無工具馬桶安裝的成套用具、組件及方法
【專利說明】無工具馬桶安裝的成套用具、組件及方法
[0001]本申請是申請日為2011年01月19日，申請?zhí)枮?01180006108.6，發(fā)明名稱為“無工具馬桶安裝的成套用具、組件及方法”的中國專利申請的分案申請。
[0002]相關申請交叉引用
[0003]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119 (e)要求2010年I月19日提交的發(fā)明名稱為“Kits, Assemblies and Methods for No-Tools Toilet Installat1ns (無工具馬桶安裝的成套用具、組件及方法)”的美國臨時專利申請第61/296，284號的權益，該申請的全部內容援引于此。
【背景技術】
發(fā)明領域
[0004]本發(fā)明涉及管道固定設備的安裝和裝配領域，更具體來說，涉及馬桶便池、具有便池和水箱的馬桶、便桶或廁所的安裝，本文中稱為“馬桶”或“馬桶組件”。
[0005]相關技術說明
[0006]根據(jù)通常的現(xiàn)有技術方法的馬桶組件(一種包括便池部分和水箱部分的馬桶)的安裝包括穿過馬桶法蘭中的狹槽定位安裝螺栓(通常是T型螺栓)，狹槽設計成與所要安裝的馬桶之后的墻壁對準并間隔開。螺栓裝配入馬桶法蘭中的狹槽，從而螺栓的頭部在地面上而螺栓的桿部豎立定位。然后降低馬桶的便池部分或在一體式馬桶情形中整個馬桶系統(tǒng)，從而在馬桶的便池部分的底部中預形成的安裝螺栓孔與法蘭T型螺栓對準，以將螺栓滑動穿過安裝螺栓孔，安裝螺栓孔通常預形成在馬桶底部中。
[0007]通常，一個人(或在屋主安裝的情形中可能是兩人)將馬桶便池部分或整個具有便池部分的一體式馬桶保持在螺栓上方并降低馬桶便池，如果螺栓移動的話這是有問題的，因為便池和/或馬桶非常重。這致使重新定位且有時需要弄直或重新對準螺栓。還通常致使安裝便池和/或一體式馬桶的人員在控制便池的位置的同時要保持馬桶懸置(懸停)在螺栓上方，從而T型螺栓可滑入安裝孔中。某些情形中，可一個人定位T型螺栓而其他人懸置便池。這些安裝方法存在傷害穩(wěn)定T型螺栓的人員的手和手指的可能性和/或在將安裝孔定位在螺栓上方的同時不得不將馬桶懸置在T型螺栓上方的人員的背部、肩部或其他肌骨骼區(qū)域(尤其是在螺栓移動的場合)。
[0008]在便池(已經備有石蠟密封件(wax seal))最終座落在地面上之后，螺栓正確地豎立延伸穿過安裝螺栓孔。在手動擰緊多部件組件之后，通過在螺栓上使用扳手或鉗子將螺栓擰緊在便池底部上，該多部件組件包括螺栓帽基件/密封墊、墊圈、以及螺母。然后通常使用螺栓切割器和/或弓鋸將螺栓切割到合適尺寸。這是因為馬桶法蘭(其通常在新的馬桶便池安裝之前已經放置在地面上)可位于地面水平面之上或之下以補償法蘭所座落地方的不確定性。由此，大部分馬桶螺栓都做得足夠長以允許法蘭的各種安裝布置。此外，還通常使用更長的法蘭螺栓，因為如果螺栓更長，則更容易通過引導螺栓穿過安裝孔來放置便池并可在安裝過程中適應便池的某些移動。由此，目前提供安裝的法蘭螺栓具有預期可用于馬桶法蘭在安裝表面上的各種類型的安裝和放置的標準尺寸。該想法是如果螺栓比所需要的長，則可將螺栓切到適當?shù)某叽纾绻菟ㄌ蹋瑒t可使得安裝困難或不可能。在將螺栓切割到適當尺寸后，安裝者將螺帽放置在螺栓上。有時，螺帽不很好地配合螺栓，則需要進一步切割、擰緊或調整螺栓。
