CN85104716A - 气体冲击器 - Google Patents

Abstract

一种适用于清除污水管中堵塞物的、机械操作式冲击器，包括一对可套叠运动的套筒，套筒内装有一个砧和一个可作往复运动的活塞，当一个套筒在另一个套筒外套叠地运动一段预定的距离时，一个弹簧卷驱动该活塞打击所述的砧。

Description

本发明涉及污水管的清除工具。它特别地涉及到一种装置，通过在堵塞的污水管中的回流水内产生一系列的冲击作用，将污水管内的堵塞物打松打散。

多种型式的工具已被提出用于清除排水管或污水管中的堵塞物。其中多数包含滑阀，往复式活塞或抽吸装置，该装置可在堵塞管道内产生水压或气压以便清除堵塞物。然而这些装置常常是笨重的，难于应用并且经常不能在堵塞物上产生足够的压力以清除管道，或者引起一个足以危及操作者的背压。

现有技术中，已经设计了某些型式的清除工具，在堵塞的管道里的水中产生冲击波，或冲击作用，以便松动堵塞物。其中某些装置除了在堵塞物上产生冲击作用之外，也包含着在堵塞物上造成水压的部件。这种型式的装置的一个例子公布在颁发给坎汉姆（Canham）的美国专利No4，053，955中。这一装置使用电磁元件，对活塞产生一个砧式打击作用，从而产生冲击效果。它代表了有关本发明的最恰当的现有技术。

本发明的一个目的是提供一种结构简单，易于使用，无须耗电而纯机械操作的清除工具，并且由上述类推，它通过在堵塞的管道回流水内产生一系列冲击作用，来清除污水管道内的堵塞物。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述性质的工具，它的结构紧凑，坚固可靠，可适用于洗澡盆、浴池管、便池以及其它类型的家用和工业用污水管的进水口。

本发明还有一个目的，就是提供一种上述类型的工具，它通过在堵塞管道的水中产生一系列迅速的发炮、剧烈的冲击，以这种方式操作，反复冲击堵塞物，从而使之松动散开，有效地清除了管道。

本发明另外还有一个目的是提供一种上述类型的清除工具，它价格不高，轻便，可容易地由小个子的人使用而不必化费很大气力。

图1是本发明的污水管道清除器的总体透视图。

图2是该清除器的放大了的纵剖视图。

图3是沿图2中线3-3处的剖面图，它显示本发明的可释放式锁定装置的结构。

图4是放大了的沿图2中线4-4的剖面图。

图5是沿图4中线5-5的剖面图。

图6是一与图2相似的清除器的纵剖视图，但它显示清除器与污水管的入口接合、并处于冲击发生方式的第一阶段时的状态。

图7是图6所示清除器中心部分的放大了的局部剖视图，它显示冲击发生方式的第二阶段中，清除器的外套筒和内连杆向下运动时，锁定构件可被压缩的工作方式。

图8是一与图6相似的纵剖视图，但它显示清除器处于冲击发生方式的第三步，即它处于完全压缩时的状态。

图9是一放大的总体透视图，它显示本发明中提出的锁定机构的结构形式。

图10是清除器下部的局部放大视图，它显示通过与图8所示污水管不同尺寸和不同结构的入口相接合，清除器可以被密封的工作方式。

图11是清除器端部的局部放大视图，它显示另外一种型式的密封接合头，它使清除器与常用型式的便池排水管口处于密封接合状态。

参照附图，尤其是图1、2、3，本发明的清除器，或称冲击器，包含两个相互套叠的第一、第二长套筒（12）和（14）。上套筒（14）的一端被密封盖（16）封堵，该密封盖（16）通过套筒（14）上端处的外螺纹与之实行螺纹连接。盖（16）有一中心孔（18），用于容纳手柄（22）的螺纹销（20）。该螺纹销（20）用于和细长形的向下悬垂的连杆（24）之间的螺纹连接，关于杆（24）的用途我们将在后面加以说明。

参照图2，第一个套筒，或说下套筒（12），在其第一个上端部（12a）开口，以便容纳在其中作往复运动的第一活塞（26），该活塞具有轴向延伸的通孔（28），下套筒（12）的第二个端部（12b）具有内螺纹，以连接下套筒和冲击发生机构，或称冲击组件（30），这样，由于使用本发明的冲击器，对污水管内想要清除的堵塞物上施加一个冲击力。本发明提出的冲击组件（30）包含整体为圆柱形状的冲击体（32），在其第一个端部（34）处它与第一个套筒（12）实现螺纹连接。冲击体（32）在其对面的第二个端部（36）处也实行螺纹连接，并被扩孔以便限定一个内台肩（38），关于它的用途将在下面加以说明。

