專利名稱：帶可不松退的螺旋的錨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及錨，尤其涉及末端帶螺旋的錨。
錨用于把諸如從潛水呼吸設(shè)備和雪撬到船及結(jié)構(gòu)設(shè)備這樣的物體固定在沙地、土壤及可變形物質(zhì)中?？偟膩碚f，這些錨可被分為兩種類型永義性的錨和臨時性的錨。大多數(shù)永久性的錨不能被容易的拆掉或重用。而另一方面，大多數(shù)臨時性的錨可以容易地拆掉，因此不能有效的護(hù)止所系物體被盜。
本發(fā)明的主要目的是克服現(xiàn)用錨的缺點(diǎn)及局限性，提供一種末端帶有螺旋的新的改進(jìn)的錨。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個不用任何工具即可置于可變形物質(zhì)如沙子或土壤中的具有上述特征的錨。
本發(fā)明還有一個目的是提供一個可被鎖住以防未經(jīng)許可從沙地或土壤中被拆除的具有上述特征的錨。
本發(fā)明再有一個目的是提供一個可把物體聯(lián)接的具有上述特征的錨。
本發(fā)明還有一個目的是提供一個當(dāng)處于非鎖住狀態(tài)時容易從沙地或土壤中拆除重用的具有上述特征的錨。
本發(fā)明另外一個目的是提供一個可被折疊的易于存放和運(yùn)輸?shù)木哂猩鲜鎏卣鞯腻^。
本發(fā)明的上述的和其它的目的是通過提供一種可鉆入可變形物質(zhì)的錨來實(shí)現(xiàn)的。它包括一個可置于變形物質(zhì)內(nèi)的帶有近端和遠(yuǎn)端部分及縱向中心軸線的細(xì)長的軸，近端部分裝著可使軸繞軸線轉(zhuǎn)動的裝置，遠(yuǎn)端裝著驅(qū)動螺旋裝置，該裝置當(dāng)軸繞軸線沿第一轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)時可使軸沿縱向向第一方向運(yùn)動，而當(dāng)軸繞軸線沿相反的第二轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)時可帶動軸沿縱向向相反的第二方向運(yùn)動。錨還包括用于使驅(qū)動螺旋裝置不工作以便旋轉(zhuǎn)時不引起縱向運(yùn)動的裝在軸上的脫開裝置。
驅(qū)動螺旋裝置包括一個端件和一個安裝裝置，端件的外表面上有螺旋齒，安裝裝置可轉(zhuǎn)動地將端件安裝在軸的遠(yuǎn)端，使其繞所說的軸線轉(zhuǎn)動。脫開裝置包括一個離合裝置，該裝置在軸內(nèi)用于使端件與軸搭接或脫開。在一個特例中，端件有一尖端以插入土中。在另一個特例中軸和端件有一縱向孔，它可當(dāng)鉆進(jìn)入土中時使土從中通過。
可將帶引導(dǎo)端的翅安裝在端件上形成的螺旋齒的后緣附近以增加使端件沿第二方向轉(zhuǎn)動時所需的扭矩，樞軸裝置用于將翅的引導(dǎo)端裝在樞軸上，使翅在軸沿第二方向轉(zhuǎn)動時從第一位置運(yùn)動到第二位置。處于第一位置時，翅與螺旋靠近而處于第二位置時翅與螺旋傾一角度。
下面描述

圖1至圖21，這些圖并不一定按比例給出。
圖1為本發(fā)明埋在土壤中的帶可不松退的螺旋的錨的側(cè)視圖。
圖2為沿圖1的2-2線剖離的表示圖1所示的錨的一部分的放大側(cè)視圖，螺旋處于搭接狀態(tài)。
圖3為一與圖2類似的圖1所示的錨的側(cè)視圖，螺旋處于非搭接狀態(tài)。
圖4為圖1中錨的一部分的旋轉(zhuǎn)90度的剖面圖，處于搭接狀態(tài)下。
圖5為一與圖4類似的圖1所示錨的剖面圖，螺旋處于非搭接狀態(tài)。
圖6為沿圖1的6-6線剖離的并旋轉(zhuǎn)90°的圖1所示的錨的一部分的放大側(cè)視圖，表示在脫開和分離狀態(tài)下的軸的第一和第二部分。
圖7為圖1所示錨的旋轉(zhuǎn)90度的剖面圖。
圖8為與圖7類似的圖1所示錨的剖面圖，表示在脫開和部分分離狀態(tài)下的軸的第一和第二部分。
圖9為圖1所示的錨的剖面圖，螺旋處于搭接狀態(tài)。
圖10為類似于圖9的圖1所示的錨的旋轉(zhuǎn)90°的部分剖面圖，螺旋處于被固定的非搭接狀態(tài)。
圖11為類似于圖9的部分剖面圖，軸的第一和第二部分處于脫開狀態(tài)。
圖12為類似于圖9的部分剖面圖，軸的第一和第二部分處于脫開和分離狀態(tài)。
圖13為示于圖9中的錨沿圖9中13-13線的部分剖面圖。
圖14為圖1所示的錨的螺旋部分旋轉(zhuǎn)90度后的放大側(cè)視圖。
圖15為圖1所示的處于脫開及分離狀態(tài)的錨的軸的第一和第二部分的側(cè)視圖。
圖16為本發(fā)明的帶有可不松退的螺旋的錨置于土壤中的另一種形式的部分剖開的側(cè)視圖。
圖17為圖16所示的錨沿圖16中17-17線的剖面圖，螺旋處于搭接狀態(tài)。
圖18為類似于圖17的圖16所示錨的部分剖面圖，螺旋處于非搭接狀態(tài)。
圖19為圖17所示的錨沿圖17中19-19線的剖面圖。
圖20為圖17所示的錨沿圖17中20-20線的剖面圖。
圖21為圖18所示的錨沿圖18中21-21線的剖面圖。
本發(fā)明中帶鎖便攜式錨31包括適合置于變形物質(zhì)如土壤中的細(xì)長管狀軸32。軸32沿縱向軸線33并由第一段或底段和第二段或頂段構(gòu)成，如圖1的36和37所示。底段38具有內(nèi)孔表面38和外表面41，橫斷面一般為環(huán)狀的，以及作為軸32的遠(yuǎn)端或底端部分的底端部分42和相反的頂端部分43。與上類似，頂段37具有內(nèi)孔表面46和外表面47，橫斷面一般為環(huán)狀的，以及底端部分48和作為軸32的頂端或近端部分的一個相反的頂端部分51。