[0009]在分體式馬桶組件的情況中，在便池部分放置在位之后，水箱定位在便池部分的頂面的后部的預鉆孔上方。水箱具有預定位在向下延伸穿過水箱下部的溢水接管上的橡膠密封墊和安裝在水箱上的也從水箱向下延伸的螺栓。這種螺栓通常寬松地地裝配穿過水箱底部中的孔中，而橡膠密封墊一定程度上將水箱保持在位，直到完成進一步的安裝。水箱螺栓的向下延伸端部降低穿過便池部分中的水箱安裝螺栓孔，且橡膠密封墊同時對準以裝配入便池中的溢水接管孔，溢水接管孔形成從水箱到便池的主水路。水箱中的孔以與馬桶便池的底部中的安裝孔相同的方式通過模制形成和/或在燒制之前預切割。水箱螺栓在穿過馬桶便池的上表面的后部處形成的孔的底部后，通過扳手使用多個部件組件來擰緊水箱螺栓。該組件包括一起固定水箱螺栓頭的端部以將馬桶組件的便池的后部連接到水箱的墊圈、螺母以及有時包括密封墊。檢查水箱看其是否是水平的且可能需要額外的扭轉調整直到水箱處于水平。
[0010]雖然諸如水管工人的專業(yè)安裝者通常具有安裝所需的所有恰當?shù)墓ぞ咔以谌绾卧诙ㄎ槐愠氐耐瑫r操作馬桶便池方面有經驗，但是，對于屋主和可能沒有恰當工具和使用不恰當工具和/或無恰當工具安裝時具有困難的其他非專業(yè)安裝者，將出現(xiàn)問題。常規(guī)的安裝方法中，困難在于馬桶法蘭螺栓傾向于移動。諸如扳手、鉗子、螺栓切割器和鋸子的工具是必需的且通常不得不在操作空間很小的非常小的、緊湊的區(qū)域中使用。即使對于具有恰當工具的專業(yè)人員來說，過程是耗時的且可提供用于安裝的區(qū)域很小有挑戰(zhàn)性。所有情形中，還存在著用戶由于提起馬桶便池并保持其太長時間而使手、手指或在定位便池時安裝所涉及的其他身體部位受傷，以及來自非常接近的安裝或不當?shù)厥褂霉ぞ叩膫Φ目赡苄浴?br>[0011]馬桶便池是沉重的，因此，如果馬桶螺栓移動，則保持便池部分的人必須不只一次提起馬桶便池和/或在某人調整螺栓的同時將便池懸置在螺栓上方和/或在定位便池的同時重新對準螺栓使得螺栓直立筆直穿過孔。在安裝過程中在保持和/或將螺栓定位在安裝孔中時，人們(通常是非專業(yè)人員)可能會受傷。類似地，當非專業(yè)人員在安裝便池時，便池可能會掉落或在定位螺栓時意外地放置在安裝者的手指上。在定位或重新定位便池時，安裝者越需要保持水箱，則越可能發(fā)生背部牽拉傷害。在小空間中使用諸如扳手、鋸子、鉗子和螺栓切割器的工具還可能增加安裝者受傷的風險，尤其是在由非專業(yè)人員使用時。
[0012]上述的常規(guī)安裝方法是困難的且耗時的工藝，通常需要專業(yè)的水管工，因為對于很多屋主來說難以自己來完成。即使是專業(yè)的水管工在進行安裝也花費大量的時間，對于有經驗的專業(yè)人員，通常在半個小時以上且有時更長，取決于安裝中所遇到的困難。
[0013]本領域中已經進行嘗試來提高該工藝的一個或多個方面。例如，美國公開第2007/0186336號教導了提供一種具有諸如通過模制或某些其他工藝永久固定到馬桶法蘭的馬桶螺栓和配合馬桶螺栓的螺帽以避免在馬桶底部上使用多個部件組件的馬桶法蘭。
[0014]在定位馬桶的同時嘗試將馬桶安裝螺栓保持在位的螺栓止動件也已為所知。參見例如美國公開第2004/0016046 Al號和美國專利第6，125，479號。
