下水道清洁疏通装置 本发明涉及下水道清洁疏通装置的领域，特别是与在这种装置中向下水道疏通线传递转矩、导引并使疏通线向待清洁下水道或排污管道进给等有关的改进。
本发明所涉及特征的下水道清洁疏通装置大致包括电机驱动钢丝轴架或下水道疏通线轴架，下水道疏通线缠绕在轴架的轴线上并可与之一起旋转。轴架具有一开口的前端，疏通线的自由端或外端从中延伸穿过并进入待清洁的下水道，为了优化通过轴架的转动传递给疏通线的转矩，疏通线导引管设置在轴架上，或者疏通线的内端夹在轴架上。导引管的设置在结构上较复杂并且在轴架上需要复杂的安装物，疏通线的夹持装置要求穿过轴架的安装孔，这导致相对于轴架漏水。尽管最好通过去除导引管或不将疏通线的内端固定在轴架上而避免上述问题，但导致的结果是疏通线和轴架之间的滑移限制了轴架传递给疏通线的转矩，并限制了采用了该装置破碎或清洁疏通的阻塞物的量。
这种装置中的清洁钢丝或下水道疏通线传统上为细长的柔性件，由紧密缠绕的弹簧线制成，其自由端或外端适于从轴架中拉出或推回，疏通线在不用时存放在轴架中。在许多这样的装置中，轴架或轴架中地线盒可以拆卸以便连接各段连续的疏通线，用于向排污管线进给或用于在该装置上采用不同直径的下水道疏通线。通常，上述特征的下水道清洁装置不仅要求疏通线相对于线轴架壳可以手动地推拉，而且要求操作者手动地弯曲疏通线以便将其引导进入待清洁的下水道或排污管道的入口。尽管操作者戴着手套，防止他们的手弄脏或与下水道疏通线摩擦接触，但在不戴手套时无法得到保护，并且在拉、推和将疏通线弯曲进入工作位置时对操作者很不方便。
根据本发明，提供了一些改进措施，使得上述和其它一些电机驱动下水道清洁疏通装置所遇到的问题得以克服或最小化。根据本发明的一个方面，从线存放轴架或盒传递给其内端与轴架分开的疏通线的转矩显著大于前述所获得的转矩。在这一方面，存放轴架或线盒内的疏通线的内端带有附着装置，其摩擦接合存放容器的内表面以阻止在两者之间的滑移，因此在该装置的工作过程中提高了传递给疏通线的转矩。
根据本发明的另一方面，下水道疏通线的外端或自由端延伸通过柔性导管，柔性导管的外端设有手动操作装置，用于从或向存放轴架进给疏通线，而无需操作者相对于轴架用手拉推。此外，导引管的柔软性还有利于使操作者将疏通线的自由端导引伸入待清洁的下水道或排污管道，因此，在清洁疏通过程中无需操作者接触疏通线就可完成疏通线进入下水道口和在下水道中推进。因此，该下水道清洁装置比前述装置更便于使用，并且由于柔性导引管和疏通线进给元件，该下水道清洁疏通装置比前述装置更快且更有效。最好是，柔性导引管和疏通线进给元件或只是疏通线进给装置选择性地安装在该装置上，以与下水道疏通线一起使用，从而结合该装置的使用为操作者的选择提供多样性。
因此，本发明的突出目的在于提供与下水道清洁疏通装置有关的改进，这些装置的特征是包括电机驱动的存放轴架，其中，下水道疏通线缠绕在存放轴架的轴上并具有向外伸出的自由端，用于伸入待清洁的下水道或排污管线。
本发明的另一目的在于提供一种具有上述特征的下水道清洁疏通装置，其中，缠绕在轴架上的下水道疏通线内端与轴架是分离的并设置有与轴架相互摩擦配合的结构，相对于前述的疏通线内端与轴架分离的装置增加了传递给疏通线的转矩。
本发明的再一目的在于提供一种具有前述特征的装置，其中，下水道疏通线的外端或自由端偏离存放轴架，并且在进入待清治的下水道或排污管线的入口时，操作者无需用手与疏通线接触。
本发明的又一目的在于提供一种具有前述特征的装置，其中，可手动操作的疏通线进给机构单独或通过使用柔性导引管与该装置选择性地相连，从而提高了操作者使用该装置的通用性，并且不需要用手与疏通线接触来相对于存放轴架拉出或缩回疏通线并使疏通线进入待清洁的下水道入口端。
本发明的又一目的在于提供一种具有前述特征的装置，其比前述的类似装置更方便，并可以更有效地获得下水道或排污管线的清洁操作。