聯(lián)接件56作為將軸段36和37進(jìn)行剛性聯(lián)接的裝置，并且形狀一般為園筒狀。聯(lián)接件56具有橫剖面為六角形的中心部分57以及直徑縮小的對置的第一或底端部分58和第二或頂端部分60，(參看圖6至8)。鉆孔的內(nèi)表面61沿縱向軸線33穿過兩端58和60，其橫剖面為環(huán)形，并以軸線33為中心線。聯(lián)接件的兩端56和60分別延伸到軸段36和37的頂端和底端部分43和48，而且軸端部分43和48具有類似的端頭62，該端頭橫剖面形狀為六角形其直徑應(yīng)能緊密地不轉(zhuǎn)動地容納接頭的中心部分57，在軸的頂端部分43上形成的多個凹棱63用于將聯(lián)接件56裝在軸的底段36上。
錨31還包括在底端部分42上作為管端件或螺旋71的驅(qū)動螺旋裝置。(參看圖1至5)。螺旋71一般與軸線33同軸，并且包含第一段或底端部分72及第二段或頂端部分73。螺旋的頂端部分73具有貫穿的縱向鉆孔76。將底端部分72壓在一起加工形成尖端，并用合適的方法聯(lián)接如采用焊接。螺旋71具有橫剖面為園環(huán)形的外表面77和在其上形成的螺旋齒78。螺旋齒78分別具有前緣81和后緣82，用合適的方法如焊接裝在外表面77上。
安裝裝置或組件85用于可轉(zhuǎn)動地將螺旋71安裝在軸的底段36的底端部分42上，以使螺旋繞軸33轉(zhuǎn)動。該裝置還包括園柱形的第一搭鉤86，第一搭鉤86有一環(huán)形軸肩87，從軸肩87沿縱向伸出直徑縮小的安裝部分88。沿第一搭鉤86的一側(cè)在與安裝部分88相反的方向上縱向延伸形成搭接部分89，這部分橫斷面形狀一般為半環(huán)形，是由第一搭鉤的凹口90形成的，搭接部分89的結(jié)合平面與軸線33平行。
安裝部分88的形狀和大小應(yīng)能相當(dāng)緊密的安裝在螺旋孔76中。利用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的合適的裝置，如裝在螺旋71和安裝部分88的對中的橫向孔93和96中的管狀膨脹銷93使安裝部分88與螺旋的頂端部分73可轉(zhuǎn)地連接并固定。
第一搭鉤86可轉(zhuǎn)動地安裝在底端部分42中，該搭鉤的端部的徑向尺寸和形狀應(yīng)可滑動地裝入。第一搭鉤86用管狀襯套97可轉(zhuǎn)動地定位于底端部分42中。襯套97是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的，可采用無油青銅這樣的合適的材料制造。該襯套構(gòu)成安裝組件85的一部分。襯套97的內(nèi)表面98的徑向尺寸應(yīng)能可滑動地容納安裝部分88，另外還應(yīng)使安裝部分在襯套中能夠多角度地旋轉(zhuǎn)。外表面101的徑向尺寸應(yīng)能在底端部分42中緊密配合。襯套用環(huán)狀凹棱102安裝在底端部分42靠近末端處從而可阻止襯套與軸的底段36的縱向運(yùn)動。第一搭鉤86和其上安裝的螺旋71沿軸線31縱向固定，通過軸肩87將其定位在軸底段36上，軸肩87靠壓在襯套97的一端上，而螺旋頂端部分73一般靠壓在襯套另一端和底端部分42的端頭上。如圖3所示，第一搭鉤的搭接部分89在軸的底段36內(nèi)縱向伸向頂端部分43。
第二搭鉤件105可滑動地裝在軸32的底端部分42內(nèi)，它與第一搭鉤86一起作為裝在軸的底段36內(nèi)的離合裝置或組件106，用于可轉(zhuǎn)動地使軸32與螺旋71搭接或脫開。第二搭鉤105沿軸線33縱向運(yùn)動，其運(yùn)動范圍處于與第一搭鉤86搭接的第一位置和與第一搭鉤脫開的第二位置之間。第二搭鉤形狀通常為園柱形，它具有帶有縱向直通鉆孔108的頂部管狀部分107和沿第二搭鉤的一側(cè)從管狀部分縱向延伸的底部搭接部分111。搭接部分111橫斷面為半園形，是由凹口112形成的，并具有與軸線33平行的接合平面113。
第二搭鉤105裝在軸的底段36，以便使搭接部分111伸向第一搭鉤86和底端部分42。擋塊116裝在軸的底段36中從而限制第二搭鉤105在底段中縱向向下的運(yùn)動，擋塊116的橫斷面形狀應(yīng)與第二搭鉤搭接部分111相配合，緊靠并安裝在內(nèi)表面38上，在縱向上它與第一搭鉤81相鄰，擋塊116與表面38的連接方法圖中沒有示出，可以采用如焊接等各種合適的方法。當(dāng)管狀部分107與擋塊116如圖4所示相靠近時，第二搭鉤105處于第一或下搭接位置。搭鉤的搭接部分89和111的大小應(yīng)使第二搭鉤的搭接部分111向軸的底段36下滑，進(jìn)入凹槽90并靠在第一搭鉤的搭接部分89上。擋塊的結(jié)合面117與第二搭鉤的結(jié)合面113相靠。
環(huán)狀擋件121裝在軸底段36內(nèi)，用以限制其內(nèi)的第二搭鉤向上的運(yùn)動。擋件121的形狀和尺寸應(yīng)能與底段內(nèi)表面38靠緊并剛性的安裝在底端部分42處，安裝方法圖中沒有示出可采用如焊接等任何合適的方法，該擋件縱向上位于內(nèi)擋塊116和頂端部分43之間。擋件121具有園環(huán)形臺肩122，小直徑的桿123從合肩122向著擋塊116延伸。擋塊112帶有縱向直通孔126，孔126的軸線與軸線33相同。如圖5所示，當(dāng)管狀部分107與擋件的桿123靠緊時，第二搭鉤105處于第二或上脫開位置。
