.如权利要求20所述的方法，其中所述枢轴连接所述上、下部件到一起的步骤包括将可转动的十字头安装到所述下部件，并将所述十字头与延伸穿过所述上部件的底壁的孔并穿入所述十字头上的螺纹横孔的螺栓进行螺纹配合，所述螺栓的螺栓头靠在所述底壁上。

23.如权利要求22所述的方法，其中向所述上部件抬升所述下部件的步骤包括在所述十字头的螺纹孔中旋转所述螺栓，而所述螺栓头抵住所述底壁。

24.如权利要求19所述的方法，其中所述悬挂两部件的步骤包括在所述上部件上形成靠在邻近所述盖子开口的表面上的凸缘。

25.如权利要求22所述的方法，还包括在所述仅能与特殊工具配合的螺栓头上形成配合表面，以及用所述特殊工具推进所述螺栓以防被人乱动。

26.如权利要求25所述的方法，还包括将所述螺栓头陷入形成于所述上部件上的凸缘内。

27.如权利要求26所述的方法，还包括在所述螺栓头上安装指示是否被乱动过的塑料帽。

28.如权利要求27所述的方法，还包括在所述下部件上形成能与所述盖子开口边缘牢固卡住的轮廓。

29.如权利要求19所述的方法，其中保持所述两部件对齐的步骤包括在所述上、下部件上形成棘爪制动件，并在将所述上、下部件插入所述盖子开口时让棘爪制动件配合，而随后松开它们的配合以允许所述上、下部件进行铰接。

30.如权利要求19所述的方法，其中所述方法通过首先在下表面上安装一个适配套筒应用到人孔，所述人孔具有容纳所述锁定设备的矩形开口。

31.如权利要求30所述的方法，还包括通过剪切销将能与所述人孔的侧壁接合的延伸臂安装到所述下部件的底端，所述剪切销在发生爆炸时能松开所述锁定设备。

32.如权利要求19所述的方法，还包括安装多个所述锁定设备到所述盖子的相对侧。

33.如权利要求31所述的方法，还包括安装螺栓到所述人孔盖子的下面邻近人孔盖子凸缘处，以防同时抬起所述人孔盖子的两边。

34.一种锁定包围体的系统，包括

所述包围体的盖子；

锁定设备，容纳在盖子开口中，包括一对铰接在一起的部件；

螺栓，穿过所述部件之一并与另一个螺纹配合，以使所述部件在螺栓旋转时铰接；

所述螺栓具有特殊的螺栓头形状；

套筒工具，能配合所述特殊形状的螺栓头；

密封件，盖住所述螺栓头，且在被去除时留下被人乱动过的指示；以及

取出工具，用于取出所述密封件。

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