專利名稱：安全裝置及其制造方法
技術領域：
本申請涉及安全裝置及其制造方法。特別的，本申請涉及用于集裝箱的安全密封件，其和螺栓相結合。
背景技術：
安全密封件廣泛用于航運業(yè)，以為多種不同類型的集裝箱和航運容器提供防篡改的封閉。在一個常用的例子中，在校驗完集裝箱的內容物后，在集裝箱(如放置在用于國際航運的貨船止的集裝箱)的外部放置一個或多個安全密封件。
當將集裝箱的內容物放置在集裝箱內后，發(fā)貨人想要密封集裝箱的原因有很多種。例如，對于國際航運，顧客需要貨物集裝箱密封。此外，在國內運輸?shù)那闆r下，通常需要密封貨物集裝箱，以防止貨物集裝箱的內容物被篡改。
無論使用安全密封件的原因是什么，安全密封件要實現(xiàn)其預定的功能，即阻止集裝箱的打開，并顯示在運送過程中，集裝箱是否由于任何原因被打開過。如果密封件斷開，集裝箱的接收者可以快速簡單地確定該集裝箱已被打開，這樣，接收者可以拒絕裝運的貨物，采取適當?shù)男Ｕ胧┑取?br> 在已知的多種集裝箱密封件中，一種密封件叫做“螺栓密封”，因為該安全密封件在其結構內結合一個螺栓?，F(xiàn)在參照圖20-23，其有助于提供相關技術的綜述。
要注意，下面的討論要提供相關技術的綜述，以便于理解這里描述的本發(fā)明的各個方面。在開始深入討論相關技術之前，簡要綜述以下現(xiàn)有技術中的具體的缺點。
現(xiàn)有技術中的螺栓密封件典型的是由金屬制成。因此，密封件不包括任何顏色的標記，發(fā)貨人使用這些標記來識別集裝箱或集裝箱的內容物的特征。例如，發(fā)貨人希望使用具有顏色標記的密封件來識別指定到國際目的地的集裝箱。在另一個例子中，關于集裝箱的內容物，發(fā)貨人希望使用不同顏色的密封件來識別內容物是易碎的或易腐爛的。
在航運業(yè)沒有關于在特殊的裝運的貨物或集裝箱上使用顏色的標準。相應的，發(fā)貨人可建立其自己的所使用的密封件的顏色方案。從這點上，發(fā)貨人所選擇的顏色對于該發(fā)貨人是特殊(特定)的。
正如直接看到的，當使用金屬螺栓密封件密封集裝箱，而沒有進一步的改進時，密封件沒有構造密封件的金屬顏色之外的顏色。本領域技術人員認為，發(fā)貨人典型的不在其購買的密封件上涂顏色，因為涂顏色(如通過噴涂密封件)需要人工，這需要時間，因此增加了成本。
相應的，對應于發(fā)貨人日益增加的興趣，就有了螺栓密封件結合顏色來作為識別特征的需求。制作結合顏色的密封件的一個困難是，傳統(tǒng)的螺栓密封件由金屬制成。一旦制造者選擇為螺栓密封件提供一種顏色標記，由于多種原因，就增加了螺栓密封件的成本。相應的，至少從制造者的立場上，需要有結合顏色標記的螺栓密封件，但其制造不是驚人的昂貴。
在詳細解釋為什么至少相當于現(xiàn)有技術，制造和供應具有顏色標記的螺栓密封件較為昂貴的一些原因之前，在下面給出相關的螺栓密封件的綜述。
圖20給出美國專利No.4,802,699中描述的螺栓密封件的特征。
螺栓密封件10包括一螺栓12和一螺母14。螺栓12包括一個連接至一細長桿18上的螺栓頭16。細長桿18包括一個錐形端部20、多個平行的環(huán)22以及多個凹槽或凹口24。螺母14包括一個端蓋26和一個內部安全部件28，二者均與第一C形環(huán)30和第二C形環(huán)32相配合。
當安全密封件10安裝在貨物集裝箱上時，螺栓12的桿18典型地通過集裝箱的門上的結構部件插入。然后，螺母14在桿18上滑動，直至螺母14和桿18上的平行的環(huán)22相接合。第一和第二環(huán)30、32直徑比桿18小。相應地，當C形環(huán)30、32被導入桿18的錐形端部20時，C形環(huán)30、32膨脹以沿桿18輕易滑動。然而，一旦C形環(huán)30、32到達凹槽24中的一個，C形環(huán)30、32就返回其未膨脹的形狀，從而，防止螺母14反方向滑動。正如本領域技術人員所知，提供多個凹槽24以適應各種尺寸的集裝箱。
圖21給出圖20中的安全密封件10的一個變形。在該例子中，安全密封件34也包括一螺栓36和一螺母46。螺栓36包括一個螺栓頭38和一根螺桿40。螺桿40與螺栓頭38相對的端部42具有錐形表面42。在螺桿40上靠近螺桿40的錐形端部42處設置一個凹槽44。在該例子中，螺母46具有一個圓柱形主體，其具有一個閉合端部48，限定一個中心孔50。中心孔50限定一個具有特定斷面形狀的底端52。中心孔50限定一個凹槽54，一個C形環(huán)56放置在該凹槽內。
當螺栓36的錐形端部42插入到中心孔50內時，C形環(huán)56由凹槽44、54鎖定，這樣，螺母46不會從螺栓36上輕易移出。正如同樣示出的，螺母46具有圓柱形的外表面58以及在底端具有扁平的表面60。
在這兩個現(xiàn)有技術的例子中，螺栓12、36和螺母14、46由金屬制成，不包括顏色識別器。
對應于發(fā)貨人對配有顏色表示的螺栓密封件的興趣，制造者已運用了類似圖22-23中描述的一種方法。圖22-23中描述的螺栓密封件可以在美國專利No.Des514,425中找到。
螺栓密封件68包括一螺栓70，可以看到其圓柱形的桿。一個第一端蓋72設置在和螺栓70的一端相嚙合的螺母(未示出)上。螺母具有和圖21所示的螺母46相同的構造。第一端蓋72有一個寬的表面76，標簽信息可寫于其上。一個第二端蓋74圍繞螺栓的頭制模，并具有第二表面78，標簽信息可寫于第二表面上。