擋塊116還可作為可轉(zhuǎn)動地將第二搭鉤105與軸的底段36相連接的裝置。第二搭鉤的搭接部分111縱向尺寸以及擋塊121縱向地置于底端部分42的位置應(yīng)使第二搭鉤的結(jié)合面113與擋塊116的結(jié)合面117總保持相靠狀態(tài)。在這種方式下，如圖4和5所示，第二搭鉤105可與軸的底段36繞軸線33旋轉(zhuǎn)。當(dāng)搭鉤86和105處于第一搭接位置時，如圖4所示，第一搭鉤81與裝于其上的螺旋71與第二搭鉤轉(zhuǎn)動地相連。在這種位置下，第一和第二搭鉤的結(jié)合面91和113相靠，從而可從第二搭鉤105向第一搭鉤867傳遞扭矩。當(dāng)搭鉤86和105處于第二脫開位置時，如圖5所示，兩搭鉤可轉(zhuǎn)動地脫開。
彈簧件呈螺旋彈簧131的形式，裝在軸的底段36中，用于將第二搭鉤壓向第一搭接或終點(diǎn)位置。彈簧131被夾在固定的擋件臺肩122和第二搭鉤的管狀部分107之間，它施加給管狀部分一個恒定的力，從而使第二搭鉤105下降到底部36內(nèi)。當(dāng)彈簧131處于被壓縮狀態(tài)時，如圖5所示，擋件的桿123防止彈簧呈現(xiàn)扭曲變形。
錨31還包括一個細(xì)長的部件，它就是柔性的繩136，它是用合適的材料例如鋼制成的，其尺寸范圍是1/4-3/8英寸，繩136在軸的底段和頂段36和37之間縱向延伸，一般與縱軸線33同軸，具有第一端或底端137和第二端或頂端138。繩136的底部穿過擋件孔126和第二搭鉤孔108，而且底部端頭137與第二搭鉤105通過金屬接管141相連，連接方法可采用如銀焊料焊等的任何合適的方法。管狀部分107的端部包括一個徑向向內(nèi)伸出的凸邊142，該凸邊與接管141相靠。采用這種方式，接管141和凸邊142用于將繩136和第二搭鉤105縱向相連。繩136作為一種移動裝置使搭鉤86和105作相對運(yùn)動，其運(yùn)動范圍為兩搭鉤在軸線33上搭接的第一搭接位置和兩搭鉤在軸線上互不影響的第二脫開位置之間。
安裝軸的底段36時，繩的底端137先穿過擋件121，螺旋彈簧131和搭鉤鉆孔105，然后用接管141按上述方法連在第二搭鉤鉆孔108上。這個組件從底端部分42處安裝，擋件121在底段36內(nèi)縱向定位并固定在底段36上。然后將擋塊116插入底端部分42內(nèi)并固定在底段36上。在將襯套97可滑動地套在第一搭鉤的安裝部分88上并用膨脹銷92將安裝部分88固定在螺旋的孔76中后，將第一搭鉤86和襯套97滑入底端部分42，在底段36上形成的園環(huán)形凹棱102用于將襯套97固定，這樣就把第一搭鉤86和螺旋71連在軸32上。
柔性繩136穿過連接件56的有內(nèi)表面61形成的孔，且連接件也是作為連接軸的底段和頂段36和37的裝置的連接組件145的一部分，將淬硬的金屬套管146裝在連接件56內(nèi)，安裝方法未在圖中示出，可采用如銀焊料焊接的任何適用的方法。套管146的孔與從其中穿過的繩136緊密接觸。套管146的外表面147其形狀在橫斷面上呈園環(huán)形，其外表面147的徑向尺寸應(yīng)可滑動地裝入連接件的內(nèi)表面61中。
連接組件146還包括放在連接件頂端部分73的一側(cè)的孔151中的球148。在連接件56中的繩136和套管146應(yīng)總與球接觸，以防球從連接件56被擠出，頂端部分73上的邊緣152限定了孔157的徑向位置而且其大小應(yīng)能使球148處于孔151內(nèi)。如圖7所示，當(dāng)連接組件145處于鎖定位置此時即搭鉤86和105處于第二脫開位置，繩136上的套管146靠在球148上并將它頂在邊緣152上。在軸的底端部分48上形成的環(huán)狀凹棱153縱向定位從而當(dāng)?shù)锥魏晚敹?6和37緊密的連接在一起時，套管的外表面147與球151接觸，球151靠在凹棱153上，使連接件56不致滑出底端部分48。采用這種方法，連接件56和軸的底段36與軸的頂段37在縱向上鎖定在一起。套管146有足夠長度，從而保證了當(dāng)繩136向上拉把第二搭鉤105移到第二脫開位置時始終與球148接觸。如圖8所示，當(dāng)繩136和套管146在連接件56中向下運(yùn)動時，套管從球148下方移開從而使球能徑向向內(nèi)運(yùn)動足夠距離，保持通過凹棱153同時使底段和頂段36和37分開。
將彈性管狀保護(hù)罩156裝到連接件底端部分58上，防止可能進(jìn)入連接件頂端部分60及軸的頂端部分43的泥土或污物進(jìn)入軸的底段36，從而防止其破壞離合器組件106和/或安裝組件85，保護(hù)罩156具有底部開口157，用于緊密地容納繩136，其另一端具有加大的頂部開口158，用于將保護(hù)罩裝在底端部分58上。在底端部分58上有若干用于安裝罩156的園環(huán)形的爪161。
繩136連接在軸的頂段37上，更確切的說，繩的頂端部分138連接在可滑動地裝在軸的頂段37的頂端部分51內(nèi)的滑動件或柱塞166上(參看圖9至12)。柱塞166通常呈園柱形，其外徑尺寸應(yīng)能與頂段內(nèi)表面46滑動配合。柱塞的一端是園錐形的第一或底端部分167，其內(nèi)有同軸孔168，柱塞的另一端是第二或頂端部分171，其上有第一個和第二個相對且平行的平面172。繩的頂端138位于孔168中并且用園環(huán)形凹棱173固定。借助柱塞166可在軸的頂端部分51處對繩的頂端138進(jìn)行操縱，以便在第二搭鉤105的頂端部分51處控制在上述的第一搭接位置和第二脫開位置內(nèi)的移動。如圖9所示，當(dāng)?shù)诙钽^105處在圖4所示的第一搭接位置時，柱塞166處于其第一終點(diǎn)位置。柱塞166從第一位置拔起或沿軸向上應(yīng)到達(dá)圖10所示的第二被固定的位置，即脫開第二搭鉤105同時不能驅(qū)動螺旋71。當(dāng)柱塞松開時，螺旋彈簧131會使柱塞回到其終點(diǎn)位置此時第二搭鉤處于搭接位置。采用這種方法，繩136和柱塞166可以作為在軸的頂段37的頂端部分51處操作離合組件106的工具。
