專利名稱：鎖定人孔和下水坑蓋子的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖定設(shè)備和方法，更具體地說，涉及這樣一種設(shè)備和方法，其應(yīng)用于安裝在馬路上以便接近例如水、氣、通訊、電力等設(shè)施的下水坑(catch basin)和人孔的蓋子。
背景技術(shù)：
這些蓋子用于阻擋碎物同時也作為路面上的行人和車輛的支撐面。如果失去這些蓋子，露出來的下水坑和人孔將危害到行人和車輛。這些蓋子的失竊已日益嚴(yán)重，從而迫切需要某種裝置來固定它們。現(xiàn)有的下水坑和人孔蓋子沒有鎖定設(shè)備，所以最好有一種對現(xiàn)有蓋子的簡單改進。這種設(shè)備必須足夠堅固以經(jīng)受各種交通和天氣狀況并能抵御盜竊者。由于數(shù)量巨大，所以必須安裝簡單以降低勞動力成本。該設(shè)備不能在馬路上造成障礙，尤其對于鏟雪犁，也不能絆跌行人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種鎖定設(shè)備和方法，其能夠作為對現(xiàn)有人孔和下水坑的蓋子的一種簡單改進而快速地安裝。
本發(fā)明的另一目的是提供一種設(shè)備，其足夠堅固，能夠經(jīng)受機械損傷和重負(fù)荷的交通，并能可靠地將蓋子固定在其位置上卻不造成路面障礙。
為了達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種鎖定設(shè)備，其能插入蓋子上鄰近蓋框的側(cè)壁的一個開口。所述設(shè)備包括上部件和下部件，它們端對端地互相連接從而允許鉸接所述下部件以安裝所述設(shè)備，所述部件初始地設(shè)為端對端地對齊并插入所述蓋開口。所述部件保持端對端的對齊一個具有互咬的(interfit)棘爪制動件的棘爪機構(gòu)，而所述部件由一個或多個彈簧固定在其位置以施加一個將所述部件拉到一起的力從而維持與所述互咬的棘爪制動件配合。
一個帶有防止被亂動的螺栓頭的螺栓穿過所述上部件上的一個孔并左旋地容納到一個十字頭部件中，所述十字頭部件以可旋轉(zhuǎn)方式裝到下部件上，延伸穿過由所述下部件包括的側(cè)壁所限定出的一個空間。所述螺栓能被壓下抵住所述上部件的底壁以抵消彈簧力，從而允許所述互咬的棘爪制動件脫離。然后所述彈簧使得所述下部件在所述十字頭上相對于上部件樞軸轉(zhuǎn)動，并且形成朝向鄰近所述開口的側(cè)壁的角度直至所述下部件的底端與所述側(cè)壁配合。沿著與所述側(cè)壁配合的所述下部件的底端邊緣優(yōu)選帶有齒。
同時下部件的上端上的切口輪廓移動以配合插入該設(shè)備的蓋子開口的邊緣。
然后利用一個特殊套筒工具在其螺紋方向上驅(qū)動所述螺栓與所述十字頭連接以拉起所述下部件，所述上部件具有一個覆蓋所述蓋子的凸緣以提供一個反作用表面。這就在所述側(cè)壁和開口邊緣之間形成了很大的下部件的楔作用，防止蓋子這一側(cè)被抬起。通過安裝四個鎖定設(shè)備，蓋子的每一邊兩個，蓋子就被牢固地楔住在其位置上以防移走了。螺栓頭容納在上部件頂上的一個凹陷中，且具有需要特殊工具的驅(qū)動輪廓以防用普通的工具移除鎖定裝置。
在所述凹陷中的螺栓頭上蓋一個塑料的帽以防螺栓被侵蝕以及入口被污碎物堵塞。特別的帽還能在其被去掉時提供被亂動過的指示。
所述設(shè)備的一個特別的版本用于人孔蓋子，其中一個適配套筒被裝入一個鉆入人孔蓋子中的圓孔并用容納在形成于人孔蓋下側(cè)的螺紋孔中的螺栓固定到蓋子上。所述上部件容納在適配套筒上的一個中心矩形開口中，所述上部件具有圓形凸緣，所述圓形凸緣平滑地覆蓋在適配套筒鄰近矩形開口的頂表面。
一條延伸臂固定到所述下部件的底端以使延伸臂的帶齒的底邊能達到遠離鎖定設(shè)備所插入的人孔開口的側(cè)壁邊緣。所述延伸臂利用樞軸螺栓和剪切銷連接，使得蓋子能在發(fā)生爆炸時被松脫并自由爆破以防結(jié)構(gòu)損壞。適配套筒有向下伸出的開口壁從而具有能與下部件的切口輪廓接合的邊緣，從而形成類似下水坑版鎖定設(shè)備的楔形鎖。