上述的或其它一些目的中，部分是很明显的，部分在下面附图中示出的本发明优选实施例的书面说明中更完整地指出，其中：
图1为本发明下水道清洁疏通装置的透视图；
图2为图1中装置的分解透视图；
图3为通过轴架组件的线盒件的剖视侧视图，示出了本发明疏通线的内端上的转矩臂；
图4为图3中示出的转矩臂的透视图；
图5为示出安装在图1装置中框架上件的手动操作疏通线进给装置的端侧视图；
图6为沿图5中6-6线截取的疏通线进给装置的剖视侧视图；
图7为下水道清洁疏通装置的柔性导引管和疏通线进给附着装置的实施例的透视图；
图8为图7中附着装置的剖视侧视图；
图9为示出柔性导引管附着装置的另一个变形的剖视侧视图。
详细地参照附图，其中附图中所示只是为了说明本发明的优选实施例而不是为了限制本发明，图1至2中示出的下水道清洁疏通装置10，包括支承疏通线轴架组件14的框架12，组件14绕疏通线轴架轴A转动。框架12包括由管构成的金属基部，其具有横向间隔开的支柱16，支柱16的前端通过U形跨接部18相连，跨接部18相对于支柱16向上并向前倾斜。框架12还包括由管构成的倒U形金属框架件和安装支承板24，框架件具有横向间隔开的支柱20，支柱20焊接在框架基部的支柱20上并从支柱16向上延伸，且在其上端之间具有跨接部22，安装支承板24在支柱16之间延伸并焊接在或用其它方法紧固在支柱20上。疏通线轴架组件14支承在板24上，以通过下列元件绕轴A转动：焊在板24上的轴承支承件26，安装在轴承支承件26的轴向两端的轴承套管28和30，和可转动地由轴承套管支承并与所述轴架组件相连的轴架轴32。轴架轴32适于通过皮带轮和环形带装置由可反转电机34驱动。皮带轮和环形带装置包括安装在电机轴38上并由其驱动的皮带轮36，安装在轴架轴32的内端并通过诸如板片之类与其相连以便转动轴架轴32的皮带轮40，绕在皮带轮36和40上的环形带42。电机34通过多个圆头螺钉46安装在电机安装板44上，安装板44通过车身螺栓48和螺母50紧固在安装和支承板24。驱动马达、皮带轮和驱动皮带罩在壳体52内，壳体52通过多个螺纹紧固件54连接在支承板24上，壳体52支承控制电机34的出发开关机构56和柔性保护套管58，电机电源线60延伸通过套管58与AC电源相连。最好，框架12包括在壳体52上向后延伸的把手62，以便能搬运该装置。
线轴架组件14包括前和后线轴架壳件64和66及中间线盒68，如图3所示，在线盒68中，下水道疏通线70绕轴A缠绕。后壳体件66包括毂72，在其内或后端加工有内螺纹以与轴向加工螺纹的轴架轴32的外端32a配合，以便将线轴架组件安装在轴32上而与其一起转动。后壳体66通过平头螺钉73进一步紧固到轴架轴32上，平头螺钉73延伸通过毂72上的开口并旋入轴架轴端部32a的螺纹孔。后壳体件66还包括径向向内延伸的肋74，肋74轴向可滑动地与盒68外圆周上的凹口76配合，从而将盒68与壳体件66接合而用于一起旋转。盒68由前壳件64轴向地保持在后壳体件66中，前壳体件64由肋74外端的露头紧固件78及安装在前壳体件64上并为紧固件78提供卡口槽的轴架夹79而紧固在壳体件66上。前壳体件64具有向前延伸的毂80，在其上通过未示出的螺钉紧固在出口环上，疏通线70从盒68开始延伸通过毂和出口环，并具有用于进入待清洁的下水道或排污管线的自由端或外端84。因此，可以明白，毂和出口环在线轴架组件14的前面提供开口，下水道清洁疏通线的自由端通过该开口进入待清洁的下水道。
在图中所示的实施例中，特别是从图3中可知，线轴架盒68包括外周壁86，封闭的内端或后端及前端。封闭的内端或后端由从壁86开始径向向内延伸的周边壁88和与外周壁86径向向内间隔开并终止于锥形向前端壁92的轴向向前延伸的周边壁90限定的，前端是由从外壁86径向向内延伸的周边壁94限定。周边壁94的径向内端与锥形壁92径向向外间隔开并提供圆周开口96，线70延伸通过开口96，用于形成通过轴架组件的毂80和出口环82的通路。从图3中可以看出，线70绕轴A缠绕在盒的前端和后端之间，由于构成疏通线的弹性金属的偏向力，线70被径向向外压靠在盒的壁86上。