柱塞頂端部分171在兩個172平面中間沿一側(cè)有一個半園形缺口176，該缺口便于抓住和拉住。柱塞頂端部分171還有一個定位裝置用來固定第二搭鉤105使其處于第二脫開位置，此定位裝置是在兩平面172之間的孔177。當(dāng)將柱塞166拉至其第二固定位置時，孔177才可看到?？蓪戽i178插入孔177中。如圖10所示，這樣就使柱塞166不回到其終點(diǎn)位置，從而就使錨31處在非可轉(zhuǎn)動地被連接并被固定的位置。掛鎖178可以作為固定裝置把物體固定在錨31上。
使柱塞166反向或軸向向下到如圖所示的第三位置，將鎖定組件145解鎖，以便使上述的軸的底段和頂段脫離連接或分開。繩136足夠柔軟而且軸的底段36有足夠的內(nèi)徑和長度。這樣當(dāng)將它們向下壓時繩可以在底段36內(nèi)彎曲從而使軸段36和37脫開。另外，繩136還應(yīng)有足夠的剛性，在連接件內(nèi)表面61和套管146外表面之間的摩擦力應(yīng)足夠小，這樣可保證套管146和繩136在連接件56中向下運(yùn)動完成上述脫開操作。
當(dāng)軸的底段和頂段36和37脫開并分離時，繩136仍然連接著36段和37段。通過在頂端部分51上形成的園環(huán)形凹棱181可防止柱塞166由軸的頂段向下滑出底段部分48。當(dāng)柱塞166處于末位或第四位置時，如圖12所示凹棱181靠在柱塞底端部分167上。凹棱181縱向地位于軸的頂段37上，以便在軸段36和37兩部分之間暴露出足夠長度的繩136使兩軸段如圖15所示可彎曲。采用這種方法，當(dāng)軸剛性脫開后，繩136可作為在中間將軸段36和37相接的裝置。
使軸32繞縱向軸線33旋轉(zhuǎn)的裝置是長的管狀手柄186，它橫向安裝在軸的頂端部分51上。如圖9所示，手柄186具有第一和第二兩部分181和它們之間的中心部分188，由內(nèi)表面192形成的孔191垂直穿過中心部分188，孔191的橫截面是六角形的。軸的頂端部分51具有一個六角形橫截面的端頭193，其尺寸能與手柄的孔191緊密配合。園環(huán)形邊緣196從內(nèi)表面192的一端徑向向內(nèi)伸出，如圖13所示，使軸的頂段37不能穿過手柄186。園環(huán)形橡膠套197套在手柄兩端部187上，便于使用手柄186。
刮板或翅201安裝在鄰近后緣82的螺旋齒78上，如圖4和5所示，由板202過渡到螺旋齒78便形成翅201。板202具有兩個方向相反的頂面和底面203和206以及方向相反的第一或前緣和第二或后緣207和208。鉤子211從鄰近前緣207的底面206向下伸出，龍骨件212從鉤子211后面的底面206的中心向下伸出。螺旋齒78上有第一孔或前孔和第二孔或后孔的孔213和216，它們穿過螺旋齒78，形狀和尺寸應(yīng)能夠裝入鉤子211和龍骨件212。
翅201裝在螺旋齒78上，使翅的后緣208超出螺旋齒的后緣82。鉤211作為樞軸裝置使翅201以后緣207為中心從第一位置擺到第二位置，在第一位置翅通?？拷诼菪X78上如圖14的實(shí)線所示，在第二位置翅與螺旋齒78傾斜，如圖14的虛線所示。龍骨件212的底部的前端及后端超出凸臺217，其尺寸應(yīng)能靠在后孔216附近的螺旋齒78上，它可作為限制翅201擺到第二位置和把龍骨件212保持在后孔216內(nèi)的裝置。
軸段36和37、連接件56、螺旋71、搭鉤86和105、擋塊116、擋件121、柱塞166、手柄186和翅201每件都用合適的材料制成，例如用不銹鋼。錨31的長度可在40至至60英寸之間，軸的底段和頂段36和37每件的長度在15至25英寸之間，螺旋71的長度在5至10英寸之間，軸段36、37及螺旋的外徑尺寸在5/8至2英寸之間，手柄的長度在15-30英寸之間。螺旋齒78的外徑可在2至5英寸之間。
在操作和使用中，便攜式錨31是一種固定在土壤中的錨，可分開但卻用繩相連的軸段36、37以及可拆掉的手柄186使錨31能夠容易的運(yùn)輸和存放。一旦需要，不需使用工具就可容易地將軸段36、37進(jìn)行組裝，連接件56和鎖定組件145從縱向有角度地把軸段連在一起，手柄裝在軸的頂端部分51上。
當(dāng)把錨31置于土壤中時，可將螺旋的底端部分或尖端72插入土中。柱塞166放在終點(diǎn)位置，搭鉤86和105處于可轉(zhuǎn)動地搭接位置，使手柄186繞軸線33按第一方向或順時針方向旋轉(zhuǎn)，這樣，軸32可轉(zhuǎn)動地搭接并沿第一縱向或向下進(jìn)入土壤。軸段36和37一般具有光滑的外表面41和47，其上沒有凸出部分，這樣當(dāng)錨進(jìn)入土中時可減小對錨31的阻力或摩擦力。如果需要，板手或其它標(biāo)準(zhǔn)工具可與手柄186一起使用或取代手柄186來轉(zhuǎn)動軸32。軸端62和頂端部分51應(yīng)為六角形以便這類工具夾持。
