水龙头和排水组合装置 【技术领域】
本发明涉及一种管道装置，更具体地，涉及一种水龙头和排水组合控制装置，能很大程度上从盥洗池上方安装在水槽或类似的台面上。
背景技术
普通的水龙头和排水装置通常要求安装者在水槽下面通常狭窄黑暗的空间里安装该装置的大多数组件。然而，只有专业的水管工才习惯于在此环境下工作。现在设计的许多管道配件需要由消费者在如此的环境下长时间工作来安装，而消费者几乎没有这样的相关经验和耐心。这样，人们就希望能最大程度地从盥洗池的上方安装水龙头和排水装置。
例如，在美国专利3,287,742中公开的排水装置，使用了一种单独的螺纹紧固件，该紧固件与排水口的中心处轴向对齐，其端部与排水凸缘的横向构件和水池下面的废水池相连。该紧固件可在水池上面装配或紧固，但是这种装置不能使用由杠杆操作的活动排水塞。
美国专利4,557,288中公开了一种水龙头装置，其可通过系墙螺栓(toggle bolt)从水池上面安装，系墙螺栓的臂通过与邻近的供水管接触而限制旋转，使得肘杆可向上移动并夹紧水池的下侧(或者水池安装平台)。该装置的缺点是必需单独的肘杆紧固件(因此增加了部件)，而且水管必须紧邻该紧固位置而设置(因此限制了设计的灵活性)。
还有其他将水龙头夹紧到台面等之上的方式，利用台面上水龙头装置地旋转使位于台面下的夹紧机构上升，例如，可参见美国专利5,465,749和6,085,784，然而这样的设计也有不足之处。人们特别希望减少水龙头上为实现夹紧功能而所需孔的数量，以简化装置，并提高可靠性，且易于制造夹紧机构。
因此，需要提供一种改良的装置，可主要从水池上方来安装水龙头和与其相连的排水管。
【发明内容】
根据本发明的一个方面，提供了一种可通过安装壁上的孔安装的水龙头。该水龙头包括上端开口的水龙头本体，和将水龙头本体安装在所述安装壁上的紧固装置。
紧固装置包括设置在水龙头本体上的套管螺栓，使得其可以沿着该套管螺栓的纵轴旋转，该套管螺栓带有外螺纹部分和可以与水龙头本体上开口对齐的轴心孔。还有一个带有螺母的紧固件，该螺母可与套管螺栓的外螺纹部分螺纹连接，因此可随着套管螺栓的旋转而绞合在其上，该紧固件还带有可以绕枢轴从折叠形状旋转成伸展形状的翼状结构，该紧固件还带有处于所述螺母和所述翼状结构之间的导向通道，相对水龙头本体固定的导向器置于其中。
导向器开口限制螺母绕套管螺栓纵轴的旋转。提升杆穿过水龙头本体上开口设置并可穿过螺栓的轴心孔延伸。
优选的，套管螺栓上端设有工具固定凹槽，适于使用平头螺丝刀，飞利浦螺丝刀和六角头螺丝刀，每次使用一个。此外，还包括将翼状结构压成伸展形状的弹簧及两个设置在螺母相对侧面上的导向器。
根据本发明的另一方面，提供了一种与管道装置一起安装的水龙头和排水组合装置，该装置的主要部件是水龙头，其包括带有上端开口的水龙头本体，和将水龙头本体相对于该装置固定定位的紧固装置，该紧固装置包括：设置在水龙头本体上的套管螺栓，其可以沿着套管螺栓的纵轴旋转，该套管螺栓也带有外螺纹部分和可与水龙头本体上开口对齐的轴心孔。
紧固件随着螺栓的旋转绞合在螺栓上，该紧固件还带有可以绕枢轴从折叠形状旋转成伸展形状的夹紧机构，并带有穿过水龙头本体上开口并通过螺栓的轴心孔延伸的提升杆。
该装置的第二主要部件是自动弹起的排水阀装置，包括排水管本体，其带有在轴向开口处横向延伸的横向构件，并具有径向开口。其还包括排水凸缘，其带有在轴向开口处横向延伸的横向构件；塞子导向器，其带有向下延伸的腿，在腿之间限定了轴向槽，用来容纳该排水管本体和凸缘的横向构件；可与塞子导向器的上端相连的塞子，其尺寸适于密封排水凸缘；和可在一端与塞子导向器相连的控制杆，该控制杆从排水管本体的径向孔中伸出，其另一端与提升杆的下端相连。
