具有指示器的缆绳进给装置 【相关申请的交叉引用】
本申请主张2006年12月21日提交的、序列号为11/643,139的美国非临时专利申请的益处并且要求其优先权，为了所有的目的其全部内容以引用的方式结合到这里。
联邦政府资助的研究或开发
不适用。
参考附录
不适用。
【技术领域】
本发明涉及下水道清洁机器，并且更具体地涉及具有盘绕在可旋转的鼓室(drum)内的挠性管工缆绳或蛇状绳的类型的下水道清洁机器的改进，通过所述可旋转的鼓室可从被清洁的管道或下水道抽回所述蛇状绳或者将所述蛇状绳插入到待清洁的管道或下水道内并且通过所述可旋转的鼓室能旋转所述蛇状绳以获得这种清洁。
背景技术
本发明所涉及的鼓室式下水道清洁机器的类型是众所周知的，并且例如在DiJoseph的US2,468,490、O’Brien的US2,730,740、Olsson的US3,007,186、Siegal的US3,394,422、Hunt的US3,095,592、Criscuolo的US3,134,119、Cooney等人的US3,246,354、Babb等人的US4,364,139、Irwin的US4,580,306、Babb等人的US5,031,276和Rutkowski的US6,009,588中被示出，所有这些专利以引用的方式结合到这里。如同从这些专利中可看出的那样，提供包括支撑所述可旋转的蛇状绳鼓室的框架结构和用于旋转所述鼓室的驱动马达装置的鼓室式下水道清洁机器，并且使所述鼓室从所述框架和驱动装置可拆除，以便于，例如将所述鼓室用包含具有不同直径的蛇状绳的鼓室替换是已知的。从这些现有技术的专利中也将能看出，这种鼓室式下水道清洁机器可以包括由所述框架支撑的蛇状绳进给装置，并且在所述机器的使用期间通过所述蛇状绳进给装置所述蛇状绳或缆绳适于相对于所述鼓室轴向地移动。
本发明也涉及排污管清洁工具领域，并且尤其涉及用于手提式和手动操作的排污管清洁工具的缆绳进给装置。手提式排污管清洁装置在现有技术中也是已知的，例如Rutkowski等人的美国专利US6,158,076，该专利以引用的方式结合到这里。使用蛇状绳或其它螺旋缠绕的挠性构件的这些手提式装置，典型地包括可以旋转的鼓室以由此从所述装置前进或缩进所述蛇状绳。典型地，这些装置适于与动力工具例如电钻相接合，由此以所期望的方式旋转所述鼓室。当旋转所述鼓室以由此分配或缩进所述蛇状绳时，使所述蛇状绳旋转。也就是说，当所述蛇状绳离开或朝向所述鼓室线性地移动时，它也围绕其纵轴线旋转。这是有利的因为这种旋转提高了所述蛇状绳移动通过管道和管道系统的能力，并且有助于破开或打破所述管道和管道系统的阻塞。
用于监测从下水道或排污管清洁机器抽出的缆绳或棒材的长度的装置在现有技术中是已知的，例如在Siegal的US3,394,422和Prange的US5,009,242中所指出的那些，该专利以引用的方式结合到这里。这两个专利都涉及测量移入到被清洁的排污管内的缆绳地长度。然而，在这些申请中，在所述下水道清洁装置内的所述缆绳材料并不围绕它的轴线旋转，并且不是螺旋缠绕的蛇状绳形式。这样，这些装置没有遇到与检测这种盘绕在旋转的鼓室内的旋转蛇状绳的位移时所遇到的相同的问题。
因此，需要一种适于在下水道清洁机器，并且尤其是容易检测移出或移入旋转鼓室的盘绕的蛇状绳的长度或量的手提式排污管清洁装置中使用的组件。
【发明内容】
本发明第一方面提供一种排污管清洁设备，其包括壳体，所述壳体用于支撑具有相对于所述壳体的前端的排污管清洁缆绳。所述缆绳相对于所述壳体可向前移动，用于将所述缆绳的所述前端插入到待清洁的排污管中。所述排污管清洁设备也包括用于监测所述缆绳相对于所述支撑的向前位移的装置。