在圖22和23所示的例子中，第一端蓋72和第二端蓋74在螺栓的頭以及螺母的主體上注模。雖然注模完全足夠提供顏色標記，但注模增加了螺栓密封件68的成本，這在市場上是不利的。
比外，由于第一和第二端蓋72、74圍繞螺栓70注模，端蓋72、74永久連接在螺栓和螺母上。相應的，對于需要手邊有多種用于直接裝貨給發(fā)貨人的顏色的制造商，與制造螺栓密封件68的多科顏色的倉庫貯存相關的成本會增加。
考慮到前述原因，現(xiàn)有技術提出了很多有待解決的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個方面是解決上面提出的與現(xiàn)有技術安全密封件相關的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個方面是提供一個安全裝置，其包括一個具有頭和桿的螺栓，其中，桿限定至少一個位于其內的周向凹槽。該安全裝置還包括一個固定裝置，其限定一個孔，孔的直徑可以使螺栓的桿放于其內，以及至少一個孔內的周向凹槽。在周向凹槽內放置C形環(huán)。安全裝置還包括下面中的任一個(1)一個限定螺栓頭接收井的第一端蓋，以及當螺栓頭接收在螺栓頭接收井內后可圍繞螺栓頭閉合的第一端蓋周向壁，或者(2)一個限定固定裝置接收井的第二端蓋，以及當固定裝置接收在固定裝置接收井內后可圍繞固定裝置閉合的第二端蓋周向壁。
本發(fā)明的另一方面在于，安全裝置是一個具有閉合底端的圓柱形主體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，固定裝置具有一個主體，孔完全穿過該主體。
仍然是本發(fā)明的另一方面，第一端蓋周向壁通過軌道噴砂圍繞螺栓頭閉合。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第二端蓋周向壁通過軌道噴砂圍繞固定裝置閉合。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一端蓋和/或第二端蓋是塑料的。
本發(fā)明的一個方面提供一種安全裝置，其有多個特征，包括具有頭和桿的螺栓。桿限定至少一個位于其中的周向凹槽。包括一個固定墊圈，其限定一個固定墊圈孔以及至少一個位于孔內的周向凹槽，孔具有允許螺栓桿穿過其中放置的直徑。在固定墊圈內的周向凹槽內放置一個C形環(huán)。其包括第一端蓋，第一端蓋限定一個螺栓頭接收井、第一端蓋孔以及第一端蓋周向壁，螺栓桿穿過第一端蓋孔放置，第一端蓋周向壁在插入到螺栓頭接收井內時在螺栓頭上延伸。第一端蓋周向壁可以使第一端蓋圍繞螺栓頭閉合。其還包括第二端蓋，第二端蓋限定一個固定墊圈接收井和一個第二端蓋周向壁，第二端蓋周向壁在插入到固定墊圈接收井內時在固定墊圈上延伸。第二端蓋周向壁可以使第二端蓋圍繞固定墊圈閉合。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種安全裝置，其中，固定墊圈包括一個漸細端，第二端蓋接收井限定一個和固定墊圈的漸細端互補的漸細表面，從而，確定固定墊圈在固定墊圈接收井內的方位。
仍然是本發(fā)明的另一方面，第一端蓋包括一個標識平臺，其限定一個刻寫標識信息的標識表面。
本發(fā)明的再一方面，第二端蓋包括一個標識平臺，其限定一個刻寫標識信息的標識表面。
仍然是本發(fā)明的另一方面，第一端蓋由塑料制成。
本發(fā)明的另一方面，第一端蓋周向壁包在螺栓頭上面，從而圍繞螺栓頭閉合第一端蓋。
仍然是本發(fā)明的另一方面，第一端蓋周向壁通過軌道噴砂工藝包在螺栓頭上面。
本發(fā)明的另一方面，第二端蓋由塑料制成。
本發(fā)明的另一方面，第二端蓋周向壁包在固定墊圈上面，從而圍繞固定墊圈閉合第二端蓋。
本發(fā)明的另一方面，第二端蓋周向壁通過軌道噴砂工藝包在固定墊圈上面。
本發(fā)明的另一方面，提供一種具有螺栓和固定螺母的安全裝置，螺栓具有頭和桿，其中，桿限定至少一個位于其中的周向凹槽，固定螺母限定一個孔和至少一個位于孔內的周向凹槽，孔的直徑可使螺栓桿放于其內，固定螺母的一端封閉，一個C形環(huán)放置在周向凹槽內。該凹部限定一個固定螺母接收井和一個凹部周向壁，當固定螺母接收在固定螺母接收井內后，凹部周向壁可圍繞固定螺母閉合。
本發(fā)明的另一方面，凹部周向壁通過軌道噴砂圍繞固定螺母閉合。
本發(fā)明的另一方面，凹部是塑料的。
仍然在本發(fā)明的另一方面中，凹部包括一個標識平臺，其限定一個用于刻寫標識信息的標識表面。
本發(fā)明的另一方面，提供一種制造安全裝置的方法，其包括提供具有螺檢頭接收井的第一端蓋，將具有頭的螺栓插入到螺栓頭接收井內，直至螺栓頭安置在螺栓接收井內，以及通過軌道噴砂工藝圍繞螺栓頭包圍第一端蓋的周向壁，以此圍繞螺栓頭閉合第一端蓋。
本發(fā)明的另一方面，該方法包括提供位于第一端蓋上的第一端蓋標識平臺，將標識信息施加于第一端蓋標識平臺。標識信息可通過刻寫過程應用于第一端蓋上?？蛇x擇的，刻寫過程可為激光刻寫過程。
本發(fā)明的另一方面，提供一種制造安全裝置的方法，其包括提供具有固定裝置接收井的第二端蓋，將固定裝置插入到固定裝置接收井內，直至固定裝置安置在固定裝置接收井內，以及通過軌道噴砂工藝圍繞固定裝置包圍第二端蓋的周向壁，以此圍繞固定裝置閉合第二端蓋。