冲击器装有砧（40），以便将往复运动限制在冲击体（32）以内。砧（40）具有一轴向延伸的中心孔（42），砧（40）的环形上端面（44）承受与活塞（26）相连的端盖（27）的下表面（27a）的猛烈冲击，一个扩大了直径的限定台肩的下边沿（45），用于和冲击体（32）的内台肩（38）接合。

在冲击体（32）的第二个端部（36）处，一个密封件（46）与之实行螺纹连接，该密封件（46）具有内螺纹孔（48）。该孔（48）在径向与第一个套筒（12）的轴向中心线偏离，该孔（48）以螺纹连接形式装有一个短柱形管状另件（50），它的头部（50a）从密封件（46）向外延伸一定的长度。

以图2所示的方式将冲击组件的这些另件装在一起，从而形成了一个内腔（52），砧（40）的下边沿，向腔内凸进一小段。内腔（52）中还装有第二个活塞（56），该活塞由弹性材料作成。相应于砧（40）向下运动进入内腔（52），活塞（56）在内腔（52）中作往复运动。为了弹性地抵抗第二个活塞（56）和砧（40）的向下运动，还安装了偏置元件，示于这里的是一个螺旋卷弹簧（58），该弹簧的一端顶在活塞（56）上，它的另一端顶在垫圈（60）上，该垫圈装在密封帽（46）和冲击体（32）之间。为了尽可能地减小活塞（56）在腔（52）内向下运动的一切阻力，还开有许多排气孔（62），这些排气孔贯通冲击体（32）的侧壁，在图1中看得最清楚，套筒（12）和（14）也设有一些轴向隔开的通孔（64）和（66），这些通孔使外套（14）通过内套（12）作往复运动时捕获的空气便于逃逸。

构成本发明所提出的装置的一个重要方面是锁定机构，该锁定机构可从第一个位置运动到第二个位置，在它的第一个位置，也就是伸展位置上，锁定机构的作用是，最初阻止在下套（12）内的活塞（26）在其第一个方位上向下运动。参照图3及图9，本发明所提出的实施例中，锁定机构包括一对横向延伸的，可在径向运动的联动锁定构件（70）和（72）。锁定件（70）和（72）各具有一圆周形部分（70a）和（72a），它们分别用于与环形台肩（74）配合，而台肩（74）由环形加强衬（75）确定，该加强衬（75）紧密地装配在下套（12）（见图2）的开口端（12a）外表面。

由图3和图9可以非常清楚地看出，锁定件（70）和（72）基本上呈平面状，它们分别具有圆孔（76）和（78）。如图3所示，孔（76）和（78）在径向上与装配套筒（12）和（14）的轴向中心线相偏离。另外，孔（76）具有锥形内表面（76a），其用途将在下面加以说明。

现在让我们看图4和图5，可以看出，锁定件（70）和（72）在上、下拼接式活塞件（26a）和（26b）之间，接正常滑动配合方式装接，通过紧固件（29），这些另件相互可更换地连接在一起。锁定件（70）和（72）用于从图5所示的伸展锁定位到图7所示的收缩锁定位的运动。又参照图9，可以看到，锁定件（70）有一主平面本体部分（70b），和一纵向下垂圆周曲面（70c）。同样，锁定件（72）有一主平面（72b）和一纵向外凸圆周曲面（72d）。锁定件（72）还有一阶梯面（72a），位于圆周曲面（72d）的对面，该曲面部分（72d）开有一个径向空腔（72e）。腔（72e）用于放置第二偏置机构，显示在图中的形式是一个弹簧卷（80），其作用是弹性地抵抗锁定件（70）和（72）之间的、互相从一个伸展位置到一个收缩位置的相对滑动。锁定件（70）和（72）的这种方式的运动通过本发明的操作机构实现，关于这一点将在后面的操作部分进一步说明。

再参见图2，可以套叠在第一个套筒（12）之外运动的第二个柱形套筒（14），装有先曾介绍过的连杆（24），该连杆（24）包括有本发明形式的锁定机构的操作结构。套筒（14）内还装有第一偏置机构，示于图中的形式是纵向长螺旋弹簧（82）。它被安装在活塞（26）的上表面和密封盖（16）的下表面之间。在这一位置时，只要本发明的锁定机构处于图2所示的伸展位置，第一偏置机构或说弹簧（82）弹性地抵抗第二套筒（14）叠套在第一套筒（12）上运动。连杆（24）的截面处处呈圆形，连杆（24）有一段直径较大的部分（24a），该段与手柄（22）的螺纹销（20）以螺纹连接在一起。连杆（24）还有一段直径较小的部分（24b），该段纵向延伸，穿过活塞（26）内的轴向通孔（28），（24b）在其下端点通过螺纹连接，可更換地安装着一个螺帽（25）;它与弹簧卷（25b）一起，将连杆（24）和活塞（26）可运转地连在一起。位于连杆（24）的（24a）和（24b）之间的，是一锥形部分（24c），（24c）在本发明形式中起一接合件的作用，当套筒（14）在套筒（12）外运动一个预定的距离时，（24c）与锁定件（70）和（72）啮合，使之完成径向向内运动，因而从伸展位置变为收缩位置。