[0015]雖然已經嘗試了某些改進，但螺栓切割、安裝中難以使用工具、需要使用專門工具以及專門技術和長的安裝時間的情形仍存在。本領域中存在著這樣的需要，即改善馬桶安裝的整個工藝使得對屋主和非專業(yè)人員來說更容易實施，以使安裝中的受傷風險和成功安裝便池的失敗最小化，以及減少馬桶安裝中所涉及的總時間。

【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明包括用于安裝馬桶便池和馬桶便池組件的組件、用于安裝馬桶便池和馬桶便池組件以及已安裝馬桶便池和組件的成套用具和方法，其中，無工具安裝是可能的和/或可完成的，能夠更快速且可有助于降低與延長的馬桶便池定位和重新定位和/或使用工具相關聯(lián)的傷害風險。本發(fā)明還包括用于安裝馬桶的方法，該方法可使?jié)撛诘谋巢總ψ钚』拗瓢惭b者不得不將馬桶懸置在法蘭螺栓上方的安裝時間，無論是否使用本發(fā)明的成套用具、組件和方法以及通過在這樣的方法中包括用于幫助人們安裝馬桶便池或便池組件的成套用具和/或組件安裝塊。該安裝塊還可單獨于本發(fā)明的成套用具或組件使用以改善現(xiàn)有技術中使用傳統(tǒng)安裝成套用具和組件的安裝方法。
[0017]在本發(fā)明的一個實施例中，提供一種用于安裝馬桶便池的新穎的組件，包括:(a)法蘭，所述法蘭具有上表面、下表面和從所述上表面延伸到所述下表面的開口，所述開口構造成接納法蘭螺栓；(b)法蘭螺栓，所述法蘭螺栓具有螺栓頭和從所述螺栓頭延伸并具有與所述螺栓頭相反的端部的螺栓桿，其中，所述桿具有沿所述桿縱向測量的長度和外表面，且所述螺栓頭構造成可裝配穿過所述法蘭中的開口，從而所述螺栓頭接觸所述法蘭的下表面且所述桿的端部從所述法蘭的上表面向上延伸；以及(C)螺栓鎖定旋鈕，所述螺栓鎖定旋鈕具有內表面，所述內表面限定延伸穿過所述旋鈕的開口，其中，所述內表面構造成使得在安裝馬桶便池時，當所述螺栓桿的端部放置在所述螺栓鎖定旋鈕的開口內時，所述旋鈕的內表面以鎖定配合接觸所述螺栓桿的外表面且所述旋鈕能夠被手動擰緊在所述螺栓桿上，其中，所述螺栓桿的長度是預設置尺寸的，從而所述法蘭螺栓的桿的端部基本上在所述螺栓鎖定旋鈕的開口內。
[0018]上面組件中的螺栓鎖定旋鈕可以可選地制作成具有向下延伸部分，且穿過鎖定旋鈕的開口可延伸穿過旋鈕和該向下延伸部分。這種組件可以可選地包括法蘭螺母，所述法蘭螺母構造成裝配在螺栓桿的端部上和桿上，從而所述法蘭螺母的至少一部分接觸法蘭的上表面并抵靠所述螺栓桿穩(wěn)定地鎖定。如果提供法蘭螺母，則所述法蘭螺母可以大致是平面的，具有上表面和下表面并具有穿過上下表面的開口，其中，所述開口裝配在所述螺栓頭的端部上，且所述法蘭螺母還可包括在所述法蘭螺母的任一側上的彎曲部分，所述彎曲部分從法蘭螺母的上表面向外和向上彎曲，從而所述法蘭螺母的所述彎曲部分配合所述桿的外表面。法蘭螺母可包括金屬、聚合物材料、加強聚合物材料、復合材料或其組合。