本發(fā)明的另一方面，該方法包括提供位于第二端蓋上的第二端蓋標識平臺，將標識信息應用于第二端蓋標識平臺。標識信息可通過刻寫過程應用于第二端蓋標識平臺上?？蛇x擇的，刻寫過程可為激光刻寫過程。
本發(fā)明的另一方面，提供一種制造安全裝置的方法。該方法包括提供具有螺栓頭接收井和第一端蓋孔的第一端蓋，將具有頭的螺栓插入到第一端蓋孔內，直至螺栓頭安置在螺栓接收井內，提供具有固定墊圈接收井的第二端蓋，將固定墊圈插入到固定墊圈接收井內，圍繞螺栓頭閉合第一端蓋，從而，將螺栓固定在第一端蓋內，圍繞固定墊圈閉合第二端蓋，從而將固定墊圈固定在第二端蓋內。
本發(fā)明的另一方面，軌道噴砂工藝通過將第一端蓋周向壁包在螺栓頭上來圍繞螺栓頭閉合第一端蓋。
本發(fā)明的另一方面，軌道噴砂工藝通過將第二端蓋周向壁包在固定墊圈上來圍繞固定墊圈閉合第二端蓋。
仍然是本發(fā)明的另一方面，在固定墊圈上有一個漸細端，在固定墊圈接收井內有一個和固定墊圈的漸細端互補的漸細表面。將固定墊圈插入到固定墊圈接收井內，這樣，固定墊圈的漸細端鄰接固定墊圈接收井的漸細表面。
本發(fā)明的另一方面，在第一端蓋上有第一端蓋標識平臺，標識信息應用在第一端蓋標識平臺上。
仍然是本發(fā)明的另一方面，標識信息可通過刻寫過程應用于第一端蓋標識平臺上。
本發(fā)明的另一方面，刻寫過程可為激光刻寫過程。
本發(fā)明的另一方面，在第二端蓋上有第二端蓋標識平臺，標識信息應用在第二端蓋標識平臺上。
仍然是本發(fā)明的另一方面，標識信息可通過刻寫過程應用于第二端蓋標識平臺上。
本發(fā)明的另一方面，刻寫過程可為激光刻寫過程。
通過下面實施例的說明可以顯而易見的得出本發(fā)明進一步的方面。


參照附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1是本發(fā)明的螺栓密封件的一個實施例的側視圖；圖2是構成本發(fā)明的螺栓密封件的一部分的固定墊圈的透視圖；
圖3是圖2中描述的固定墊圈的剖面圖；圖4是圖2所示的固定墊圈的頂視圖；圖5是構成本發(fā)明的螺栓密封件的一部分的第一端蓋的透視圖；圖6是圖5所示的第一端蓋的頂視圖；圖7是圖5所示的第一端蓋的剖面?zhèn)纫晥D；圖8是圖5所示的第一端蓋的外部側視圖；圖9是圖5所示的第一端蓋的底視圖；圖10是圖5所示的第一端蓋上的標識表面的外部視圖；圖11是構成本發(fā)明的螺栓密封件的一部分的第二端蓋的透視圖；圖12是圖11所示的第二端蓋的外部側視圖；圖13是圖11所示的第二端蓋的剖面?zhèn)纫晥D；圖14是圖11所描述的第二端蓋的剖面?zhèn)纫晥D，剖面選取和圖13所示的剖面平面倒置90°的平面；圖15是圖11所示的第二端蓋的底視圖；圖16是圖11所示的第二端蓋上的標識表面的外部視圖；圖17是依據(jù)本發(fā)明的螺栓密封件的第二個實施例的剖面?zhèn)纫晥D；圖18是圖17所示的螺栓密封件的螺母在密封到相關的凹部之前的的剖面?zhèn)纫晥D；圖19是圖18所示的螺母在密封到相關的凹部之后的剖面?zhèn)纫?0是現(xiàn)有技術中已知的螺栓密封件的剖面?zhèn)纫晥D；圖21是現(xiàn)有技術中已知的另一種螺栓密封件的剖面?zhèn)纫晥D；圖22是現(xiàn)有技術中已知的螺栓密封件的第三個實施例的頂部透視圖；圖23是圖26中所示的螺栓密封件的底部透視圖。
具體實施例方式
結合附圖對本發(fā)明的各種實施例進行描述。然而，對具體實施例的討論不能理解為本發(fā)明僅限于這些實施例。此外，任何將一個實施例或一個實施例的一個方面作為“優(yōu)選”，不應理解為以任何方式限定本發(fā)明的范圍。相反地，本領域技術人員應當知道，本發(fā)明包括本領域技術人員所知道的所討論的結構、材料和方法的所有等同物。
圖1給出本發(fā)明的螺栓密封件80的一個預期實施例。該螺栓密封件80包括多個部件螺栓82、第一端蓋84、第二端蓋86以及固定墊圈88。下面將對每個部件進行更詳細的描述。
如圖1所示，螺栓82具有一個頭端90，一根細長桿92固定在頭端上。細長桿92延伸至漸細端94。桿在漸細端94附近具有周向凹槽96。
螺栓82優(yōu)選為由金屬材料，如冷軋鋼制成的整體結構。優(yōu)選為冷軋鋼，至少因為其足夠堅固以在集裝箱的開口處保持嚴密的密封，以及其是制造螺栓82的一種節(jié)約成本的材料。其它可以使用的材料包括不銹鋼、鐵、鋁、鎂、鈦、銅以及其合金，但不限于此。此外，塑料或合成材料也可用于制造螺栓82。正如本領域技術人員所知，可用于制造螺栓82的材料有很多種。相應的，僅給出幾個代表性的例子。
螺栓82的桿92優(yōu)選從頭到尾成一條直線。然而，正如本領域技術人員所知，一些螺栓密封件在桿上具有小的彎曲，以配合各種設計的集裝箱。雖然本發(fā)明的螺栓密封件80是結合具有直的桿92的螺栓82進行描述的，但是本發(fā)明意圖包括任何螺栓密封件的設計，無論桿92的形狀或尺寸如何。
周向凹槽96圍繞在螺栓82的漸細端94附近的桿92延伸。凹槽96可具有任何足以鎖住和固定墊圈88一起放置的C形環(huán)98的形狀或尺寸。在此優(yōu)選實施例中，C形環(huán)98由鋼制成。當然，可以使用任何其它的材料，包括鐵、鋁、銅、鈦、鎳或包含這些金屬的合金。正如本領域技術人員所知，也可以使用塑料和合成材料。同樣正如本領域技術人員所知，C形環(huán)不需用在固定墊圈88內。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用固定墊圈88的替換結構。