现在转到图6，本发明的冲击器被示出正与一个典型结构浴盆的排水管口处在密合状态。为此，一个锥形配件（90）套装在柱形管（50）上。锥形件（90）最好由塑性材料作成，以便与排水管的开口形成密封配合。可以看到，由于柱形管（50）轴向偏心，冲击器可以不受水龙头（94）的影响而垂直地放在排水管的开口上。这一轴向偏心特点使冲击器方便地使用于大部分如图所示的标准结构的浴盆、洗涤池情形。

当本发明的冲击器处于图6所示的位置，并且锥形件（90）与堵塞的污水管口（92）处于密合状态时，不能从槽内排入堵塞了的污水管的水将会进入空管件（50）并充满腔（52）。之后，一个向下的压力施加到手柄（22）上，这一个力使套筒（14）叠套在套筒（12）的上部运动。由于锁定机构即锁定件（70）和（72）处在与台肩（74）相接合的伸展位置（又见图5），弹簧（82）将弹性地抵抗套筒（14）叠套在套筒（12）上向下运动。通过比较图2和图6，可以看到，当套筒（14）向下运动压迫弹簧（82）时，连杆（24）也从图2所示位置向下进到图6所示的位置。由于连杆（24）的低端穿过锁定件的孔（76）、（78），连杆的圆锥部分（24c）的侧壁将和孔（76）的锥形壁面（76a）接触，并且使锁定件（70）径向向内（图5中为向右）地相对于叠套着的套筒（12）、（14）的轴向中心线运动。图中也表示出，当连杆（24）向下运动到图6所示位置时，其低端包括螺帽（25）及弹簧（25a）将进入砧（40）上的中心孔（42）。

现在看图7，手柄（22）上连续向下的压力使套筒（14）在套筒（12）上进一步叠套地向下运动，并且连杆（24）连续地向下运动到图7所示位置。正如图7所示，套筒（14）的一个全程向下运动导致连杆（24）的圆锥部分（24c）穿过锁定件的孔（76）和（78），使之径向向内运动到图7所示的全收缩位置，在这一点，连杆（24）已从图2，4，5所示位置运动到图7所示的全程向下位置，这时造成锁定件（70）和（72）从套筒（12）的上环形口的一个向内的完全收缩、回退。在这一点，由于锁定件不再与台肩（74）相接触，活塞（26）得以在套筒（12）内同轴地向下运动。又由于在锁定件全收缩点，弹簧（82）处于全压缩态，这样，全收缩的锁定件导致弹簧（82）在活塞（26）上施加一个巨大的力，从而强制驱赶下冲击面（27a）与砧（40）的台肩面（44）发生冲击接触。

现在再看图8，图中示出该冲击器装置的部件在活塞（26）被强制地冲击到砧（40）之后的状态。由图8可以看到，活塞在砧上的冲击已经引起第二个活塞（56）向下运动，压迫弹簧（58），进入腔（52）内。正是由于砧（40）和活塞（56）进入空腔（52）的迅速的运动，引起一个相当大的冲击力，施加到来自活塞（56）底部的水柱上，该水柱通过污水管连到位于其入口下游的堵塞物上。更具体地说，施加到水柱上的冲击力形成了一个冲击波，这一冲击波通过水柱的传播，最后猛烈地冲击到堵塞物，从而达到清除堵塞管道的效果。

按上面所述的操作之后，接下来对手柄（22）施加一个向上的力，将使冲击器的各个另部件恢复到图2所示的起始布局。在这一位置弹簧卷（58）已将第二个活塞（56）向上推到分砧（40）的下表面相接触，并且砧（40）在套筒（12）内也被向上推到图2所示位置，同样地，当第一个活塞（26）到达图2所示位置时，弹簧（80）（见图5）将径向向外地把锁定件（70）和（72）推到其伸展位或锁定位。

通过再对手柄（22）施加一个向下的力，在上一段文中刚刚说明过的过程将又一次重复进行，并且另一个猛烈的冲击力可施加于水柱上之后作用在管道堵塞物上。以上叙方式重复循环地操作该冲击器，将会迅速有效地互解、清除污水管内的堵塞物。