[0019]上面提到的組件中還可可選地包括構造成放置在螺栓鎖定旋鈕上的蓋帽。法蘭還可具有兩個開口且該組件可相應地包括兩個法蘭螺栓。所述法蘭中的開口較佳地構造成具有大小設置成接納螺栓頭的第一部分和用于在所述螺栓頭穿過所述開口的第一部分后調整法蘭螺栓位置的槽狀部分。螺栓頭較佳地大致是平面的并具有大致矩形外周形狀。法蘭可以是任何合適的法蘭，包括那些包括從法蘭的中心向下延伸以插入排水管的插入部的法蘭。此外，組件中，較佳的是螺栓鎖定旋鈕具有形狀做成便于手動擰緊旋鈕的外周。上面提到的組件的另一優(yōu)選實施例中，法蘭螺栓的桿的至少一部分設置螺紋，且所述螺栓鎖定旋鈕的內表面設置螺紋，從而所述法蘭螺栓的外表面構造成用于通過配對螺紋與所述鎖定旋鈕的內表面來鎖定配合。該組件還可包括一個或多個安裝塊，且較佳地兩個這種安裝塊。
[0020]本發(fā)明還包括用于安裝馬桶便池的成套用具，包括:(a)法蘭螺栓，所述法蘭螺栓具有螺栓頭和從所述螺栓頭延伸并具有與所述螺栓頭相反的端部的螺栓桿，其中，所述桿具有沿所述桿縱向測量的長度和外表面，而所述螺栓頭構造成在安裝時所述螺栓頭裝配穿過馬桶法蘭中的開口，從而所述螺栓頭接觸馬桶法蘭的下表面且所述桿的端部從馬桶法蘭的上表面向上延伸；(b)螺栓鎖定旋鈕，所述螺栓鎖定旋鈕具有內表面，所述內表面限定延伸穿過所述旋鈕的開口，其中，所述螺栓鎖定旋鈕的內表面構造成使得在安裝馬桶便池時，當所述螺栓桿的端部放置在所述螺栓鎖定旋鈕的開口內時，所述旋鈕的內表面以鎖定配合接觸所述螺栓桿的外表面且所述旋鈕能夠被手動擰緊在所述螺栓桿上，其中，所述螺栓桿的長度是預設置尺寸的，從而所述法蘭螺栓的桿的端部基本上在所述螺栓鎖定旋鈕的開口內；以及(C)便池的安裝說明書。
[0021]上面提到的成套用具中，說明書較佳地描述馬桶便池的無工具安裝。雖然該成套用具可用于將馬桶便池安裝在現(xiàn)存的已地面安裝的法蘭上，但是，該成套用具可以可選地包括法蘭，所述法蘭具有上表面、下表面、和從所述上表面延伸到所述下表面的開口，所述開口構造成可接納法蘭螺栓。該成套用具中，螺栓鎖定旋鈕也可以可選地做成具有向下延伸部分，且穿過該鎖定旋鈕的開口可延伸穿過所述旋鈕和所述向下延伸部分。該成套用具還可包括可選的法蘭螺母，所述法蘭螺母構造成可裝配在所述螺栓桿的端部上和所述桿上，從而在安裝時，所述法蘭螺母的至少一部分將接觸馬桶法蘭的上表面并抵靠所述螺栓桿穩(wěn)定地鎖定。該成套用具中還可包括構造成放置在螺栓鎖定旋鈕上的蓋帽。
[0022]上面提到的成套用具的另一實施例中，所述成套用具可包括至少一個可選的安裝塊，其中，所述安裝塊構造成用于將馬桶便池的至少一部分懸置在安裝表面上方以確保法蘭螺栓穿過所要安裝的馬桶便池的安裝孔的放置。一優(yōu)選實施例中，有兩個這種安裝塊，其中，一個安裝塊構造成用于將馬桶便池的底表面在底表面的前部懸置在安裝表面上方，而另一個安裝塊構造成用于將馬桶便池的底表面在底表面的后部懸置在安裝表面上方。所述安裝塊較佳地每個具有沿所述塊縱向測量的長度，所述長度等于或大于所要使用成套用具安裝的馬桶便池的橫跨馬桶便池測量的寬度。所述安裝塊包括足夠強度的材料以在安裝過程中懸置馬桶便池，用于確保法蘭螺栓穿過所要安裝的馬桶便池上的安裝孔的放置，較佳地是不會損壞諸如供安裝馬桶便池的地面的安裝表面的材料。較佳地，所述安裝塊包括選自由木材、定向刨花板、中密度指板、金屬、泡沫、聚合材料、以及復合材料構成的組的至少一種材料。為便于移走安裝塊，可設置拖拉短條。
[0023]本發(fā)明還提供一種用于安裝分體式馬桶組件的組件，其中，所述馬桶組件包括便池部分和分開的水箱部分，包括:(a)法蘭，所述法蘭具有上表面、下表面和從所述上表面延伸到所述下表面的開口，所述開口構造成接納法蘭螺栓；(b)法蘭螺栓，所述法蘭螺栓具有螺