根据本发明的一个方面，如图3和4所清楚地示出的，线70具有靠近盒壳体的外壁86和后壁88之间接合处的内端98，其带有转矩臂100，转矩臂100在下水道清洁疏通装置的使用过程中如下所述地工作以响应轴架组件的转动而提高作用在线70上的转矩。在所示的实施例中，转矩臂100由冷轧钢条制成，并具有安装端102，转矩臂100通过安装端102附着在线70的端部98。具体地说，转矩臂包括从安装端102延伸出的细长、平面形第一支脚104，安装端102由一对第二支脚106限定，各支脚106平行于支脚104并通过对应的U形跨接部108与支脚104一体地联接。跨接部108为转矩臂的安装端102提供轴线110，支脚106相对于轴线110相互分开，并且转矩臂最好包括轴向位于支脚106和跨接部108之间的指状件112，其与第一支脚104为一体，并垂直于第一支脚104而在跨接部108的切线方向延伸。螺母或其它挡件在第一支脚104和第二支脚106的自由端之间延伸并通过例如焊接件116牢固地紧固在支脚上。挡块114带有加工了螺纹的开口118，轴线110在开口沿径向延伸，用于接收加工了螺纹的紧固件120，如定位螺钉，该转矩臂通过该紧固件可拆卸地安装在下水道清洁疏通线的端部98。可以明白：支脚106、跨接部108和挡块114在转矩臂的安装端102上限定了一个套圈，适当地容纳和环绕疏通线的端部98并提供轴线110。
如图3所示，转矩臂的支脚104靠近盒壳体的外臂86并从外壁86和后臂88之间的接合处延伸到靠近外壁和前壁94之间的接合处的点。转矩臂由盒壳体中疏通线的弹性和卷绕状态径向向外偏并沿着支脚104的长度方向一至到前边缘104a并进入在转矩臂的安装端102处的跨接部108而与外壁86摩擦配合。指状件112从安装端102开始向内径向延伸并沿着指状件的上边缘或径向内边缘112a而与盒壳体的后壁88配合。因此，可以明白，响应疏通线轴架组件及与下水道清洁疏通操作有关的盒壳体68的转动，在进入正在清洁的下水道或排污管线中的疏通线的前端遇到障碍物等时，转矩臂100抵抗线70相对于盒壳体的滑动。当指状件112抵抗滑动时，其主要作用是在疏通线作用在支脚104上的径向向外的偏向力减小，如当疏通线从盒壳体中几乎全部伸出时，抵抗绕轴110的图3中的顺时针枢转运动而稳定转矩。
在所示的实施例中，构成转矩臂的冷轧钢条厚0.06英寸，宽0.75英寸，从轴110到支脚104的边缘104a长2.50英寸。此外，跨接部106的曲线相对于轴110的半径为0.22英寸，指状件112从轴线110到其边缘112a的长度为0.69英寸。各支脚106和指状件112在轴110方向的宽度为0.25英寸。在具有如上所述结构的疏通线轴架中，其中对应端部98的下水道清洁疏通线的内端不附着在盒壳体上并且不具有附着在其上的转矩臂，当转矩在5-10in-lb的情况下会在下水道疏通线和带有以防止附近的出口环82转动的固定自由端的盒壳体之间发生滑移。相比之下，在带有附着在疏通线的内端上的所述结构的转矩臂的情况下，直到通过盒壳体大约35in-lb的转矩作用在疏通线上才会发生滑移。
根据本发明的另一方面，如图5和6所示，框架12基部的U形部18包括在出口环82之下水平延伸通过框架组件14前端的部分18a，可手动操作的疏通线进给装置122通过安装支架124安装在框架部分18a上以便于下水道疏通线相对于轴架组件14向外或向内选择性地进给。线进给装置122在结构上和功能上对应下述线进给装置：转让给与本发明相同受让人，并以Michael J.Rutkowski和Jon R.Dunkin的名义于1997年7月28日提交的待审专利申请No.901,653中公开的线进给装置。尽管线进给装置122将在下面详细地进行描述，前述专利仍在此处引用作为参考并进一步参考其详细结构。本发明的图5和6分别对应前述发明中的图2和4。