還可以在所述帽中置入一個特別的無線信號設(shè)備，從而在發(fā)現(xiàn)有人亂動鎖定設(shè)備時通過中繼放大系統(tǒng)向中心站提供遠程警報，而且還可以用于定位被拿走或亂動了蓋子的下水坑。


圖1是本發(fā)明的鎖定設(shè)備的爆炸視圖。
圖2是本發(fā)明的鎖定設(shè)備的正視圖。
圖3是圖1和2中的鎖定設(shè)備的后視圖。
圖4是圖1-3中的鎖定設(shè)備插入到下水坑蓋子中的側(cè)視圖。
圖5是圖4中插入的鎖定設(shè)備處于上下部件鉸接的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖6是顯出防亂動螺栓形狀的上部件的俯視圖。
圖7是虛線表示的上部件側(cè)視圖，顯示防亂動螺栓在頭上被蓋了一個覆蓋所述上部件凹陷的帽。
圖8是圖7所示的塑料法蘭帽的透視圖。
圖9是根據(jù)帶有四個鎖定設(shè)備的下水坑蓋子的俯視圖。
圖10是安裝有無線發(fā)射監(jiān)視器的帽的概略圖。
圖11是裝好的修改為適合所示人孔蓋子的鎖定設(shè)備的側(cè)視圖，鄰近的人孔蓋框側(cè)壁剖面只顯示了一部分。
圖12是安裝了鎖定設(shè)備的人孔蓋子的平面圖。
圖13是圖11所示的人孔蓋子鎖定設(shè)備的下部件的正視圖，含安裝好的延伸壁。
圖14是人孔蓋子和適配套筒的局部視圖，顯示連接掛耳和螺栓。
具體實施例方式
下面的詳細(xì)說明中，為清楚起見將使用一些特定術(shù)語并說明一個特定實施例，以滿足35 USC 112的要求。但應(yīng)理解這不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
參照附圖，本發(fā)明的鎖定設(shè)備10設(shè)計為首先插入覆蓋在側(cè)壁16所限定出的開口上的下水坑蓋子14的開口12。
鎖定設(shè)備10包括大體矩形的適度伸長的上、下部件18、20，它們優(yōu)選由高強度鋼構(gòu)成并且以允許鉸接的方式端對端地連接在一起。安裝之前，部件18、20放置成如圖2和4所示的端對端對齊位置。上部件18頂部具有一個凸緣22，其覆蓋鄰近開口12的蓋子結(jié)構(gòu)，以掛住穿過開口12吊在蓋子14下的鎖定設(shè)備。凸緣22的邊緣被抹圓呈平滑的輪廓。
上部件18大體為矩形，其尺寸使其能容納在下部件20的立壁24之間。上部件18在圓角底壁28的一側(cè)具有一個矩形懸片26，其嵌套在下部件20后延伸于壁24之間的十字絲32上的矩形凹陷30中。懸片26和凹陷30形成棘爪機構(gòu)的棘爪制動件，從而通過防止下部件20繞十字頭40轉(zhuǎn)動，以可松脫方式保持上、下部件18、20在它們初始的對齊位置。所述棘爪機構(gòu)還包括一個或多個卷簧34，每一個都在兩端連接到上、下部件18、20。
為此，開槽掛耳36形成于上部件18的一側(cè)的底部，開槽掛耳38形成于壁24內(nèi)下部件20的相對側(cè)。彈簧34向下繞十字頭40延伸到下掛耳38，對趨于維持懸片26和凹陷30的配合的上、下部件18、20施加端對端的拉力。
因為彈簧34繞著十字頭40，所以也促使了上、下部件18、20的相對轉(zhuǎn)動，但被懸片26和凹陷30嵌套配合所阻止以防上、下部件18、20繞十字頭40轉(zhuǎn)動。
上部件18在頂端具有凹陷，由延伸到底壁44的圓柱形孔42構(gòu)成。一個對齊的直徑較小的通孔46穿過底壁44以可滑動方式容納螺栓48。螺栓48具有防亂動形狀的頭50(見圖6)和左旋的螺紋體52，與延伸穿過十字頭40的穿透橫孔54螺紋配合。十字頭40在壁24上的對齊孔56中可轉(zhuǎn)動。螺栓48一開始就被裝上以免與底壁44配合。
在插入鎖定設(shè)備10到開口12之后，螺栓頭50被壓下抵住底壁44以逆著彈簧34將下部件20壓下離開上部件18。
這就將凹陷30向下移動以脫離懸片26，因此彈簧使得下部件20繞十字頭40轉(zhuǎn)動，如圖5所示，直到帶齒的底端58與下水坑側(cè)壁16接合。
同時，每個壁24頂端的切口輪廓60都形成朝向蓋子14的開口12的底邊緣62的角度(見圖4和5)。