圖2給出固定墊圈88的透視圖。在此優(yōu)選實施例中，固定墊圈88是一個整體結構。當然，正如本領域技術人員所知，固定墊圈也可由兩個或多個可以連接起來的部件組成。
圖3是本發(fā)明的固定墊圈88的剖面圖。固定墊圈88具有一個繞著一根中心軸102的圓柱形主體100。固定墊圈88的主體100限定一個孔104，螺栓82的桿92可以穿過該孔。主體100具有圓柱形端部106和漸細端108。應當注意，漸細端108雖然是優(yōu)選，但不是實施本發(fā)明所必須的。相應的，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，固定墊圈可以沒有漸細端108。
如果有漸細端，漸細端108就限定一個在一根參照線112和一根角線114之間的角110。角110優(yōu)選在約25°和35°(度)之間。更優(yōu)選地，角110在約28°和32°之間。最優(yōu)選地，角110為約30°。其優(yōu)點尤其是，漸細端108有助于確定固定墊圈88在第二端蓋86內的方位，下面將對之進行詳細描述。同樣，正如很多裝置的制造，用于制造固定墊圈的材料少有助于減少螺栓密封件80的成本。
主體100在其內限定兩個凹槽116、118。第一凹槽116優(yōu)選直徑小于第二凹槽118的直徑。當螺栓82的桿92經(jīng)過凹槽插入時，將一個C形環(huán)120插入到凹槽116、118內，以和凹槽96互鎖。正如本領域技術人員所知，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可使用一個以上的環(huán)和凹槽96互鎖。此外，雖然所描述的C形環(huán)120具有環(huán)形剖面，但是在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，C形環(huán)還可具有正方形、長方形、橢圓形、卵形和其它剖面。
為了將固定墊圈88固定到螺栓82上，將螺栓82的漸細端94插入到孔104內。由于端部漸細，螺栓82的漸細端94使C形環(huán)120膨脹，直至螺栓82 已被插入到具有周向凹槽96的位置。在該點，C形環(huán)120收縮，以部分地放置在凹槽96內，部分地放置在凹槽116、118內。一旦安置在凹槽96內，不施加很大的力就不能將固定墊圈88從螺栓82內移出。
為了參照，螺栓82的漸細端94插入到固定墊圈88的孔104內的方向由圖3中的箭頭122表示。箭頭124表示移出方向。第一凹槽116便于將螺栓82插入到固定墊圈88內。由于第一凹槽116的直徑大于第二凹槽118，在螺栓82插入到固定墊圈88內的過程中，C形環(huán)120被推入到第一凹槽116內。一旦C形環(huán)120鎖定于凹槽96內，C形環(huán)120就更充分地安置在第二凹槽118內，正如本領域技術人員所知，這可以防止固定墊圈88輕易地從螺栓82中移出。
應當注意，如本領域技術人員所知，固定墊圈88可反向定位。如果反向定位，箭頭124代表插入方向，箭頭122代表移出方向。本發(fā)明包含兩個方向中的任一個。
圖4給出固定墊圈88的底部平面圖。固定墊圈88的外徑126和內徑128在圖中清晰可見。同樣可以看到第一凹槽116的直徑130、第二凹槽118的直徑132以及漸細端108的直徑134。正如本領域技術人員所知，在不偏離本發(fā)明的情況下，可以使用其它直徑，固定墊圈88內結構的直徑的相對尺寸僅為了給出此優(yōu)選實施例。
圖5-16示出第一端蓋84和第二端蓋86的各個特征。圖5-10示出第一端蓋84的各個特征。圖11-16示出第二端蓋86的各個特征。
正如圖5-10所示，第一端蓋84具有兩個主要結構，一個螺栓頭接收凹部136和一個標識平臺138。
雖然標識平臺138優(yōu)選結合在第一端蓋84上，但標識平臺138不是實施本發(fā)明所必須的。相應的，雖然標識平臺138描述為和第一端蓋84相連接，但是，本發(fā)明的范圍意圖包括除標識平臺138外的第一端蓋84的結構。
圖6是第一端蓋84的優(yōu)選實施例的頂部平面圖。螺栓頭接收凹部136和標識平臺138在圖中清晰可見，還可見到將螺栓頭接收結構136連接至標識平臺138的第一、第二和第三橋140、142、144。在第一橋140和第二橋142之間限定第一開口146。在第二橋142和第三橋144之間限定第二開口148。正如本領域技術人員所知，第一開口146和第二開口148不是實施本發(fā)明所必須的。然而，為了和較少的材料導致較小成本的裝置這一設計理念相一致，優(yōu)選具有第一和第二開口146、148。
在螺栓頭接收結構136內限定一個螺栓頭接收井150。螺栓頭接收井150限定一個位于其內的孔152，其為環(huán)形，至少在該實施例中為環(huán)形。如果為環(huán)形，孔152限定一個中心軸154。
這樣，標識平臺138被緊固地連接在螺栓頭接收結構136上，第一橋140和第三橋分別配有第一和第二加強結構156、158，正如本領域技術人員所知，第一和第二加強結構不是實施本發(fā)明所必須的。