在另一方面，本发明提供一种排污管清洁设备，其包括围绕鼓室轴线可旋转并且具有开口的缆绳鼓室，盘绕在所述鼓室中并且与所述鼓室一起可旋转的排污管清洁缆绳，在所述鼓室中并且围绕所述轴线与所述鼓室一起且相对于其可旋转的缆绳引导器，和用于监测所述引导器相对于所述鼓室的旋转角位移的装置。所述缆绳具有延伸穿过所述开口的前端用于插入到待清洁的排污管中，且所述缆绳从所述开口的向前移动使得所述缆绳引导器相对于所述鼓室旋转。
在再一方面，本发明提供一种具有指示器的缆绳进给装置。所述装置包括壳体，所述壳体限定适于接纳从其穿过的挠性缆绳的鼻部和用于将所述缆绳保持在盘绕形态的大体中空内部。所述装置也包括可旋转的引导管，所述引导管限定适于接纳从其穿过的所述缆绳的通道。所述引导管与所述壳体螺纹啮合，使得在所述引导管相对于所述壳体旋转时，所述引导管线性移动，从而提供已经穿过所述引导管的缆绳量的指示。
在另一方面，本发明提供一种具有指示器的缆绳进给装置。所述装置包括壳体，所述壳体限定适于接纳从其穿过的挠性缆绳的开口和用于将所述缆绳保持在盘绕形态的大体中空内部。所述装置也包括布置在所述壳体的所述内部内的可旋转的引导锥体。所述引导锥体限定延伸穿过所述引导锥体的至少一部分并且沿着所述引导管的旋转轴线在中心延伸的带螺纹的沟槽。所述引导锥体也限定适于供所述缆绳从其穿过的接纳通道。所述装置也包括至少部分地布置在限定于所述引导锥体中的所述沟槽内的刻度柱塞。所述刻度柱塞与所述引导锥体的所述带螺纹的沟槽螺纹啮合。所述刻度柱塞滑动地延伸穿过限定于所述壳体的背面中的孔，使得当所述引导锥体相对于所述壳体旋转时，所述刻度柱塞相对于所述壳体线性移动。
【附图说明】
本发明可以采取特定部件的实物外形和部件的布置，并且其优选实施方式将在说明书中详细地描述并且在形成说明书一部分的附图中示出，并且其中：
图1是具有缆绳进给指示器的第一优选实施方式的缆绳进给装置的局部横截面视图；
图2是图1所示的具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置的顶视平面图；
图3是图1和2所示的缆绳进给装置的指示器区域的详细视图。
图4是缆绳进给装置的内部组件的图示；
图5是在图4中示出的组件的操作的图示；
图6是在图4和5中示出的缆绳进给装置的指示器区域的详细视图；
图7是具有缆绳进给指示器的第二优选实施方式的缆绳进给装置的局部横截面视图；
图8是在图7中所示的装置的透视剖视图，显示了所述装置的内部。
【具体实施方式】
这里所描述的优选实施方式的装置通常包括壳体并且尤其是鼓室，用于支撑或以其它方式保持排污管清洁缆绳或管工蛇状绳。所述缆绳包括适于插入到待清洁的排污管或其它应用内的最前端。该实施方式的特征是相对于所述壳体和/或鼓室的中心轴线大体上可旋转的缆绳引导器。当缆绳从所述壳体分配时或者缩进所述壳体内时，所述缆绳引导器基于所述缆绳的线性移动而旋转。所述缆绳引导器的旋转量或范围引起指示器构件的线性移动，因此提供已经被分配或缩进的缆绳的长度的可见的指示。在这里所描述的两个优选实施方式中，所述缆绳引导器是引导管形式，并且在其它实施方式中，是引导锥体形式。然而，多种其它形式和结构可被用于所述缆绳引导器。
现在更详细地参考附图，其中附图的目的仅仅是为了示出本发明的优选实施方式，并且不是为了限制本发明，图1-6示出了具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置100。图7和8示出了具有缆绳进给指示器的另一优选实施方式的缆绳进给装置200。