在本发明的又一方面，提供了一种将水龙头和排水装置安装到具有基本水平的支撑壁和水池的装置上的方法。从支撑壁下方将所述排水管本体临时安装到水池排水口中，然后从水池上面将排水凸缘插入到排水口中，从水池上面旋转地将排水凸缘与排水管本体对齐，将排水凸缘和排水管本体紧固到水池上，从水池上面将塞子置于排水管本体中，将排水阀杆连接到塞子下端，从支撑壁上面，将水龙头紧固装置插入到支撑壁的安装孔中，使得紧固装置的夹紧部分位于支撑壁的下方，旋转地安装在夹具上的调节套管螺栓向上延伸出安装孔。
旋转套管螺栓，使夹具相对于支撑壁到达夹紧位置，然后从支撑壁上面将提升杆穿过套管螺栓，并将提升杆和排水管阀杆相连接。
这样，本发明提供了一种将水龙头和排水装置快捷、简便地安装到盥洗水池等设备上的系统，其主要是从水池上方安装。夹紧装置包括可折叠的肘杆紧固件，该紧固件可以穿过水池或者安装面上的安装开口向下插入后弹开，使得只通过旋转套管螺栓就可以立即将其固定在水池或安装面的下表面。
此外，在安装时，可使用独特的塞子导向器将排水凸缘和排水管本体对齐，并在固定在一起时使它们保持在对齐位置。然后可将塞子导向器拆掉，使得塞子就可以迅速地扣住或者螺纹连接其上端，接着落回到排水口中，与连接到水龙头拉手的阀杆相连。
通过下面的描述可以理解本发明的前述和其它优点，在下面的描述中会结合作为说明书一部分的附图与本发明的优选实施例，这些实施例不代表本发明的整体保护范围，本发明的整体保护范围由权利要求来限定。
【附图说明】
图1是本发明的排水装置的分解图；
图2是沿图1中2-2线得到的截面图(不过是已装配的形式)，其中排水塞子关闭排水凸缘的开口；
图3与图2类似，只是塞子被提高，使水池可以排水；
图4是本发明的水龙头和排水组合装置系统部分截面的侧视图；
图5是图4所示水龙头的夹紧机构的放大透视图；
图6是沿图4中6-6线得到的部分截面图，示出在安装到水池之前的紧固装置，其中隐线表示在折叠时肘杆紧固件的臂；
图7是与图6类似的截面图，只是紧固装置穿过安装孔，且处于紧固前状态；
图8与图7类似的截面图，示出了与水池夹紧的紧固装置；
图9是图8中沿9-9线得到的截面图，详细示出了肘杆紧固件弹簧的位置；
图10是图8中沿10-10线得到的紧固装置的俯视图，示出了具有一个万能工具接收槽的套管螺栓的上端；
图11是本发明优选的夹紧结构的仰视透视图，其中拆掉了部分部件。
【具体实施方式】
参照附图1，排水组件10包括一个主排水管体12，凸缘14，塞子16，塞子导向器18和螺纹紧固件20。排水管体12是带有一个径向延伸的管接头22的黄铜管。一体的垫圈支撑环24环绕主排水管体12的上端延伸，用来支撑橡胶垫圈26。在主排水管体上端还带有一个横杆28，其在排水管体12的通道内横向延伸，横杆28带有一个螺纹开口30，该螺纹开口位于排水管体12的中心轴线位置。
排水管体12上边缘32的尺寸与水池或浴盆的盥洗池36的排水口34内侧相适配。优选的，边缘32从水池36的下方装配到排水口34中，其中垫圈26紧贴在排水管体12周围，且位于水池36的下侧与垫圈支撑环24之间。在从水池36上方装配其它组件前，排水管体12因摩擦力作用而暂时保持在此位置。
排水凸缘14优选也由黄铜制成，其带有一个下边缘38，当从水池36上方将其插入到排水口34内时，凸缘下边缘与排水管体12的上边缘32内侧适配。排水凸缘14具有一个截头圆锥体表面39，其向外延伸到唇缘40，该唇缘的直径大于排水口34，以防止凸缘穿过排水口34滑落。排水凸缘14也有一个在下边缘38之间延伸的横杆42，其在排水凸缘14的中心轴线位置有一个开口44。如下所述，优选的，排水凸缘横杆42的排列使得其沿排水管体横杆28顶部的长度放置，这种排列对排水管通道的阻碍最小。排水凸缘14的唇缘40搁置在水池壁36的上边，开口30和44对齐，这样螺纹紧固件20就可以插入其中，并拧紧从而牢固的将排水管体12和排水凸缘14固定在水池36上。