如圖6所示，第二橋142沿著自穿過標識平臺138的中心軸154延伸的中線160設置。第一橋140以自中線160的角162設置。角162可以在約25°和35°之間。更優(yōu)選地，角162在約28°和32°之間。最優(yōu)選地，角162約為30°。第三橋144自中線160優(yōu)選以與第一橋140自中線160相同的角設置。相應地，在最優(yōu)選的實施例中，第一橋140和第三橋144之間的角164約為60°。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一端蓋84由一種可鑄模的塑料材料制成。雖然優(yōu)選使用塑料，但也可使用其它材料制造第一端蓋84。例如，第一端蓋可以由金屬、合金或合成材料制成。
圖7給出從中線160看第一端蓋84(如圖10所示)的剖面?zhèn)纫晥D。如圖所示，螺栓頭接收井150包括和孔152相連通的三個單獨的區(qū)域。第一區(qū)域166是一個直接靠近圓柱形孔152的截錐形區(qū)域。截錐形的第一區(qū)域166結合在第一端蓋84內，以放置在螺栓82的桿92和頭90之間延伸的材料。第二區(qū)域168優(yōu)選為圓柱形區(qū)域，在桿92已被插入穿過孔152之后，螺栓82的頭90就擱置在該區(qū)域內。第三區(qū)域170優(yōu)選為圓柱形區(qū)域，其直徑稍微大于第二區(qū)域168。
螺栓頭接收井150的圓柱形壁172自第二區(qū)域168向上延伸。圓柱形壁172使材料以箭頭173的方向折疊，以覆蓋螺栓82的至少一部分頭90。當壁172包在頭90上時，螺栓82和第一端蓋84彼此固定。下面將詳細介紹壁172在頭90上的折疊。
雖然第一端蓋的優(yōu)選實施例具有可包在螺栓82的頭90的頂部上的壁172，我們認為，也可以使用相反的方向。具體地，可以具有包在螺栓82的頭90的底部上的壁。相應地，該相反的方向也包含在本發(fā)明內。
應當注意，第一區(qū)域166、第二區(qū)域168和第三區(qū)域170僅是為了描述所示出的優(yōu)選實施例。正如本領域技術人員應該知道的，依照制造者所選擇的設計，第一、第二和第三區(qū)域166、168、170可合并為一個區(qū)域。結果，為了實施本發(fā)明，不需要在第一端蓋84內包含第一、第二和第三區(qū)域166、168、170。本發(fā)明的范圍將包含結合在其內的任何數(shù)量的區(qū)域。
如圖7所示，截錐形的第一區(qū)域166的壁優(yōu)選成形為，在一參照線176和一角線178之間的約45°的角174。正如本領域技術人員應該知道的，本發(fā)明中角174不是必須為45°。
在所示的實施例中，壁172具有不均勻的厚度。實際上，優(yōu)選為壁172的厚度不均勻。如圖所示，壁172的頂部優(yōu)選地比壁172的底部薄些。壁172優(yōu)選在一參照線182和一角線184之間所限定的角180處薄。角180優(yōu)選為約5°。依照第一端蓋84的制造者所需要或希望的，角180可以大于或小于5°。
圖8給出第一端蓋84的側視圖。正如所示出的，加強結構156優(yōu)選具有一種從螺栓頭接收結構136到標識平臺138的外部邊緣漸減的厚度。漸減的厚度優(yōu)選形成一個約15°的角186。正如本領域技術人員應該知道的，依照第一端蓋84的制造者所需要或希望的，角186可以大于或小于15°。第二加強結構158優(yōu)選以相同方式構建。
圖9給出第一端蓋84的仰視圖。直如所示出的，第二開口148具有大致三角形形狀，其限定一個在一參照線190和一角線192之間的角188。角188優(yōu)選為約25°。正如本領域技術人員應該知道的，依照第一端蓋84的制造者所需要或希望的，角188可以大于或小于25°。第一開口146的形狀優(yōu)選為第二開口148形狀的鏡像。
圖10是第一端蓋84上的標識平臺138的平面圖。標識表面194給出為通常的方形結構。然而，本發(fā)明的實施不是必須為方形的標識表面194。依照第一端蓋84的制造者所需要或希望的，標識表面194可采用任何形狀。
正如本領域技術人員應該知道的，標識信息優(yōu)選地被永久地寫在標識表面194上?？墒褂帽绢I域公知的很多技術中的一種來刻寫標識信息，標識信息通常包含一個特有的序列號。例如，可使用機械刻寫機或激光刻寫裝置刻寫標識信息。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，根據(jù)需要，可以使用任何其它的方法，包括噴墨打印機或粘結標簽。
圖11-16示出本發(fā)明的第二端蓋86的各種特征。和第一端蓋84類似，第二端蓋86包括兩個主要部件，一個固定墊圈接收結構196和一個標識平臺198。同第一端蓋84，在第二端蓋86中，固定墊圈接收結構196和標識平臺198相連接。
同第一端蓋84，雖然標識平臺198優(yōu)選地被結合在第二端蓋86內，但對于本發(fā)明的實施，標識平臺198不是必須的。相應的，雖然標識平臺198描述為和第二端蓋86相連接，但本發(fā)明的范圍意圖包括沒有標識平臺198的第二端蓋86的結構。