特别地，参考图1，具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置100优选接合钻20或其它旋转动力源并且由其提供动力。所述缆绳进给装置100包括壳体110，可旋转的套环120，位于所述壳体110后部的接合区域130，布置在所述壳体110内部内的缆绳储存构件140，也保持在所述壳体110内部内的中空引导管150，和指示器区域170，所有这些将在这里被更加详细地解释。钻20沿着所述接合区域130并且尤其是在沿着所述壳体110的后部并在所述壳体110的旋转轴线上布置的插孔25处被接合到所述装置100。如同这里所解释的那样，所述缆绳进给装置100用于如现有技术已知的挠性缆绳102或蛇状绳的存储、分配和缩进。在所述装置100的操作期间，操作者典型地用一只手握持所述钻20，并且用他或她的另一只手握持所述套环120。所述钻旋转所述壳体110以促进所述挠性缆绳102或蛇状绳的分配或缩进。可选地，用手或用由动力组件驱动的带能旋转所述装置100的所述壳体或鼓室。尽管旋转所述壳体或鼓室以相对于所述装置100操控(administer)或缩进所述缆绳102通常是优选的，但是相对于所述装置100人工地分配或缩进所述缆绳102也是可能的。
所述壳体110包括沿着所述壳体110的后部区域限定的鼓室112，沿着所述壳体110的前部区域限定的鼻部116，和在所述鼓室112和所述鼻部116之间延伸的分配区域114。所述缆绳储存构件140优选为位于所述壳体110的内部内并且优选为位于所述鼓室112的内部内。所述缆绳储存构件140包括外周壁142，内周壁144，和在所述外壁142和所述内壁144之间延伸的后壁146。优选地，也提供从所述外壁142径向向内地延伸的、并且优选为定位为与所述后壁146相对并且面对所述后壁146的前壁148。应理解所述装置100可形成为使得所述装置不包括所述缆绳储存构件140。在这种可选的情形中，所述壳体的所述鼓室112直接用于储存和保持盘绕在其内的缆绳102。
所述引导管150接纳所述挠性缆绳102或蛇状绳，并且被可旋转地布置在所述壳体110的内部内并且优选为在所述分配区域154内。所述引导管150包括螺纹区域152、倾斜区域154，和自由端156。优选地，所述螺纹区域152包括在该区域内沿着所述管150的外表面形成的螺纹。所述引导管150通常是中空圆柱构件形式，具有在后部形成的弯曲的或弧形的延伸端部，例如所述自由端156。优选地，所述引导管150的所述前部区域例如所述螺纹区域152可旋转地与所述壳体110相啮合，并且优选为沿着所述分配区域114的内表面。如同在这里更详细地解释的那样，优选地，沿着所述分配区域114的内表面设置有相应的螺纹，以啮合在所述螺纹区域152内并且沿着所述引导管150的所述外表面的螺纹。
所述套环120相对于所述壳体110是可旋转的。所述套环通常是中空圆柱构件形式并且限定前端122和后端124。所述套环120的尺寸和位置被设置成大体围绕所述鼻部116的前部部分。所述套环120被可旋转地固定到所述鼻部116或所述壳体110的其它部分上，使得所述套环120被保持在其上时仍然是可旋转的。所述套环120作为当使用所述装置100时供操作者握持的区域。