當(dāng)錨31到達(dá)土壤中所需的深度時，將柱塞166拉到它的第二位置，從而使搭鉤86和105處于它們的第二非搭接位置。離合組件106此時處于非搭接狀態(tài)，螺旋71不再與軸32可轉(zhuǎn)動地連接，無論此時順時針或反時針轉(zhuǎn)動手柄186或軸32都不能把錨31從土壤中旋進(jìn)或退出。采用這種方式，搭鉤86和105及襯套97可作為脫開裝置使螺旋71不動作，軸可相對自由地轉(zhuǎn)動而在土壤中沒有縱向移動。
把錨31從土壤中取出的力的大小取決于螺旋71和螺旋齒78的尺寸和形狀，以及安裝的深度和錨所置于的物質(zhì)的特性。試驗(yàn)表明，當(dāng)螺旋齒78的外徑約2英寸被旋入一堆土中30英寸深時拔出脫開的或被固定的錨需要的力超過1000磅。在另外一個實(shí)驗(yàn)中，螺旋齒78外徑約3.5英寸被置于深為42英寸的沙堆中時拔出所需的力超過2000磅。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)把安裝螺旋78退出所需的扭矩遠(yuǎn)小于安裝它所需的扭矩。翅201旨在增加從土壤中旋出螺旋71所需的扭矩，將翅裝在螺旋齒78的后緣82上。翅的后緣208超出后緣82以便當(dāng)螺旋71以第二方向轉(zhuǎn)動或逆時針方向轉(zhuǎn)動時與土壤接合。土壤擠在翅底面206上使它繞后緣207轉(zhuǎn)動到它的第二位置。后面的龍骨凸臺217靠在后孔216附近的螺旋齒78上，以抵消土壤壓在翅201上的向上的力從而防止翅與螺旋齒分開。在翅201處于第二位置時，翅201增加了當(dāng)螺旋齒78移出土壤時所需排開的土壤量。
當(dāng)錨31被鎖定或被固定時，離合組件106脫開時，翅201可保證螺旋的退出扭矩大于在螺旋71和軸的底段36之間的脫開力。如果在襯套97和第一搭鉤86之間存在土或污物造成轉(zhuǎn)動螺旋71和軸的底段36的摩擦力或脫開力增大時，上述這一點(diǎn)就特別重要。按照這種方法，翅201可作為阻礙螺旋齒78繞軸線33反向旋轉(zhuǎn)及阻礙螺旋71和軸32在土中沿第二方向或縱向向上運(yùn)動的裝置。
通過將掛鎖178鎖在孔177中，可將柱塞166保持在第二固定位置，掛鎖178靠在手柄186或軸的頂端部分51上，從而抵消螺旋彈簧31的壓力，由于如此安裝掛鎖178，離合組106便不能搭接，軸段36和37便不能脫開。掛鎖還可用于把物體固定在錨31上。
錨31能很容易從土壤中取出。當(dāng)從柱塞166上取下掛鎖178時，螺旋彈簧131使搭鉤86和105回到它們的第一搭接位置，軸32稍作旋轉(zhuǎn)使搭鉤與軸線平行。當(dāng)配合組件106搭接時，用于柄186使軸32繞軸線33按第二方向或逆時針方向轉(zhuǎn)動并向上提軸32，這樣錨31便從土壤中退出。如上所述，螺旋71逆時針轉(zhuǎn)動使翅201擺動到它的第二位置，因而增加了把軸從土壤中取出另外所需的扭矩。
當(dāng)錨31從土中取出后，可將其拆卸以便運(yùn)輸及存放，其方法是從上面拆下手柄186，壓下在軸的頂端部分43內(nèi)的柱塞，使鎖定組件145解鎖，從而使軸的底段和頂段分開。軸段36和37仍用繩136相連以便存放和將來重新組裝。
本發(fā)明的便攜式的鎖定錨可具有其它形狀，以滿足其它需要，這些均屬本發(fā)明的范圍。例如，用于固定大的物體如建筑設(shè)備、船和可移動建筑物。這些用途的錨的直徑要比固定小物體如潛水呼吸用具、自行車或野營用具的錨的直徑大。對于永久性使用的情況，如用于固定旗桿、天線或觀察臺標(biāo)志的錨，它們不需要裝后即拆，使螺旋裝置不動作的脫開裝置可以是剪斷銷或類似的不能重新使用的裝置。本發(fā)明的便攜式的鎖定錨還可用于其它松散軟材料或地面或沙子、石塊或雪等物質(zhì)。另外本發(fā)明的錨可用于可變形物質(zhì)如木材中。
用一個例子敘述本發(fā)明的另外一種形式，如圖16至21所示。便攜式的鎖定錨226包括一個適于裝入如土壤這樣的可變形物質(zhì)中的細(xì)長的軸227，軸227橫斷面形狀為園環(huán)形，其中心在縱軸線228上，它具有一個遠(yuǎn)端或在端部分及近端或頂端部分231和232。軸的內(nèi)管和外管233和236具有同一軸線228，并且均由合適的材料例如不銹鋼制成。為簡單起見，管233和236沒有在圖16中示出。內(nèi)管233同軸心地安裝在外管236內(nèi)(參看圖17和18)。管233和236焊接在一起或用其它合適的方法連在一起，內(nèi)管233的一側(cè)有一折痕237使兩管之間在縱向上有一縱向間隙238，一個細(xì)長的第二搭鉤或桿241具有對置的底端和頂端部分242和243，該件可滑動地裝在間隙238處。桿241用合適的材料如不銹鋼制成。圖20所示的折痕237的尺寸和形狀應(yīng)使桿241按一定角度固定在管233和236之間從而與軸227可轉(zhuǎn)動地結(jié)合。
內(nèi)管233的內(nèi)表面246縱向費(fèi)穿形成中心孔247并作為軸227的內(nèi)表面，另外內(nèi)管233還包括底端248。外管237的外表面251作為軸227的外表面，另外外管237還包括一個超出底端248的底套部分252以及遠(yuǎn)端或底端253。
錨226還包括一個與軸線228同軸的通常為園筒形的用合適的材料如不銹鋼制造的端件或螺旋261的驅(qū)動螺旋裝置。螺旋261具有第一或底端部分和第二或頂端部分262和263，其橫斷面形狀通常呈園環(huán)形。由內(nèi)表面267形成的孔266縱向貫穿端部262和263。螺旋的端部分263作為安裝部分，其外表面268帶有一組縱向排列的第一搭合件或稱塊169，用焊接或其它合適的方法將塊269裝在外表面268上。塊269環(huán)繞螺旋的端部分263的外側(cè)在園周方向間隔分布(參看圖18、19和21)。底端部分262呈錐形指向其末端，以便形成中空的螺旋尖端，它的外表面271具有螺旋齒272，十分類似螺旋齒78。外表面268和271被環(huán)形臺肩273分開。