圖12給出第二端蓋86的側視圖。由于第二端蓋86包含固定墊圈88，故第二端蓋86是和包含螺栓82的第一端蓋84分開的部件。為了便于將螺栓82的漸細端94插入到固定墊圈88內，第二端蓋86包括多個位于其內的凹口200，這幫助使用者抓握第二端蓋86。此外，有凹口200可以減少構造第二端蓋86所需要的材料的量，因此，減少了制造第二端蓋86的成本。
正如圖12所示，標識平臺198通過兩個加強結構202、204(見圖14)和固定墊圈接收結構196相連接。加強結構202、204的厚度在角206處增加，角206優(yōu)選為約15°。正如本領域技術人員應該知道的，依照第二端蓋86的制造者所需要或希望的，角206可以大于或小于15°。
正如第二端蓋的各種示例所解釋的，標識平臺198限定一個標識表面208。在下面將詳細描述標識表面208。
圖13是第二端蓋86的剖面圖。其所示的結構和上面討論的一樣。該視圖更清晰的看出第二端蓋86的內部結構。尤其，圖13示出固定墊圈接收井210。固定墊圈接收井210至少包括第一區(qū)域212、第二區(qū)域214、第三區(qū)域216和第四區(qū)域218。
當固定墊圈88放置在固定墊圈接收井210內時，固定墊圈88占據(jù)第二區(qū)域214和第三區(qū)域216。第三區(qū)域216為截錐形狀以便容置固定墊圈88的漸細端108。其優(yōu)點之一是，這保證了固定墊圈88準確定位在第二端蓋86內。
同第一端蓋84，第二端蓋86不是必須結合第一、第二、第三和第四區(qū)域212、214、216、218。相反的，在不偏離本發(fā)明的情況下，可以使用更少或更多數(shù)目的區(qū)域。因此，本發(fā)明意圖包括一種具有至少一個區(qū)域的結構。第一、第二、第三和第四區(qū)域212、214、216、218的討論僅是為了討論第二端蓋86的優(yōu)選實施例的細部。
當固定墊圈88隨固定墊圈接井210定位后，機械加工固定墊圈接收井210頂部的圓柱形壁228(見圖1)，以將固定墊圈88固定在第二端蓋86內。同第一端蓋84，圓柱形壁228的端部通過適當?shù)募庸すに嚤化B置，以將固定墊圈88鎖緊在第二端蓋86內。
同第一端蓋84，我們認為可使用相反的定向來將固定墊圈88固定在第二端蓋86內。具體的，不是在第二端蓋86的頂部設置壁228，而是在第二端蓋86的底部設置一個壁。在該相反的定向中，固定墊圈88通過第二端蓋86的底部插入，在底部一個壁包在固定墊圈88上。兩種定向均包含在本發(fā)明內。
如圖13和14所示，固定墊圈接收井210的第四區(qū)域218為漸細的截錐形腔，當螺栓82的漸細端94通過固定墊圈88插入時，其容置螺栓82的漸細端94。如圖14所示，漸細表面優(yōu)選為5°角。正如本領域技術人員應該知道的，角可以大于或小于5°。
回到圖13，凹口200的頂端包括一個表面，其以約60°的角222設置。依照第二端蓋86的制造者所需要或希望的，角222可以大于或小于60°。如圖14所示，固定墊圈接收井210的第五區(qū)域224具有一個以優(yōu)選為約15°的角226設置的壁。依照第二端蓋86的制造者所需要或希望的，角226可以大于或小于15°。
圖15給出本發(fā)明的第二端蓋86的底部平面圖。從該圖中可以清晰地看到凹口200。第二端蓋86的底端可以設有圍繞螺栓密封件80的識別信息230。
本發(fā)明并不意圖僅包括一種具有第一端蓋84和第二端蓋86的安全密封件80。我們認為，安全密封件可以不包括第一端蓋84或第二端蓋86中的一個。本發(fā)明意圖包括一個僅使用第一端蓋84或第二端蓋86中的一個的構造。
圖17是依據(jù)本發(fā)明的一種螺栓密封件232的第二個實施例的剖面?zhèn)纫晥D。
在該實施例中，螺栓密封件232包括一個螺栓234和一個螺母236。螺栓234具有頭238和桿240，桿具有漸細端242。在桿240的漸細端242附近，在其內設置一個凹槽244。螺母236基本為一個圓柱形主體，主體具有一個中心孔246，孔具有特定斷面形狀的底端248。凹槽250由孔246限定，其放置一個C形環(huán)252。當螺栓234的漸細端242插入到螺母236的中心孔246中，以使凹槽244、250成一條直線時，C形環(huán)252將被凹槽144、250卡住，這樣，螺母236不會從螺栓234中輕易移出。
螺母236有一個凹部254。在所示的實施例中，凹部254是一個圓柱形主體，具有頂端256和底端258。頂端具有通孔260，可使螺栓234的桿240穿過該孔進入到螺母236的中心孔246中。凹部254包括一個或多個自其頂端256延伸的突出部266。如圖17所示，在其組裝狀態(tài)，凹部的底端258限定一個通孔262，露出螺母236的底部表面264。
在優(yōu)選實施例中，同本發(fā)明的第一個實施例，凹部254由塑料或其它適當?shù)牟牧现瞥?，其嵌有或者配有顏色標識。優(yōu)選使用彩色塑料，但是，正如本領域技術人員應該知道的，在不偏離本發(fā)明的情況下，可使用其它材料。
現(xiàn)在提供一種螺栓密封件80的制造方法。正如詳細討論的，制造方法對于螺栓密封件，如本發(fā)明的螺栓密封件80的制造者來說有很多優(yōu)點。