在塞子导向器18最后装配之前，优选的，利用塞子导向器18将排水凸缘14对齐，而不是试图将手指向下插进相对较小的排水口34中。塞子导向器18由一种合适的强化塑料制成，例如含有25％玻璃成分的乙酰(acetyl)。塞子导向管18具有带有一轴向开口52的环形上端50，从该轴向开口向下具有两条基本为平面的轴向腿52和54，通过四块垂直角板56(腿52和54每条上有两块)得到加强。腿52和54分隔设置，中间形成槽58，此槽和轴向开口52相通。腿52和54分别有相应的径向开口60和62，通过该径向开口，普通的球形阀组件65(如图1所示)的排水管阀杆64插入到根据设备尺寸而选定的插入点上。
塞子导向器18可用来将排水凸缘14与排水管体12对齐，通过将其插入到排水口34中，使得腿52和54装配到横杆42的周边；然后旋转塞子导向器18直到排水凸缘横杆44和排水管体上端的横杆28对齐；接着，通过排水凸缘14的开口，塞子导向器18向下滑落，这样导向器就安放在对齐的横杆28和42上，螺纹紧固件20可穿过塞子导向器18的轴向开口52，插入到横杆28和42上各自的开口30和44中；而后拧紧螺纹紧固件20，使排水管体12和排水凸缘14紧靠水池36的相对侧彼此互相接近，从而将装置10固定在水池36上。
为连接塞子16，可从装置中拆掉塞子导向器18，特别地，从塞子导向器18的上端50有三根向上伸出的转向条(deflectable finger)66。转向条66带有上部插销端68，其与排水管塞子16下面的环形锁扣表面70相啮合(参照图2)，因此使塞子16能迅速咬住塞子导向器18的上端。应该注意也可以使用其他合适的连接技术，例如螺纹连接或者销及槽连接。
塞子16优选的是呈圆盘形，且具有锥形圆周面，其上带有可容纳O形环74的圆周凹槽72。O形圈74和塞子16的圆周壁的尺寸设计成与排水凸缘14的截头圆锥体表面39的内表面紧密配合，使得在如图2所示的位置时，O形圈74起到水密封的作用，防止水通过排水凸缘14流出。
然后将塞子导向器18(塞子16连接其上)再次插入到排水口中，通过将阀杆64插入开口60和62的任一个或两个中，位于塞子导向器腿52和54的适当高度位置处，将塞子导向器18与阀装置65的阀杆64连接。如果需要，可在最后装配前，将塞子导向器18拆掉，这样就可修整腿52和54，除去多余的长度。在任何情况下，可以使用一种合适的连接在阀组件65上的排水拉手(未示出)来定位塞子导向器18(从而定位塞子16)。具体而言，塞子16导向器18下降时(如图2所示)关闭排水管，上升时(如图3所示)打开排水管。
现在参照图4，上述的排水装置10尤其适于和水龙头100一起使用，来提供一种用于水池或者浴缸水池36的管道系统，该系统可以主要从水池上面来安装。具体来讲，水龙头100包括带有喷水口104的水龙头本体102，和用于旋转手柄106的支座，该旋转手柄操纵控制热水和冷水供应的阀体。水龙头本体102还包括一个单独的中心上部开口108，其位于手柄106之间喷水口的后面，提升杆110通过该上部开口延伸，在提升杆的上端有一个拉出捏手112，该提升杆通过支架装置114与排水管组件10的阀杆64连接。
通常，支架装置114包括一个带有若干孔的连接杆116，这些孔沿连接杆长度的一部分分开设置，阀杆64的一端插入并穿过其中一个孔，通过弯形卡子118来保持位置。如图4所示的阀杆64处于连接杆116的最低孔内，在此情况下，卡子118能够处在示出的方向上，否则卡子118可从图示位置旋转90度定位。连接杆116的另一端弯成一个反C形并带有开口，提升杆110从此开口中穿过，并通过定位螺丝120设置固定在期望的相对位置上。