類似于安裝組件85的安裝裝置或組件276用于可轉(zhuǎn)動地將安裝螺旋261裝到軸的底端部分231上，以便使螺旋繞軸228轉(zhuǎn)動。安裝組件276包括一個用合適的材料如無油青銅制成的管狀襯套277。襯套277的內(nèi)表面278其徑向尺寸應(yīng)能使螺旋安裝部分263滑入并安裝其中，并且可使安裝部分263在襯套中旋轉(zhuǎn)，它的外表面281的徑向尺寸應(yīng)滿足緊密的安裝在外管套部分252內(nèi)。借助環(huán)狀凹棱282將襯套裝在套252上，凹棱282可防止襯套相對軸的底端部分231縱向移動。環(huán)狀臺肩273通?？吭谕夤芏?53和襯套277上，而螺旋頂端部分263通?？吭趦?nèi)管的底端248上，用以限制螺旋261相對軸227縱向向上的移動。隔離件283安裝在套部分252上，安裝方法圖中沒有未出，可采用如焊接等的方法，其u-置處于套部分和螺旋的頂端部分263之間。隔離件283置于襯套277及塊269之間靠近它們的地方，通?？吭趬K上從而限制螺旋261相對軸227向下縱向移動。
塊269和桿241作為離合裝置或組件287的一部分，用來可轉(zhuǎn)動地將螺旋261和軸227相連接。更具體的說，塊269的大小及相隔的距離應(yīng)能使桿的底端部分243滑入相鄰塊269之間，如圖19所示，以便使離合組件287結(jié)合。
桿241的縱向尺寸應(yīng)使其頂端部分243伸出軸的頂端部分232之外，以便于使操作者抓握桿的端部分243，使桿241在第一結(jié)合位置和第二脫開位置之間移動。如圖17和19所示，在第一結(jié)合位置，桿241和塊269繞軸線228可轉(zhuǎn)動地結(jié)合，如圖18和21所示，在第二脫開位置，桿241和塊269繞軸線228彼此自由地轉(zhuǎn)動。隔離件283限制桿241向下移動并保護(hù)襯套277不致被損壞。
桿的頂端部分243的一側(cè)具有一個半園形槽口291，用于對桿241抓握和拖拉。槽口在桿241處于其第一結(jié)合位置和其第二脫開位置時均可在軸227上方使用。桿的頂端部分243還有一個通孔292，當(dāng)把桿241拉到第二脫開位置時，通孔292與軸的頂端部分232的橫孔293對中，橫孔293開在與折痕238角度對中的管233和236的一側(cè)上。孔292和293作為使桿241處在其第二脫開位置的連接裝置可將掛鎖296插入孔292和293，如圖18所示，使桿241停在其第二位置，從而使錨226處于其可轉(zhuǎn)動地脫開和鎖住位置。掛鎖296也可作為把物體系在錨上的固定裝置。
使軸227繞縱向軸線228旋轉(zhuǎn)的裝置是細(xì)長管狀的手柄301，用合適的材料例如不銹鋼制成，橫向地安裝在軸的頂端部分232上。如圖17和18所示，手柄301裝在貫穿管233和236的橫向孔302中?？?02繞軸線228與折痕238和鉆孔293隔開90度角。手柄301有兩個相對置的第一端和第二端303，兩端套有管狀橡膠套306，以便于使用把手301。
錨226的操作方法與錨31基本相同，當(dāng)軸227與螺旋261對中時，可將桿241在兩相鄰塊269之間向下壓，達(dá)到其第一結(jié)合位置，當(dāng)錨226繞軸線228沿第一轉(zhuǎn)向或順時針方向旋轉(zhuǎn)時，錨226沿第一縱向向下進(jìn)行土壤，而當(dāng)錨226繞軸線228沿第二轉(zhuǎn)向或逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，錨226沿相反的第二縱向向上運(yùn)動。
軸227和螺旋261都是中空的，分別具有孔247和246，當(dāng)錨穿入土壤中時，這些孔可使土縱向通過錨226。孔的內(nèi)表面246和267具有共同的軸線228，并且沒有凸臺，便于使土通過錨。
當(dāng)錨到達(dá)所需的插入深度，利用上述方法將桿241拉到其第二固定位置，螺旋261便處于可轉(zhuǎn)動地脫開和非工作狀態(tài)。桿241處于該位置，軸227可自由地轉(zhuǎn)動而不引起縱向運(yùn)動。
若安裝需要，可采用徑向尺寸比錨31大的錨226，這種錨可傳遞大的鈕矩。錨226這種空心結(jié)構(gòu)與具等同直徑類似的錨31比較，大大的減小了需要排開的土量。大的直徑也增加了錨安裝后的穩(wěn)定性，另外還增加了當(dāng)錨被鎖定時拆除錨所需的力。另外，大外徑也分散了錨227上的側(cè)向載荷應(yīng)力，這種側(cè)向載荷由錨穿入的物質(zhì)或土壤作用在錨上造成，這些特性當(dāng)錨227用于固定旗桿、帳蓬柱或牽索線錨時尤其有利。
由以上描述明顯可見，本發(fā)明提供了一種新的改進(jìn)的末端帶有螺旋的錨。不用任何工具可將錨置于可變形物質(zhì)如沙或土壤中并能鎖定以防未經(jīng)許可而拆掉?？蓪⑽矬w固定在錨上，在錨被解除鎖定時能容易地從沙子或土壤中拆掉重用。錨還可被折疊以便存放和運(yùn)輸。