图2示出了根据本发明的具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置100的顶视平面图。在特定的实施方式中，将所述壳体110设置成由例如沿着圆周边缘115能被打开的两个或多个可释放地接合部分组成可能是所期望的。例如，通过使用挠性保持构件113能使得所述部分彼此可释放地接合。如同前面所指出的那样，所述装置100优选为可释放地接合动力钻20。优选地，沿着所述指示器100的顶部区域并且优选为在所述分配区域114和所述鼻部116之间限定指示器区域170。所述指示器区域170可以是形成在所述壳体110中的窗口或其它开口形式，使得所述引导管150的一部分通过其被暴露或者是可见的。所述指示器区域170可以利用形成在所述壳体110内的孔或其它开口，通过该孔或开口能看到所述引导管150的相关部分。可选地，所述指示器区域170可以包括透明的或大体上透明的盖板或窗口，通过该盖板或窗口，所述引导管150的所述部分是可见。
图3是指示器区域170的详细视图，显示了沿着所述引导管150的外表面形成的并且通过所述指示器区域170是可见的指示器线或其它界线172。优选地沿着所述壳体110的外表面，并且优选地在所述壳体110的所述鼻部116(不可见)和所述分配区域114中的一个或两个区域内设置刻度或其它标记174。所述指示器的操作如下。
图4是具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置100的所述壳体110的内部的详细的局部横截面图。图4更详细地示出了所述引导管150相对于所述壳体110的关系和结构。优选地，所述引导管150可以包括沿着其自由端156的喇叭状的或向外延伸的唇部158。如图4所示，所述缆绳102优选为延伸穿过所述引导管150。所述缆绳102通常是如现有技术中已知的那样的蛇状绳型，并且优选为螺旋缠绕的缆绳。所述引导管150优选地限定沿着所述引导管150的前部区域和外表面延伸的螺纹区域152。所述螺纹区域152优选与沿着所述壳体110的所述鼻部116的内周壁118限定的相应的一组螺纹螺纹接合。当所述壳体110和所述鼓室112(未示出)(例如通过接合到所述壳体110和所述鼓室112的钻20或其它工具动力地旋转)旋转时，所述缆绳102通过所述鼻部116并且因此通过所述引导管150线性地从所述壳体和所述鼓室被分配或者被缩进所述壳体和鼓室内。当所述缆绳102在所述壳体和鼓室的内部和所述鼻部116之间行进时，所述引导管150被旋转，其中缆绳102在壳体和鼓室的内部处于盘绕形态。当盘绕或展开所述缆绳102时，所述引导管150相应于所述盘绕或展开的程度而旋转。所述引导管150的旋转程度与所述壳体110或鼓室112的旋转无关。当所述引导管150相对于所述壳体110旋转时，由于所述引导管150和所述鼻部116之间的螺纹啮合，所述引导管150在所述壳体110的所述前部部分和后部部分之间线性地平移。更具体地，当相对于所述壳体110旋转所述引导管150时，所述指示器线172的相对线性位置相应于所述壳体110的所述鼻部部分116移动。因此，通过所述指示器线172的线性位置的变化指示所述引导管150相对于所述壳体110的旋转程度。所述指示器线172的线性位置的变化提供了关于从所述装置100抽出的或者缩进所述装置100内的缆绳102的长度的指示。
图5进一步示出了如结合到并在优选实施方式的缆绳进给装置100内使用的优选实施方式的缆绳进给指示器的操作。在操作期间，所述缆绳或蛇状绳向前或向后方向移动，如箭头X所示。这进而导致所述引导管150的旋转或部分旋转，如箭头Y所示。当所述引导管150旋转时，它从由“A”标记的先前位置移动到如同位置“B”标记的新位置。从A到B的旋转角位移转化为所述指示器线172的从先前位置“c”到新位置“d”的线性位移。这样，应理解，当从所述缆绳进给装置100的所述壳体110分配所述缆绳102或者将所述缆绳102缩进所述缆绳进给装置100的所述壳体110内时，所述引导管150旋转或部分地旋转，其进而导致所述引导管150和所述显示器线172相对于所述壳体110的线性位移。