现在再看图10，图中示出另一种形式的配件或称接合头（94），它可以套装在管（50）外边，以使冲击器和污水管开口（96）形成密合接触，该开口（96）具有图10所示的稍微不同的结构。这种开口常常装设在例如厨房、洗衣房的洗涤池中。

参见图11，它又示出另一种形式的接合头（98），该接合头可装在管件（50）的外面，使冲击器可用在通常结构的便池上，清除位于便池污水管入口的下游处的堵塞物。

上述这些接合头（90）、（94）、（98）可由多种材料构成经验指出，弹性橡胶或带塑性而又坚韧的塑料类材料，对于密封污水管入口，使冲击器有效地工作是显著有益的。这些附图特别地示出各种接合头的结构，可以看出，各种尺寸和形状的接合头使用于各种具体形式的污水管口，例如在住宅和商业建筑内的地板上，墙壁上安装的污水管或污水管清除口等等。与之相应，一种示于图11中的通用接合头以标号（98）示出，它具有复合结构，所以，一个接合头可方便地用于不同尺寸的污水管开口。

以上，我们已经按专利法的要求对本发明作了详细叙述，熟习本技术领域的有关人员可以容易地对有关另件或它们的组合件作出相应变化和改进，以适应各种具体的要求和情况。这种变化及改进，并不偏离我们权力要求书中所陈述的有关本发明的范围和实质。

Claims (11)

1、一种用于清除污水管中堵塞物的冲击器，其特征在于，它由如下部件组成：

(a)一个第一长套筒；

(b)可在上述第一长套筒内往复运动的一个活塞；

(c)一个可以从第一位置到第二位置运动的锁定机构，当该锁定机构处于第一位置时，它阻止上述活塞在上述第一套筒内的第一个方向上的运动；

(d)一个安装在上述第一套筒端部的冲击组件，该冲击组件包括：

(1)一个用于承受上述活塞冲击的砧；

(2)一个位于邻近上述砧的内腔，当所述砧被所述活塞冲击时，该砧可进入该内腔一个限定的距离；

(3)一个密封件，它包括一个伸出的管件，该管件形成一个从上述内腔引出到冲击器外部的通路；

(4)一个连在所述管件上的接合头，该接合头用于和污水管入口的密封接触；

(e)一个套叠地安装在上述第一长套筒外的第二长套筒；

(f)一个偏置机构，可操作地和上述第二套筒及活塞装在一起，当上述锁定机构处于其第一位置时，该偏置机构弹性地抵抗上述第二套筒在第一套筒外的套叠运动；

(g)可操作地与上述第二套筒组装在一起的操作机构，用于操纵锁定机构，使其从它的第一位置运动到第二位置，这是依靠第二套筒在第一套筒外套叠地对着偏置机构的抵抗移动一个予定的距离，由此，依靠锁定件移动到它的第二位置，这时所述偏置机构将导致活塞猛烈地冲击到所述的砧上。

2、权利要求1所规定的冲击器，其特征在于，所述第一套筒的端部装有一个环形台肩;所述锁定机构包括一对横向延伸，可径向运动的锁定构件，它们由所述的第一活塞装载;每一锁定构件都有园形部分以便当锁定机构处在其第一位置上时与所述第一套筒的环形台肩相啮合。

3、权利要求2所规定的冲击器，其特征在于，其中所述第二套筒的一端由一密封盖密封;其中所述锁定构件均开有圆孔与第一套筒的轴向中心线径向地偏离;其中所述操作机构包括一个轴向延伸的长连杆，它的一端与所述密封盖连在一起，其相对的另一端部与所述活塞装在一起，该连杆通过所述的锁定构件的圆孔，该连杆还包含一个接合机构以便和锁定构件啮合，使之径向向内运动。

4、权利要求3所规定的冲击器，其特征在于，其中所述连杆包括第一柱形部分;与第一部分隔开的，直径变小的第二柱形部分;这两部分由一锥形部分相连接，这一锥形部分的外表面组成所述的锁定构件的接合机构。

5、权利要求4所规定的冲击器，其特征在于，其中所述的偏置机构包括一个螺旋压缩弹簧，该弹簧包围在连杆外圆周，装在密封盖及活塞之间。

6、一种用于清除污水管中堵塞物的冲击器，其特征在于，它由如下部件组成：

（a）一个第一长套筒，它基本呈圆柱形，在其一端具有一个环形台肩，在其相对的另一端为开口状;

（b）一个第一活塞，它可在所述第一套筒内从第一位置到第二位置作往复运动;