本發(fā)明的特例已在上面進(jìn)行了詳細(xì)的描述和圖示。這并不是把本發(fā)明限定在上述公開的結(jié)構(gòu)內(nèi)。根據(jù)上面的描述，可能有很多其它不同形式。選定特例描述只是為了更好的解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用以便使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能更好的使用本發(fā)明及適用于特殊用途的本發(fā)明的其它形式。本發(fā)明的范圍由下述的權(quán)利要求書和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于鉆入可變形物質(zhì)中的錨，它包括一根適于置入可變形物質(zhì)的具有近端和遠(yuǎn)端部分及縱向中心軸線的細(xì)長軸，裝在近端部分上的用于使軸繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，裝在遠(yuǎn)端部分上的用于在軸繞軸線按第一轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)時使軸在第一縱向上移動，在軸繞軸線按相反的第二轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)時使軸在相反的第二縱向上移動的驅(qū)動螺旋裝置，和裝在軸上的用于使驅(qū)動螺旋裝置不動作，以便使軸可相對自由地旋轉(zhuǎn)而不產(chǎn)生縱向移動的脫開裝置。
2.一種按權(quán)利要求1的錨，其特征在于，所說的螺旋驅(qū)動裝置包括一個其外表面帶有螺旋齒的端件，用于可轉(zhuǎn)動地將端件裝到所說的軸的遠(yuǎn)端部分上使其繞所說的軸線旋轉(zhuǎn)的安裝裝置，所說的脫開裝置包括裝在軸上的用于可轉(zhuǎn)動地使端件與軸搭接和脫開的離合裝置。
3.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，具有用于從所說的近端部分操作所說的離合裝置的可操作裝置。
4.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的離合裝置裝在所說的軸內(nèi)。
5.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的離合裝置裝在所說的軸的遠(yuǎn)端部分。
6.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的離合裝置包括與所說的驅(qū)動螺旋裝置可轉(zhuǎn)動地相連的第一搭鉤和與所說的軸可轉(zhuǎn)動地相連的第二搭鉤，裝在所說的軸上的用于使搭鉤件在第一搭接位置和第二脫開位置之間作相對縱向移動的移動裝置，在第一搭接位置，搭鉤件繞所說的軸線可轉(zhuǎn)動地搭接，在第二脫開位置，搭鉤件可繞該軸線彼此自由轉(zhuǎn)動。
7.一種按權(quán)利要求6的錨，其特征在于，所說的第一搭鉤相對所說的軸線縱向固定，所說的第二搭鉤相對所說的軸線在所說的第一搭接位置和所說的第二脫開位置之間可縱向移動。
8.一種按權(quán)利要求7的錨，其特征在于，所說的離合裝置裝在所說的軸的遠(yuǎn)端部分上，所說的移動裝置還包括一個細(xì)長件，它的一端與所說的第二搭鉤件相連，它的第二端在所說的軸的近端部分的位置是可見的，以便在近端部分的位置控制第二搭鉤在所說的第一和第二位置之間的移動。
9.一種按權(quán)利要求8的錨，其特征在于，所說的細(xì)長件是柔性繩。
10.一種按權(quán)利要求7的錨，其特征在于，所說的軸上裝有用于將所說的第二搭鉤壓向所說的第一搭接位置的彈簧裝置。
11.一種按權(quán)利要求10的錨，其特征在于，具有從所說的軸的近端部分可見到的用于將所說的第二搭鉤保持在所說的第二脫開位置的連接裝置。
12.一種按權(quán)利要求11的錨，其特征在于，所說的連接裝置包括用于將物體固定在錨上的固定裝置。
13.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的離合裝置包括裝到所說的驅(qū)動螺旋裝置上的第一搭鉤和與所說的軸可轉(zhuǎn)動地相連的第二搭鉤，第二搭鉤具有一個在所說的軸的近端部分可見到的端部，用于使第二搭鉤在第一搭接位置和第二脫開位置之間移動，在第一搭接位置，搭鉤繞所說的軸線可轉(zhuǎn)動地搭接，在第二脫開位置，搭鉤可繞該軸線彼此自由地轉(zhuǎn)動。
14.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的端件具有用于鉆入土壤的尖端。
15.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，所說的軸和端件具有縱向貫通的以所說的軸線作為共同軸線的孔形內(nèi)表面，當(dāng)錨鉆入土壤時，用于使土穿過該軸和端件。
16.一種按權(quán)利要求2的錨，其特征在于，在所說的螺旋齒上裝有翅，翅具有方向相反的前緣和后緣，有用于使翅以前緣為中心擺動的擺動裝置，當(dāng)端件按第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，翅從第一位置擺到第二位置，在第一位置，翅與螺旋齒相靠近，在第二位置，翅相對螺旋齒傾斜。
17.一種按權(quán)利要求1的錨，其特征在于，所說的軸具有第一和第二段，有用于在中間將第一和第二軸段相連接的裝置，該裝置包括一根繩，繩的第一端與第一軸段相連，繩的第二端與第二軸段相連。