图6是所述指示器区域170的详细视图，更详细地示出了所述指示器线172从先前位置“c”到新位置“d”的位置变化。
图7是根据本发明的具有缆绳进给指示器的另一优选实施方式的缆绳进给装置200的局部横截面视图。所述装置200适于分配和缩进缆绳102或蛇状绳，并将所述缆绳以缠绕的或盘绕的形态储存在其内部。在所述蛇状绳或缆绳的分配或缩进期间，该装置的所述壳体能旋转或保持不动。所述装置200在某些方面与前面所描述的装置100相似，然而不需要钻或其它动力工具以旋转所述壳体。而是，沿着所述装置200的后部部分能配备有向外延伸的把手或球形柄(knob)(未示出)。所述装置的操作者或使用者能握持类似于如装置100中所使用的套环116的可旋转的前套环(未示出)，并且然后用另一只手握持所述球形柄并且旋转所述装置200。可选地，通过由动力组件驱动的带能旋转所述装置200的所述壳体或鼓室。或者，如同所指出的那样，当缆绳进给组件被用来分配或缩进所述缆绳或蛇状绳时，所述壳体可以保持不动。可选地，使用者可以简单地手动操控或缩进所述缆绳。
所述装置200包括壳体210，所述壳体210包括鼓室212、鼻部216和在所述鼓室212和所述鼻部216之间延伸的分配区域214。沿着所述鼓室212的背面限定背面区域230。优选地，所述壳体210是包括所述鼓室212、所述鼻部216以及所述区域214和230的整体式、单件式单元。然而，本发明包括多部件壳体。所述缆绳进给装置200也包括可旋转地安装在所述壳体210的内部内的可旋转的引导锥体250。所述引导锥体250相对于所述壳体210是可旋转的。所述引导锥体250包括前面252，相反地定向的后部部分254，和在所述前面252和所述后部部分254之间延伸的外周表面256。所述引导锥体250也限定通道或槽251，该通道或槽251适于接纳并促进所述蛇状绳102通过所述引导锥体250。所述缆绳进给装置200也包括后部支撑构件280，该后部支撑构件280提供布置在前部的圆形座圈282的，所述圆形座圈282为可旋转地布置在其内的所述引导锥体250提供支撑和引导。所述后部支撑280也限定背面284和在所述支撑构件280的所述座圈282和所述背面284之间延伸的锥形外表面286。优选地，所述外表面286在该位置被固定到或者以其它方式连接到所述鼓室212的区域的所述外表面上，以形成用于储存所述缆绳102的大体封闭的内部。在所述缆绳进给装置200的所述内部也包括刻度柱塞270。所述刻度柱塞270包括前部区域272、后部区域274、和在它们之间延伸的外表面276。沿着所述刻度柱塞270的所述前部区域272的外表面形成多个螺纹。沿着在所述引导锥体250的中间部分内形成的沟槽253的内表面形成相应的螺纹。所述刻度柱塞270的所述外表面276包括刻度275或其它指示或标记。所述刻度柱塞270被所述后部支撑280滑动地接纳，或者以其它方式部分地与所述后部支撑280啮合。也就是说，所述刻度柱塞270相对于所述壳体210和后部支撑280是可线性地移动的。因为所述柱塞被键连接到或者以其它方式连接到所述后部支撑280，所述刻度柱塞270不能相对于所述壳体210旋转。如同所指出的那样，由于所述刻度柱塞270和所述引导锥体250的螺纹啮合，所述刻度柱塞270能相对于所述引导锥体250旋转，如应认识到的那样，这将导致所述刻度柱塞270的线性位移。当从所述壳体210并且尤其是所述鼓室212分配所述缆绳或蛇状绳102时或者当将所述缆绳或蛇状绳102缩进所述壳体210并且尤其是所述鼓室212内时，所述引导锥体250旋转。如同前面所解释的那样，由于所述引导锥体“跟随”所述缆绳102的缠绕或展开，所述引导锥体250进行旋转。当所述引导锥体250旋转时，所述引导锥体250和所述刻度柱塞270之间的螺纹啮合导致所述刻度柱塞270相对于所述引导锥体250和所述壳体210的线性位移。