在現(xiàn)有技術中，如前面結合圖22-23(以及美國設計專利No.Des.514,425)所討論的，已知圍繞螺栓的頭以及固定在螺栓端部的固定裝置鑄模塑料端蓋。正如所談到的，在該構造中，固定裝置是一個端部閉合的金屬螺母(如螺母46)。同樣正如所談到的，該構造對螺栓密封件的制造者提出兩個挑戰(zhàn)。首先，為了固定，不必使用完全由金屬制成的閉合結構的固定裝置，如螺母46的情況。其原因很多。成本是一個因素。假如固定裝置完全為一個閉合的金屬結構，則制造該固定裝置的成本就增加了。其次，當端蓋，如端蓋72、74圍繞螺栓頭和閉合的金屬固定裝置注模時，就產(chǎn)生了倉庫貯存問題，如上所討論的，這增加了螺栓密封件68的成本。
本發(fā)明的發(fā)明人認識到，如果端蓋84、86與螺栓82和固定墊圈88相分離制造，并在賣給發(fā)貨人之前將之連接到螺栓82和固定墊圈88上，就較為可行。這樣，螺栓密封件80的制造者只需在手邊保存一類不同顏色端蓋84、86，以及合理的供應量的螺栓82和固定墊圈88。
本發(fā)明的發(fā)明人還認識到，固定墊圈88可與現(xiàn)有技術中已知的固定裝置不同。具體的，固定墊圈88可制造為在尺寸和重量上比現(xiàn)有技術中已知的固定裝置小很多。這有助于減少與制造安全螺栓80相關的成本。
然而，正如前面解釋的，本發(fā)明意圖包括結合有固定墊圈88或螺母236中任一個的安全密封件。
要制造安全螺栓80，首先將螺栓82穿過孔152插入到第一端蓋84內。一旦完全插入，螺栓頭90將鄰接螺性頭接收井150的底部表面。在該階段，圓柱形壁172在螺栓82的頭90的頂部表面上延伸。
為將螺栓82固定在第一端蓋84內，如圖1所示，壁172包在螺栓82的頭90的端部上。壁172可使用任一種不同的疊置方法或技術包在螺栓82的頭90上。優(yōu)選地，壁172使用軌道鉚接或軌道噴砂技術包在頭90上。
軌道鉚接指的是，典型的，用于將兩個金屬部件鉚接在一起的制造技術。美國專利Nos5,855,054和6,161，273是這種軌道鉚接技術的代表，在這里結合它們作為參考。
軌道噴砂指的是與應用于除金屬之外的材料上的技術相同的制造技術。
在軌道噴砂工藝中，由一個旋轉頭向壁172、228、258施壓。由于頭繞著壁172、228、258旋轉，頭施加壓力將壁172、228、258向內壓，從而將螺栓82、固定墊圈88或螺母236固定在第一端蓋84、第二端蓋86或凹部254內。
正如本領域技術人員所知，可使用其它技術將螺栓82、固定墊圈88和螺母236固定在第一端蓋84、第二端蓋86或凹部254內。例如，可使用加熱技術?？蛇x擇的，可將塑料蓋粘結或聲波焊接就位。正如本領域技術人員應該知道的，在不偏離本發(fā)明的情況下，可使用其它技術。
正如所解釋的，優(yōu)選使用軌道噴砂技術，因為其不需要粘結劑、使用熱或不需附加的塑料部件(如蓋)來制造安全螺栓80、232。
應當注意，為了參照，固定墊圈88和固定螺母236通常稱作固定裝置，換句話說，術語“固定裝置”包括固定墊圈88、固定螺母236以及任何等同物，所有這些都包括在本發(fā)明內。
正如本領域技術人員應該知道的，有很多本領域技術人員可以理解的實施本發(fā)明的可選擇的方法。這里所描述的實施例僅代表本發(fā)明主要的范圍。
權利要求
1.一種安全裝置，包括一個具有頭和桿的螺栓，其中，桿限定至少一個位于其內的周向凹槽；一個固定裝置，其限定一個孔，孔的直徑可以使螺栓的桿放于其內，以及至少一個孔內的周向凹槽；一個放置在周向凹槽內的C形環(huán)；以及下面中的任一個(1)限定一個螺栓頭接收井的第一端蓋，以及當螺栓頭接收在螺栓頭接收井內后可圍繞螺栓頭閉合的第一端蓋周向壁，或者(2)限定一個固定裝置接收井的第二端蓋，以及當固定裝置接收在固定裝置接收井內后可圍繞固定裝置閉合的第二端蓋周向壁。
2.如權利要求1所述的安全裝置，其中，固定裝置包括一個具有閉合底端的圓柱形主體。
3.如權利要求1所述的安全裝置，其中，固定裝置具有一個主體，孔完全穿過該主體。
4.如權利要求1所述的安全裝置，其中，第一端蓋周向壁通過軌道噴砂圍繞螺栓頭閉合。
5.如權利要求1所述的安全裝置，其中，第二端蓋周向壁通過軌道噴砂圍繞固定裝置閉合。
6.如權利要求4所述的安全裝置，其中，第一端蓋包括塑料。
7.如權利要求5所述的安全裝置，其中，第二端蓋包括塑料。
8.如權利要求1所述的安全裝置，其中，第一端蓋進一步包括一個標識平臺，其限定一個用于標識信息的標識表面。
9.如權利要求1所述的安全裝置，其中，第二端蓋進一步包括一個標識平臺，其限定一個用于標識信息的標識表面。
10.一種安全裝置，包括一個具有頭和桿的螺栓，其中，桿限定至少一個位于其中的周向凹槽；一個固定墊圈，其限定一個固定墊圈孔，孔具有可使螺栓桿穿過其放置的直徑，以及至少一個位于該孔內的周向凹槽；一個放置在固定墊圈內的周向凹槽內的C形環(huán)；一個第一端蓋，其限定一個螺栓頭接收井，第一端蓋孔，螺栓桿穿過第一端蓋孔放置，以及第一端蓋周向壁，其在螺栓頭插入到螺栓頭接收井內時在螺栓頭上延伸，第一端蓋周向壁可以使第一端蓋圍繞螺栓頭閉合；以及一個第二端蓋，其限定一個固定墊圈接收井，第二端蓋周向壁，其在固定墊圈插入到固定墊圈接收井內時在固定墊圈上延伸，第二端蓋周向壁可以使第二端蓋圍繞固定墊圈閉合。
11.如權利要求10所述的安全裝置，其中，固定墊圈包括一個漸細端；以及第二端蓋接收井限定一個和固定墊圈的漸細端互補的漸細表面，從而確定固定墊圈在固定墊圈接收井內的方位。