如图5和6所示，线进给装置122包括管状壳体126，其具有与疏通装置的轴线A重合的轴线及轴向相对的前端和后端。壳体126包括横跨轴线A并具有接纳线70的通路134的壁132。壁132在其第一侧面包括辊安装节136，进给装置包括一对分别通过圆柱头内六角螺钉142和144安装在节136上的线驱动辊138和140。内六角螺钉为各驱动辊提供转动轴线，各驱动辊轴线相对于壳体轴线水平地和垂直地偏斜。驱动辊138和140分别具有光滑的外表面，当疏通线相对于驱动辊旋转并移位时驱动辊的偏斜安装以公知的方式驱动下水道疏通线70。壳体126还包括具有内端的径向延伸孔150，内端开口在线通路134中并且可滑动地和可拆卸地接纳包括驱动控制辊支承件152的线驱动控制单元。支承件152具有径向的内端和轴向的外端，驱动控制辊154通过为其提供轴线的圆柱头内六角螺钉156安装在支承件152的内端；操作柄通过旋在辊支承件152内加工了螺纹的凹部(未用标号示出)内的螺杆160安装。操作柄158可相对于辊支承件152轴向地调整，用于调节驱动控制单元的轴向长度。压缩弹簧162在孔150的径向外端和操作柄158之间环绕辊支承件以径向向外地偏压壳体的驱动控制单元。驱动控制辊154具有光滑的外表面，并且如图5所示，驱动辊和控制器驱动辊在绕轴线A的圆周上等距离间隔开。此外，驱动控制辊支承件152在壳体12内支承驱动控制辊154，而使驱动控制辊的轴线相对于轴线A水平地偏斜，最好偏斜的角度与控制辊138和140的偏斜角度相同，最好相对于水平方向和垂直方向都为30°。
进给装置122的驱动控制单元能通过操作杠杆166克服弹簧162的偏压相对于壳体126径向向内地移位，操作杠杆包括安装支脚168和垂直于支脚168的手柄部170。壳体126的前端带有一对安装耳172，杠杆的安装支脚168容纳在安装耳172之间并具有卷绕的管状下端174，管状下端174接纳延伸通过安装耳172上的开口的枢转销，以提供横跨并与轴线A横向间隔开的杠杆枢转轴。手柄部170延伸通过操作柄158的外表面并带有指状件178，指状件178与操作柄周边的外表面摩擦配合而可松开地卡持孔150中的驱动控制单元并限制操作柄相对于驱动控制辊支承件152的转动。
如上所述，线进给装置122适于通过安装支架124安装在框架部分18a上。如图5和6所示，安装支架124包括L形支架板，其具有垂直支脚180和水平支脚182，水平支脚182从下端向前延伸并诸如通过一对螺栓184紧固到框架部18a上，螺栓184向上延伸通过框架部分18a上的开口并与焊在支架板的支脚182上的螺母185螺纹配合。支脚180设置有与轴线A同轴的开口186，安装支架还包括环形接合器套管188，其通过诸如焊接等安装在支脚180的前侧并与轴线A同轴。线进给装置的壳体126的内端130同轴地容纳接合器套管188，壳体带有在直径上相对的数对开口190，开口190与在接合器套管188的径向外侧的对应孔192对齐。开口190在内部加工了螺纹以接纳螺栓194的螺纹部分，壳体126和进给装置122借此可拆卸地安装在下水道清洁疏通装置上。
在进给装置的操作中，各元件的初始位置如图6所示，因此，线70根据疏通线轴件组件的转动相对于壳体126旋转。此时不发生线的轴向位移，从而控制驱动辊154与线脱离。当杠杆166的手柄170从图6所示的位置顺时针移位时，驱动控制器辊154相对于线70径向向内移位以将线70相对于驱动辊138和140如图5所示地移位，由于辊的倾斜设置，它们与旋转的线相互配合而使后者在壳体126的轴向上前进，其相对于壳体的方向取决于线的旋转方向。在这方面，线在一个方向的转动使线从壳体的前端128轴向向外前进，而另一方向的转动使线轴向向内缩回壳体。当要求在任一方向上停止线的轴向移动时，手柄170松开弹簧162而使驱动控制单元回复到图6所示的位置，且辊152脱离线。