现在参照图5，水龙头100包括一个夹紧装置122，该装置部分设置在水龙头本体102中，部分延伸到水池下面(或者水池支撑面下面)。该夹紧装置122包括一个带有轴向开口125的圆柱形套管螺栓124，提升杆110穿过该轴向开口并设置其中，用于当需要改变水池的排水位置时，作常规的轴向运动。套管螺栓124沿着其一部分还带有外螺纹126，该部分处于增大的中间区域128(与水龙头本体一部分或其安装部件相啮合，如图6所示)以下，其上旋转安装有枢轴的肘杆紧固件(总体以130表示)。
肘杆紧固件130包括设置于螺母134和两个枢轴臂136之间的弹簧132，该枢轴臂136安装于从螺母的相对侧面伸出的支撑杆138上。枢轴臂136可以从伸展位置(如图7所示)旋转到折叠位置(如图6虚线所示)，在折叠位置上肘杆紧固件130的整个横向尺寸小于水池(或者安装面)的安装开口135的尺寸，这样肘杆紧固件可以从水池上方穿过安装开口135向下插入。弹簧132的中间部分缠绕一个支撑杆138，其两端分别压在枢轴臂136上使其分开(参见图6和图9)，并从套管螺栓124径向朝外延伸。通过套管螺栓124的相对旋转，螺母134(和此肘杆紧固件)螺纹连接到套管螺栓124的螺纹端。
枢轴臂136限定了螺母134和枢轴臂136之间的内部导向开口140，一对导向杆142穿过此导向开口延伸。导向杆142类似于杆状结构，分开设置在套管螺栓124的相对两侧。导向杆142优选的与安装板144一体成型，且从安装板向下延伸，该安装板带有一个安装套管螺栓124的中心开口，和两个安装水龙头水阀的开口。
如图6所示，通过折叠肘杆紧固件130的臂136(如图中虚线所示)，将紧固装置122从水池上方穿过水池(或安装面)的安装开口135。这是通过推动该紧固装置穿过所述开口，由于其与水池(或安装面)开口135的周围接触而使枢轴臂136折叠。图7示出了该装置在其下部穿过开口135插入后，肘杆紧固件处于伸展或打开的状态。这样在没有人为将枢轴臂136折叠时，紧固件不能穿过开口135拉回。
然后通过从水池上方旋转套管螺栓124，就可将此装置(和水龙头)夹在水池(或安装面)上。旋转套管螺栓124一开始会导致肘杆紧固件130旋转，直到导向杆142阻碍其旋转。在此情况下，肘杆紧固件130向上移动(或者根据旋转方向向下移动)，直到与水池(或安装面)的下表面接触。进一步旋转套管螺栓124将该装置紧固在水池上。
如图10所示，优选的，套管螺栓124的上端带有“万能”工具固定部件146。具体地，该部件146是基本位于轴向开口125中心位置的凹进部，带有四个呈十字形设置的方形槽148和一个六边形凹槽150。这种结构可以接受平头螺丝刀(在相对的方形槽中)，飞利浦螺丝刀(在所有四个槽中)和六角头螺丝刀(在六边形凹槽中)。这样，可使用这些普通工具的任何一种提供足够的扭矩来旋转套管螺栓124，以便牢固地将水龙头100夹紧在合适位置。
因此，本发明提供的是一种将水龙头和排水管组合装置快捷、简便、并主要从水池上方安装到水池上的系统。水龙头夹紧装置包括可折叠的肘杆紧固件，该紧固件可以穿过水池或者附近的安装面上的安装开口向下插入后弹开，使得只通过旋转套管螺栓就可以立即将其固定在水池或安装面的下侧。在安装时，可使用独特的塞子导向器从上方将排水凸缘和排水管本体对齐，并在固定在一起安装到水池上时，使它们保持在对齐位置。然后可将塞子导向器拆掉，这样塞子就可以迅速地扣住或者螺纹连接其上端，接着落回到排水口中，连接普通的球形控制机构的阀杆。
本发明已通过具体实施例的方式做了详细描述，在本发明的范围和区域内对实施例的各种修改和改进对于本领域普通技术人员是显而易见的。这样，本发明的完整保护范围应通过下述的权利要求书来理解。
工业实用性
本发明公开了一种管道装置和排水装置的组合系统，该系统可以很大程度上从水池上方安装到水池或者浴缸水池上。