12.如權利要求10所述的安全裝置，其中，第一端蓋進一步包括一個標識平臺，其限定一個用于標識信息的標識表面。
13.如權利要求10所述的安全裝置，其中，第二端蓋進一步包括一個標識平臺，其限定一個用于標識信息的標識表面。
14.如權利要求10所述的安全裝置，其中，第一端蓋包括塑料。
15.如權利要求14所述的安全裝置，其中，第一端蓋周向壁包在螺栓頭上面，從而圍繞螺栓頭閉合第一端蓋。
16.如權利要求15所述的安全裝置，其中，第一端蓋周向壁通過軌道噴砂工藝包在螺栓頭上面。
17.如權利要求10所述的安全裝置，其中，第二端蓋包括塑料。
18.如權利要求17所述的安全裝置，其中，第二端蓋周向壁包在固定墊圈上面，從而圍繞固定墊圈閉合第二端蓋。
19.如權利要求18所述的安全裝置，其中，第二端蓋周向壁通過軌道噴砂工藝包在固定墊圈上面。
20.一種安全裝置，包括；一個螺栓，具有頭和桿，其中，桿限定至少一個位于其中的周向凹槽；一個固定螺母，限定一個孔和至少一個位于孔內的周向凹槽，孔的直徑可使螺栓桿放于其內，固定螺母一端封閉，一個C形環(huán)，放置在周向凹槽內；以及一個凹部，限定一個固定螺母接收井和一個凹部周向壁，當固定螺母接收在固定螺母接收井內后，凹部周向壁可圍繞固定螺母閉合。
21.如權利要求20所述的安全裝置，其中，凹部周向壁通過軌道噴砂圍繞固定螺母閉合。
22.如權利要求21所述的安全裝置，其中，凹部包括塑料。
23.如權利要求20所述的安全裝置，其中，凹部進一步包括一個標識平臺，其限定一個用于標識信息的標識表面。
24.一種制造安全裝置的方法，其包括提供具有螺栓頭接收井的第一端蓋；將具有頭的螺栓插入到螺栓頭接收井內，直至螺栓頭安置在螺栓接收井內；以及通過軌道噴砂工藝圍繞螺栓頭包圍第一端蓋的周向壁，以此圍繞螺栓頭來閉合第一端蓋。
25.如權利要求24所述的方法，進一步包括提供位于第一端蓋上的第一端蓋標識平臺；以及將標識信息施加到第一端蓋標識平臺上。
26.如權利要求25所述的方法，其中，標識信息可通過刻寫過程應用于第一端蓋標識平臺上。
27.如權利要求26所述的方法，其中，刻寫過程可為激光刻寫過程。
28.如權利要求24所述的方法，進一步包括第一端蓋包括塑料。
29.一種制造安全裝置的方法，其包括提供具有固定裝置接收井的第二端蓋；將固定裝置插入到固定裝置接收井內，直至固定裝置安置在固定裝置接收井內；以及通過軌道噴砂工藝圍繞固定裝置包圍第二端蓋的周向壁，以此圍繞固定裝置來閉合第二端蓋。
30.如權利要求29所述的方法，進一步包括提供位于第二端蓋上的第二端蓋標識平臺；以及將標識信息施加到第二端蓋標識平臺上。
31.如權利要求30所述的方法，其中，標識信息可通過刻寫過程應用于第二端蓋標識平臺上。
32.如權利要求31所述的方法，其中，刻寫過程可為激光刻寫過程。
33.如權利要求29所述的方法，其中，第二端蓋包括塑料。
34.一種制造安全裝置的方法，包括提供具有螺栓頭接收井和第一端蓋孔的第一端蓋；將具有頭的螺栓插入到第一端蓋孔內，直至螺栓頭安置在螺栓接收井內；提供具有固定墊圈接收井的第二端蓋；將固定墊圈插入到固定墊圈接收井內；圍繞螺栓頭閉合第一端蓋，從而，將螺栓固定在第一端蓋內；圍繞固定墊圈閉合第二端蓋，從而將固定墊圈固定在第二端蓋內。
35.如權利要求34所述的方法，其中，軌道噴砂工藝通過將第一端蓋周向壁包在螺栓頭上來圍繞螺栓頭閉合第一端蓋。
36.如權利要求34所述的方法，其中，軌道噴砂工藝通過將第二端蓋周向壁包在固定墊圈上來圍繞固定墊圈閉合第二端蓋。
37.如權利要求34所述的方法，進一步包括在固定墊圈上提供一個漸細端；以及在固定墊圈接收井內提供一個和固定墊圈的漸細端互補的漸細表面，其中將固定墊圈插入到固定墊圈接收井內，這樣，固定墊圈的漸細端鄰接固定墊圈接收井的漸細表面。
38.如權利要求34所述的方法，進一步包括在第一端蓋上提供一個第一端蓋標識平臺；將標識信息應用在該第一端蓋標識平臺上。
39.如權利要求38所述的方法，其中，標識信息可通過刻寫過程應用于第一端蓋標識平臺上。
40.如權利要求39所述的方法，其中，刻寫過程為激光刻寫過程。
41.如權利要求34所述的方法，進一步包括在第二端蓋上提供一個第二端蓋標識平臺；將標識信息應用在該第二端蓋標識平臺上。
42.如權利要求41所述的方法，其中，標識信息可通過刻寫過程應用于第二端蓋標識平臺上。
43.如權利要求42所述的方法，其中，刻寫過程可為激光刻寫過程。
全文摘要
一種安全裝置，其包括一個螺栓和一個固定墊圈，穿過固定墊圈放置螺栓。固定墊圈包括一個孔、至少一個位于孔內的周向凹槽，以及一個放置在周向凹槽內的C形環(huán)。安全裝置還包括一個具有螺栓頭接收井的第一端蓋，第一端蓋孔以及在螺栓頭上面延伸的第一端蓋周向壁，螺栓桿穿過在第一端蓋孔放置。第一端蓋周向壁可使第一端蓋圍繞螺栓頭閉合。安全裝置還包括一個第二端蓋，其具有一個固定墊圈接收井和一個在固定墊圈上面延伸的第二端蓋周向壁。第二端蓋周向壁可使第二端蓋圍繞固定墊圈閉合。
文檔編號F16B41/00GK101093629SQ20071010977
公開日2007年12月26日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權日2006年5月4日
發(fā)明者P·A·利特雷爾, W·K·比爾德, D·L·吉爾伯特 申請人:布拉莫爾公司