根据本发明的又一方面，如图7和8所示，下水道疏通线进给装置122安装在柔性导引管组件196的外端，导引管组件196的内端可脱开地与安装支架124的接合器188相连。具体地说，导引管196包括柔性管198，其在两端具有联接机构200和202，分别提供柔性导引管的轴向外端和轴向内端。联接机构200包括轴向接收在软管198外端并包括在软管的内部轴向延伸的内套管206的密套；具有中间凸缘209的连接件208，在接收密套204的一侧有凹部210和在其另一侧有外螺纹套管212。联接机构200还包括压盖环214、压缩螺母216和管状安装环218，密套204和软管198的对应端通过压缩螺母216与连接件208相连，管状安装环218在一端加工内螺纹，用于与连接件208的外螺纹套管212螺纹配合。安装环218轴向接收在线进给装置的壳体126的内端130，并具有向外开口的环形凹槽220，用于接收成对地设置在壳体126的直径上的紧固件194的内端。紧固件194的内端和凹槽220的尺寸设计成使紧固件可在凹槽内在圆周上滑动，从而使操作者绕柔性导引管的轴线转动线进给装置122。
联接机构202包括具有轴向外端224和轴向内端的安装环，其轴向外端用于接收安装支架124的接合器188而轴向内端颈缩而在软管198的对应端之下提供托板226。管夹228和紧固件229将软管198紧固到托板226及安装环上。环224支承弹簧偏压的安装柱塞230，其包括径向延伸通过环224上的开口并进入接合器188中孔192中之一的柱芯232。柱塞232包括位于柱芯232的径向外端的操作件234，弹簧单元236向孔192的径向内部偏压柱芯232。相应的，可以明白，以通过向外拔操作件234而从孔192中退出柱芯232而松开安装环224使其与接合器188轴向分离而使导引管和线进给装置与下水道清洁疏通装置分离。从图8中可以看出，当导引管安装在下水道清洁疏通装置上时，下水道疏通线70适于延伸通过柔性管和联接机构并向外延伸通过以如上所述方式操作的进给装置122而使线根据疏通线轴架组件的转动而在轴向上移动。软管198可以具有任意长度，最好为3英尺，这样的长度适合于使操作者一只手持进给装置122并在需要时弯曲导引管以使线的外端84进入待清洁的下水道或排污管道。因此，操作者可以完成下水道的清洁疏通工作而无需用手接触疏通线。
图9示出了图7和8中柔性管的一种变形，并示出了用来代替图7和8中示出的导引管组件的安装环218的手持部238。手持部238为管状金属件，具有轴向长度和适应操作者手的外径，并在其相对两端之一上带有内螺纹240，用于与连接件208的外螺纹环212相互配合。手持部的另一端带有径向向外开口的圆周凹槽242，用于接纳进给装置壳体上的紧固件194并与其配合而支承进给装置，以如上述图7和8的实施例所述地绕导引管的轴线旋转。
尽管在这里大量地强调了本发明优选实施例的结构和组成部件之间的相互关系，应该明白：在不脱离本发明原则的前提下可以设计其它的实施例及此处公开的实施例的变形。可以明白，柔性导引管可以独立于线轴架中下水道疏通线的内端上的转矩臂而用于下水道清洁疏通装置。类似的，可以明白：本发明的转矩臂可以相对于可拆卸安装轴架壳体中的与绕在线轴架自身上的线的可脱离端结合使用，此外，可以明白，除了公开的指状件和螺母以外的结构可以采用来提供将转矩臂安装在下水道疏通线上的环。本发明的优选实施例或其它实施例的这样或那样的变形对于本领域的普通技术人员来说是明显的和具有暗示意义的，可以很明确地理解：上述描述只能解释为本发明的示例性的而不是限制性的。