（c）一对锁定构件，它们由所述第一活塞携带，可从其伸展位置到收缩位置作径向运动，该锁定构件具有圆周部分，以便当其处于伸展位置时与环形台肩相啮合，并且每一锁定构件都有一通孔，该通孔与所述第一活塞的轴向中心线径向偏离;

（d）一偏置机构，用以弹性抵抗锁定件从其伸展位向收缩位的运动;

（e）一冲击机构，用于对污水管的堵塞物施加一个冲击力，它装在所述第一套筒的一端，它由如下部件构成;

（1）一个砧，用于承受所述活塞的猛烈冲击;

（2）一个内腔，与所述砧相邻接，在砧被活塞冲击时，砧可以进入内腔一个限定的距离;

（3）一个密封件，主要用于所述内腔的密封，它包括一个伸出的管件，该管件形成了从内腔引出到冲击器外部去的通路;

（4）一个接合头，它可更换地连到所述管件上，以便与污水管进口密合接触;

（f）一个第二长套筒，它的一端密封，在其相对端，它套叠地装在所述第一长套筒的外面，以便相对第一套筒从第一位置到第二位置作套叠运动;

（g）一个长连杆，它轴向地装在所述第二套筒内，连杆的一端连到第二套筒的密封端，其相对的另一端部与所述第一活塞装在一起，连杆延伸并穿过所述锁定件的圆孔，并且连杆上带有接合机构，以便与锁定件啮合，当第二套筒相对第一套筒作套叠运动时，使锁定件从其伸展位运动至其收缩位;

（h）一个长螺旋弹簧，围绕在所述连杆外面，弹簧的一端与第二套筒的密封端接触，它的另一端顶在第一活塞上。

7、权利要求6规定的冲击器，其特征在于它还包括：

（a）一个第二活塞，它相应于所述砧的运动，在所述内腔之中可作往复运动;

（b）第二偏置机构，它用于弹性地抵抗所述第二活塞在内腔中的运动。

8、权利要求7所规定的冲击器，其特征在于，其中所述的冲击机构包括排气机构，排气机构位于紧邻第二活塞处，以便将砧被第一活塞作用而冲击入内腔所造成的气流从内腔排入大气。

9、权利要求6所规定的冲击器，其特征在于，所述管件与第一套筒的轴向中心线径向偏离。

10、权利要求7所规定的冲击器，其特征在于，所述第一、第二套筒均设有多个轴向间隔开的通孔。

11、一种用于清除污水管中堵塞物的污水管清除装置，其特征在于，它由如下部件组成：

（a）一个第一套筒，基本呈圆柱状，它的一端装有一个环形台肩;在它的另一端带有内螺纹;

（b）一个第一活塞，可在所述第一套筒从第一位置到第二位置作往复运动，该活塞上有一个轴向延伸的通孔;

（c）一对锁定构件，被所述第一活塞携带，可从其伸展位置到收缩位置作径向运动，每一锁定件都有一圆周面，以便当锁定件处于伸展位置时与所述环形台肩相啮合，并且每一锁定件都有一通孔，且每一通孔与所述第一活塞的轴向通孔的轴向中心线偏离;

（d）一个基本柱形体，在其可用螺纹连接的第一端上，以外螺纹连接到第一套筒的端部，在其相对的第二端上用内螺纹连接;

（e）一个砧，可在所述柱形体内作限定的往复运动;

（f）一个第二活塞，在所述柱形体内邻接所述砧，该第二活塞相应于砧的运动，可在柱形体内作往复运动;

（g）一个密封件，和所述柱形体的第二端以螺纹相互连接，该密封件有一基本呈柱形的管件，该管件径向偏离中心，从密封件向外伸出;

（h）一个弹簧卷，装在所述第二活塞和密封件之间，以弹性地抵抗第二活塞在柱形体内的往返运动;

（i）一个第二长套筒，它的一端密封，在其对面的另一端，套叠地安装在所述第一套筒的外面，以相对于第一套筒从第一位置套叠地运动到第二位置;

（j）一个长连杆，轴向安装在所述第二长套筒内，它的一端连到第二套筒的密封端，它的相对的另一端延伸穿过第一活塞的轴向通孔，该连杆也延伸穿过所述锁定件的通孔，并且连杆中间还有一个锥形部分，当第二套筒套叠地运动到它的第二位置时，该锥形部分与锁定件啮合，使之径向运动，从而由其伸展位运动到其收缩位;

（k）一个长螺旋弹簧，围绕在所述连杆外面，弹簧一端顶在第二套筒的密封端，弹簧的另一端顶在第一活塞上。

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