18.一種按權(quán)利要求1的錨，其特征在于，所說的軸具有第一和第二段，所說的錨還包括一根在軸的范圍內(nèi)縱向延伸的細(xì)長件，該細(xì)長件的一端在所說的軸的近端部分是可見的，它可按第一軸向移動便使驅(qū)動螺旋裝置不工作，它可按相反的第二軸向移動，以便使第一和第二軸段分開。
19.一種用于鉆入可變形物質(zhì)的錨，它包括一根適于置入可變形物質(zhì)的具有近端和遠(yuǎn)端部分及縱向中心軸線的細(xì)長軸，裝在近端部分上的用于使軸繞軸線旋轉(zhuǎn)的裝置，裝在遠(yuǎn)端部分上的用于在軸繞軸線按第一轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)時使軸在第一軸向上移動，在軸繞軸線按相反的第二轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)時使軸在相反的第二軸向上移動的驅(qū)動螺旋裝置，驅(qū)動螺旋裝置包括螺旋齒，螺旋齒上裝有翅，翅具有方向相反的前緣和后緣，有用于使翅以前緣為中心擺動的擺動裝置，當(dāng)軸按第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，翅從第一位置擺到第二位置，在第一位置，翅與螺旋齒相靠近，在第二位置，翅相對螺旋齒傾斜。
20.一種用于鉆入可變形物質(zhì)的錨，它包括一根適于置入可變形物質(zhì)的具有近端和遠(yuǎn)端部分及縱向中心軸線的細(xì)長軸，橫向地裝在軸的近端部分上的用于使軸繞軸線轉(zhuǎn)動的手柄，具有其上裝有螺旋齒的外表面的端件，用于可轉(zhuǎn)動地將端件裝到軸的遠(yuǎn)端部分上使其繞軸線轉(zhuǎn)動的裝置，裝在軸內(nèi)的用于可轉(zhuǎn)動地使端件與軸連接和脫開的離合裝置，這樣，在軸繞軸線按第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，軸在第一縱向上移動，在軸繞軸線按相反的第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，軸在相反的第二縱向上移動，軸可以相對自由的轉(zhuǎn)動，不使端件產(chǎn)生縱向移動，離合裝置包括可轉(zhuǎn)動地與端件相連的第一搭鉤和可轉(zhuǎn)動地與軸相連的第二搭鉤及一個細(xì)長件，該細(xì)長件的第一端與一個搭鉤相連，它的第二端在軸的近端部分是可見的，用于使兩搭鉤在第一搭接位置和第二脫開位置之間產(chǎn)生相對縱向位移，在第一搭接位置，兩搭鉤繞軸線可轉(zhuǎn)動地搭接，在第二脫開位置，兩搭鉤可繞軸線彼此自由地轉(zhuǎn)動。
21.一種用于鉆入可變形物質(zhì)的錨，它包括一根適于置入可變形物質(zhì)的具有近端和遠(yuǎn)端部分及縱向中心軸線的細(xì)長軸，橫向地裝在軸的近端部分上的用于使軸繞軸線轉(zhuǎn)動的手柄，具有其上裝有螺旋齒的外表面的端件，用于可轉(zhuǎn)動地將端件裝到軸的遠(yuǎn)端部分上使其繞軸線轉(zhuǎn)動的裝置，裝在軸內(nèi)的用于可轉(zhuǎn)動地使端件與軸連接和脫開的裝置，這樣，在軸繞軸線按第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，軸在第一縱向上移動，在軸繞軸線按相反的第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，軸在相反的第二縱向上移動，軸可以相對自由地轉(zhuǎn)動，不使端件產(chǎn)生縱向移動，離合裝置包括裝到端件上的第一搭鉤和可轉(zhuǎn)動地與軸相連的第二搭鉤，第二搭鉤的一端在軸的近端部分的位置是可見的，用于在近端部分的位置使第二搭鉤在第一搭接位置和第二脫開位置之間產(chǎn)生移動。在第一搭接位置，兩搭鉤繞軸線可轉(zhuǎn)動地搭接，在第二脫開位置，兩搭鉤可繞軸線彼此自由地轉(zhuǎn)動，軸和端件都具有縱向貫穿的以所說的軸線作為共同軸線的孔形內(nèi)表面，當(dāng)錨鉆入土壤時，用于使土穿過軸和端件。
全文摘要
一種用于鉆入可變形物質(zhì)的錨，具有一根適于置入可變形物質(zhì)的細(xì)長的軸。該錨具有遠(yuǎn)端和近端部分及縱向中心軸線。在近端部分上裝有用于使軸繞軸線轉(zhuǎn)動的手柄。遠(yuǎn)端部分裝有驅(qū)動螺旋裝置，用于在軸分別按相反的第一和第二旋轉(zhuǎn)方向繞軸線轉(zhuǎn)動時在相反的第一和第二縱向上使軸移動。該錨還具有一個裝在軸上的用于使驅(qū)動螺旋不動作，從而在軸相對自由轉(zhuǎn)動時螺旋不作縱向移動的脫開組件。驅(qū)動螺旋的外表面上具有螺旋齒。驅(qū)動螺旋裝在軸的遠(yuǎn)端，以便繞軸線轉(zhuǎn)動。脫開裝置包括裝在軸內(nèi)的用于可轉(zhuǎn)動地使驅(qū)動螺旋與軸搭接和脫開的離合組件。在一個實(shí)施例中，端件具有用于鉆入土壤的尖端。在另一個實(shí)施例中，軸和螺旋具有縱向貫穿的用于使土從其中穿過的孔。在驅(qū)動螺旋齒的后緣附近可擺動地安裝帶有前緣的翅，以便增加按第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動端件所需的扭矩。
文檔編號B63B21/26GK1097391SQ9312140
公開日1995年1月18日 申請日期1993年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月25日
發(fā)明者J·H·布瓦, T·M·李普敦 申請人:阿雅拉研究公司