然后通過使用能配合螺栓頭50上的角度不均等的平面64(見圖7)的特殊套筒工具(未圖示)來旋轉(zhuǎn)螺栓48。孔70的尺寸允許所述工具配合螺栓頭50但所留間隙不夠活動工具進入以防被人亂動。
螺栓48的推進使其左旋螺紋配合抬升現(xiàn)在鉸接著的下部件20以牢固地將它楔住在側(cè)壁16和邊緣62之間。當(dāng)四個鎖定設(shè)備10一邊兩個地裝好時，就能防止蓋子14被拿走。
塑料帽66(見圖7、8)用于裝在螺栓頭50上以防碎物進入圍繞螺栓頭50的間隙中。
帽66在由槽67限定出的部位69處具有突起68，卡入設(shè)在上部件18的孔42底部的排水開口70中?？?2形成有淺槽65以助于對齊突起68以及淺沉孔61以容納帽凸緣63。當(dāng)用叉類工具配合帽上的穴孔72去掉帽66時，突起68就會破損從而表明被亂動過。
圖10顯示了一個安裝在帽66下的微縮無線發(fā)射機-電池單元78，其能夠經(jīng)中繼放大系統(tǒng)發(fā)射遠程信號。一旦去掉帽66，無線信號就會中斷，從而觸發(fā)遠程的警報。這個信號也可以改為定位沒有蓋子的下水坑。
鎖定設(shè)備10可以改裝為用于人孔蓋子80，如圖11所示，其中孔82鉆進人孔蓋子80的下面以便容納通過掛耳85和螺栓87裝在孔82中的適配套筒84，螺栓87旋入蓋子80下面車出的孔89(圖14)。一個矩形開口86形成在適配套筒84上，完全穿透套筒84。邊緣88形成在套筒84的下側(cè)，定位成與切口輪廓60如前所述地配合。適配套筒84的下端被切掉一個角，如圖11所示，以便提供間隙給下部件20正常鉸接。
下部件20固定有延伸臂90，帶有樞軸螺栓91以及剪切銷92，并且具有帶齒的能與人孔側(cè)壁94接合的端部。如果發(fā)生爆炸，剪切銷92被剪斷，延伸臂90繞樞軸螺栓91的軸自由擺動且蓋子80允許自由爆破。
第二螺栓96安裝在人孔蓋子80的下面，接近人孔蓋子凸緣100的相對側(cè)?？蛇x地，可安裝第二套筒和鎖定組件來代替隔開180°的螺栓96。
權(quán)利要求
1.一種鎖定設(shè)備，用于覆蓋部分地由側(cè)壁限定出的空間的蓋子，周框繞所述開口延伸并且所述蓋子具有鄰近其一側(cè)的通孔，所述設(shè)備包括上伸長部件，頂部具有凸緣以將所述伸入所述開口的上部件掛?。谎由烊胨鐾咕壊⒅褂诘妆诘陌枷?；以及延伸入所述底壁并穿過所述上部件下端的孔；螺栓，以可滑動方式容納在所述孔中并伸出所述上部件的底端，所述螺栓具有容納在所述凹陷中的螺栓頭；下部件，具有限定出一個空間的壁，所述上部件的下端裝入該空間，所述螺栓旋入十字頭的螺紋孔中，所述十字頭以可旋轉(zhuǎn)方式支撐在所述下部件中并延伸穿過所述空間；至少一個彈簧，一端連接所述上部件另一端連接所述下部件，所述至少一個彈簧安裝得促使所述兩部件在端對端方向上拉近，并促使兩部件繞所述十字頭相對轉(zhuǎn)動以互相鉸接；棘爪機構(gòu)，包括所述上部件的底端上的第一棘爪制動件，和所述下部件上的與所述第一棘爪制動件配合的第二棘爪制動件，所述兩部件端對端地相抵以防繞所述十字頭相對轉(zhuǎn)動；所述螺栓能逆著所述彈簧力將所述下部件推離所述上部件以使所述棘爪制動件脫離，從而允許所述兩部件通過繞所示十字頭轉(zhuǎn)動而鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述下部件在頂端形成有至少一個切口輪廓，其在所述棘爪制動件松脫且所述下部件被所述至少一個彈簧轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動以配合所述所述蓋子開口的邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述下部件的底端形成有齒，在所述上、下部件鉸接時接合所述側(cè)壁，以在所述下部件、所述側(cè)壁和所述開口邊緣之間形成楔作用。
4.如權(quán)利要求3所述的鎖定設(shè)備，其中所述螺栓在所述十字頭的螺紋孔中的推進通過所述接合所述凹陷的底壁的螺栓頭的反作用使得所述下部件抬升以增加楔作用，從而增加所述下部件的下端的齒與所述側(cè)壁之間以及所述切口輪廓與所述開口邊緣之間的壓力。