图8是具有缆绳进给指示器的优选实施方式的缆绳进给装置200的透视的局部剖视图。所述装置200包括可旋转地布置在所述壳体210的内部内的可旋转的引导锥体250。如同所指出的那样，所述引导锥体250限定所述缆绳或蛇状绳201通过其延伸的槽251或其它区域。应理解，当所述蛇状绳102绕进或绕出所述壳体210时，所述引导锥体250旋转，或者至少部分地旋转。当所述引导锥体如沿箭头E的方向旋转时，所述刻度柱塞270在箭头F的方向上线性地移动。由于沿着所述后部支撑280形成的正方形保持孔281，因此所述刻度柱塞270不能与所述引导锥体250一起旋转，其中所述刻度柱塞270与所述引导锥体250螺纹地啮合。本发明包括其它结构和组件的使用以阻止所述刻度柱塞270相对于所述引导锥体250的旋转。
关于两个优选实施方式的装置100和200，在装置100内的所述引导管150的线性位移的范围和在装置200内的所述刻度柱塞270的线性位移的范围取决于与那些部件一起使用的螺纹构造。优选地，所使用的螺纹构造能是右手螺纹或左手螺纹。能使用大范围的螺距。
下面的例子示出了在所述引导管或引导锥体上使用的螺纹构造和所述刻度的长度之间的关系。这些例子仅仅是代表性的并且不以任何方式限制本发明。
例子1
在如这里所描述的缆绳进给装置中，为了指定从所述装置前进的或缩进的蛇状缆绳的长度，使用(i)25英尺的蛇状缆绳，(ii)直径为6.5英寸的鼓室，和在所述引导管或引导锥体上每英寸16个螺纹的螺距，所述刻度的长度优选为大约1.125英寸。
例子2
在如这里所描述的缆绳进给装置中，为了指定从所述装置前进的或缩进的蛇状绳缆绳的长度，使用(i)25英尺的蛇状缆绳，(ii)直径为6.5英寸的鼓室，和在所述引导管或引导锥体上每英寸18个螺纹的螺距，所述刻度的长度优选为大约1.00英寸。
例子3
在如同这里所描述的那样的缆绳进给装置中，为了指定从所述装置前进的或缩进的蛇状绳缆绳的长度，使用(i)25英尺的蛇状缆绳，(ii)直径为6.5英寸的鼓室，和在所述引导管或引导锥体上每英寸20个螺纹的螺距，所述刻度的长度优选为大约0.90英寸。
应理解，这里所描述的和所示出的组件提供了缆绳或蛇状绳分配或缩进的长度的指示，缆绳或蛇状绳分配的或缩进的长度是基于(i)例如所述引导管150或所述引导锥体250的内部构件和(ii)所述装置的所述壳体或鼓室的旋转之间的旋转差异，例如所述引导管150或所述引导锥体250的内部构件基于在所述装置的所述内部内的所述蛇状绳的缠绕或盘绕的形成或去除而旋转。也就是说，这里所描述的指示器基于所述内部构件和所述壳体或鼓室之间的相对旋转。这样，这里所描述的所述指示器能被用在这样的装置里，在这种装置中(i)由于旋转所述壳体，例如与鼓室一起旋转，分配或缩进所述缆绳或蛇状绳，(ii)在这种装置中手动地或通过使用辅助的缆绳进给机构从所述壳体分配所述缆绳或蛇状绳，或者将所述缆绳或蛇状绳缩进所述壳体内，或(iii)在这种装置中，在所述鼓室或壳体保持不动的同时，从所述壳体分配所述缆绳或蛇状绳，或者将所述缆绳或蛇状绳缩进所述壳体内。
尽管这里将很多重点已经放在结构上和所披露的实施方式的部件之间的结构相互关系上，应理解，在不脱离本发明的原理的情况下能实现本发明的其它实施方式并且能对所示的和所描述的实施方式进行多种改变。因此，显然应理解，前面描述的内容仅仅是为了示出本发明并且不是为了限制本发明。