5.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述螺栓頭具有不規(guī)則輪廓，在所述螺栓擰緊后僅能與特定工具配合以防被人亂動。
6.如權(quán)利要求5所述的鎖定設(shè)備，其中所述螺栓頭擰緊后基本被包在所述凹陷中。
7.如權(quán)利要求6所述的鎖定設(shè)備，還包括一個模制的塑料帽蓋在所述凹陷中的螺栓上。
8.如權(quán)利要求7所述的鎖定設(shè)備，其中所述帽一旦安裝就有至少一個突起容納在所述凹陷里的穴中，所述至少一個突起在所述帽被去除時會變形以表明曾被人亂動過。
9.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述下部件具有一對間隔開的平行的壁，限定出所述容納上部件的空間，所述壁在所述下部件的底端連接，所述十字頭容納在所述壁的對齊孔中。
10.如權(quán)利要求9所述的鎖定設(shè)備，其中所述下部件的每個壁上形成的孔都與另一壁上的孔對齊，所述十字頭以可滑動方式容納在所述孔中。
11.如權(quán)利要求10所述的鎖定設(shè)備，其中所述十字頭位于所述下部件的長度的中間位置。
12.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中兩個彈簧每一個都分別連接到所述上、下部件的一端，所述彈簧一端連接到一個部件的一側(cè)，另一端連接到另一部件的相對側(cè)，從而形成被所述棘爪機構(gòu)阻擋的旋轉(zhuǎn)力。
13.如權(quán)利要求12所述的鎖定設(shè)備，其中所述彈簧在從所述上部件延伸到所述下部件時都部分地纏繞所述十字頭。
14.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述棘爪制動件包括從一個部件上突出的扁平片和另一部件上的凹陷，在所述部件處于端對端的對齊位置時所述扁平片覆蓋所述凹陷。
15.如權(quán)利要求7所述的鎖定設(shè)備，還包括位于所述帽之下并在所述帽被去除時發(fā)射一個信號的無線發(fā)射機。
16.如權(quán)利要求1所述的鎖定設(shè)備，其中所述蓋子是人孔蓋子并且還包括安裝在所述形成有開口的人孔蓋子中的適配套筒。
17.如權(quán)利要求16所述的鎖定設(shè)備，還包括延伸臂，安裝到所述下部件的下端，能與人孔側(cè)壁接合。
18.如權(quán)利要求17所述的鎖定設(shè)備，其中所述延伸臂通過剪切銷連接到所述下部件，所述剪切銷會被預(yù)定強度的力切斷以在發(fā)生爆炸時松開所述鎖定設(shè)備。
19.一種將覆蓋著部分地由側(cè)壁限定出的空間的蓋子固定在其位置上的方法，所述蓋子凹陷在框中并且具有鄰近所述側(cè)壁的穿透的開口，其步驟包括端對端地樞軸連接上、下伸長部件到一起以便鉸接；通過將所述下部件繞所述樞軸連接相對于所述上部件形成一角度，從而形成一種使所述兩部件趨于鉸接的力；在將所述兩部件插入所述蓋子開口時，將它們端對端地對齊并逆著所述力保持它們對齊；懸掛所述連接著的兩部件在所述蓋子的開口上；松開所述兩部件以允許它們鉸接；以及將所述下部件的底端與所述側(cè)壁接合且同時將所述下部件的上表面與所述蓋子開口的邊緣接合，從而將下部件楔在其間以將所述蓋子固定在其位置上。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在與所述側(cè)壁和蓋子開口邊緣接合之后，向所述上部件抬升所述下部件，以增加所述楔作用力，從而將所述蓋子與所述框合緊。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述形成所述力的步驟包括將至少一個拉緊彈簧連接到所述上、下部件上趨于使所述兩部件繞所述樞軸連接發(fā)生鉸接的位置。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述樞軸連接所述上、下部件到一起的步驟包括將可轉(zhuǎn)動的十字頭安裝到所述下部件，并將所述十字頭與延伸穿過所述上部件的底壁的孔并穿入所述十字頭上的螺紋橫孔的螺栓進行螺紋配合，所述螺栓的螺栓頭靠在所述底壁上。
23.如權(quán)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驟包括在所述十字頭的螺紋孔中旋轉(zhuǎn)所述螺栓，而所述螺栓頭抵住所述底壁。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述懸掛兩部件的步驟包括在所述上部件上形成靠在鄰近所述蓋子開口的表面上的凸緣。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括在所述僅能與特殊工具配合的螺栓頭上形成配合表面，以及用所述特殊工具推進所述螺栓以防被人亂動。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括將所述螺栓頭陷入形成于所述上部件上的凸緣內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，還包括在所述螺栓頭上安裝指示是否被亂動過的塑料帽。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，還包括在所述下部件上形成能與所述蓋子開口邊緣牢固卡住的輪廓。
29.如權(quán)利要求19所述的方法，其中保持所述兩部件對齊的步驟包括在所述上、下部件上形成棘爪制動件，并在將所述上、下部件插入所述蓋子開口時讓棘爪制動件配合，而隨后松開它們的配合以允許所述上、下部件進行鉸接。
30.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述方法通過首先在下表面上安裝一個適配套筒應(yīng)用到人孔，所述人孔具有容納所述鎖定設(shè)備的矩形開口。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過剪切銷將能與所述人孔的側(cè)壁接合的延伸臂安裝到所述下部件的底端，所述剪切銷在發(fā)生爆炸時能松開所述鎖定設(shè)備。
32.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括安裝多個所述鎖定設(shè)備到所述蓋子的相對側(cè)。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括安裝螺栓到所述人孔蓋子的下面鄰近人孔蓋子凸緣處，以防同時抬起所述人孔蓋子的兩邊。
34.一種鎖定包圍體的系統(tǒng)，包括所述包圍體的蓋子；鎖定設(shè)備，容納在蓋子開口中，包括一對鉸接在一起的部件；螺栓，穿過所述部件之一并與另一個螺紋配合，以使所述部件在螺栓旋轉(zhuǎn)時鉸接；所述螺栓具有特殊的螺栓頭形狀；套筒工具，能配合所述特殊形狀的螺栓頭；密封件，蓋住所述螺栓頭，且在被去除時留下被人亂動過的指示；以及取出工具，用于取出所述密封件。
全文摘要
一種用于將下水坑和人孔的蓋子鎖定在其位置上的設(shè)備和方法，其包括兩個伸長部件，它們以可樞軸轉(zhuǎn)動方式端對端地連接在一起從而能夠?qū)崿F(xiàn)鉸接。所述兩部件在穿插過一個蓋子開口時保持對齊，被上部件上的凸緣掛住在開口上，然后下部件被松開以借助彈簧力來楔住坑側(cè)壁和蓋子開口的邊緣。一個螺栓延伸穿過頂部旋入十字頭，十字頭延伸穿過下部件的中部空間，該螺栓抬升下部件以形成有力的楔作用以防蓋子被拿走。螺栓頭陷入所述凸緣里，并具有特殊形狀，只能與特殊工具配合，以防被人亂動。用具有突起的塑料保護帽蓋住所述螺栓，在帽被去除時突起會斷裂?？梢詫⑽⒖s無線發(fā)射機裝到帽下面以在帽被去除時發(fā)射警報信號。所述鎖定設(shè)備安裝一個適配套筒就能用于人孔蓋子，適配套筒限定出一個矩形開口，所示鎖定設(shè)備穿過該開口插入，利用剪切銷和樞軸螺栓將延伸壁連接到下部件底端，允許鎖定設(shè)備和蓋子在發(fā)生爆炸時松開。
文檔編號E03F5/10GK1692231SQ03819457
公開日2005年11月2日 申請日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月12日
發(fā)明者大衛(wèi)·M·斯塔德勒 申請人:大衛(wèi)·M·斯塔德勒