专利名称：无蜡马桶密封圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在马桶底座和马桶安装盘之间的密封圈。
背景技术：
密封圈被设置在马桶的泄水基座之间并且向上面对设置在地面排水管上的马桶安装盘。密封圈的目的是提供对水和气体的密封；然而，许多现有技术的密封圈都出现了渗漏。通常密封圈在安装前被贮藏在高温环境下，由此导致了密封圈的退化。在密封圈受到高温或如果马桶被前后摇晃的情况，可能会出现渗漏。标准的密封圈由柔韧的蜡生产而成。如果马桶因为维修而必须被移除，在安装新的密封圈之前，管道必须被人工移去并且刮去蜡的密封圈。此外，当马桶被设置在地面排水管上时，密封圈很难被观察到，从而可能导致密封圈没有与马桶基座和地面排水管上的安装盘对齐。需要的密封圈是，即使在马桶被相对于底面摇晃仍保了持密封的同时，又具有柔韧性，并且在密封圈被贮藏或用于相对较高地温度环境下时退化最小。此外，希望的密封圈是当马桶必须被从地面移除和重新安装时可以重复布置和重复使用的。目前，有许多用于马桶安装盘密封圈的解决方案。这些解决方案中的一些使用蜡圈，但是这些解决方案未能满足工业的需要，因为蜡不具有弹性。其它解决方案希望使用被蜡包住的开孔泡沫塑料。这个也同样不能满足工业需要。其它还有的解决方案希望使用被粘合到马桶底部一周的PVC延长部。然而，当这种解决方案采用无蜡时，就需要多种安装盘泄水口尺寸，以将合适的密封圈匹配到安装盘，并且安装盘和之前已被安装在蜡圈上的马桶的底部的粘合不会良好。因此，它的适用性主要被局限在新的马桶安装中并且在对已安装过的马桶的重新安装中使用并不方便。许多美国专利已被授予给马桶密封圈。被授予Telles的美国专利6，694，537公开了聚乙烯纤维的密封圈聚乙烯炮沫塑料的密封圈，其具有弹性并且在承受挤压后能够基本上恢复它的原始形状和厚度。被授予Telles的美国专利6，691，331公开了一种弹性塑料密封圈，其被定位在抽水马桶和地面之间。被授予Thompson的美国专利3，821，820公开了一种具有类似蜡的材料的马桶密封圈。被授予Izzi的美国专利4，482，161公开了一种设计来代替传统使用的蜡封圈的马桶密封圈并且该密封圈具有类似橡胶材料的主体，例如聚氯乙烯。公布号为2006/0225195的美国专利公开了一种用在马桶蜡密封圈内的防止微生物的包装壳。被授予Lii等人的美国专利5，114，980公开了一种聚氨脂的完整外层泡沫塑料。与其它已知的装置和解决方案相比，本发明的优越性在于，本发明提供了一种不使用蜡的合适的密封。此外，本发明是可重复布置的，和能够在较宽的温度范围中使用，在各种和地面等级有关的安装盘结构上提供了密封，并且是抗菌的。此外，本发明能够被堆叠以当对于一个密封圈来说空隙太大的时候也能提供密封。为了额外的保护，密封圈可以与管道油和硅一起或被涂上管道油。本发明独特性在于，因为它的结构与已知的装置和解决方案不同。本发明是独特，因为其由开孔泡沫塑料制成，具有疏水外层，层，覆盖层或涂层。其它的相对与现有发明的独特之处将在下文讨论。
发明内容
无蜡且可重复布置的马桶密封圈提供在马桶基座和安装在排水管马桶上的安装盘之间的液体和气体密封，且马桶基座可以安装在该安装盘上。马桶密封圈具有开孔泡沫塑料结构的主体，该开孔泡沫塑料结构和在其上的疏水外层，层，覆盖层或涂层(例如，层) 一起延伸贯穿主体。主体具有在马桶基座和在排水管上面的马桶安装盘之间起到密封作用的环形的上部分和截断的截锥形延长部，该截锥形延长部与环形呈一体。在使用中，截断的截锥形延长部被设置在排水管之内以引导液体流。本马桶密封圈保持密封而无论马桶基座在其上施加的变化的负载和无论马桶基座的重新布置。开孔泡沫塑料优选地为聚氨脂泡沫塑料，但不是必需的。主体的疏水层可以是由聚氨脂泡沫塑料自外层成形/整体外层成形、模内涂布、或防水剂制成的外层。模内涂布覆盖层及/或防水剂可以额外加入到整体外层聚氨脂泡沫塑料中本发明的目的是提供一种新的和改进的密封圈，用于安装盘和马桶基座之间的地面排水管的定位。本发明的另一个目的是提供一种无蜡的可重新布置的马桶密封圈。本发明的目的是提供一种无蜡的可重新布置的马桶密封圈，其包括具有疏水层的主体。此外，本发明的目的是提供一种无蜡的马桶密封圈，其包括具有确保结构整体性的外部外层。本发明的相关目的和优势可以从以下的描述中明显看到。
通过参考以下实施例的描述并结合附图，本发明的上述的和其他的特色、优势和目的，和获得它们的方法，将会变得明显，并且本发明将会被更好的理解。图1是根据本发明的原理马桶密封圈的分解图，该马桶密封圈被设置在被附接到地面排水管的马桶安装盘和马桶泄水基座之间；图2是图1中的所示的组合的侧视图；图3是沿着图2中直线3-3并且朝箭头的方向看时的截面图。图4是一对被堆叠在一起的相同的马桶密封圈70和72的侧视图。相同的参考数字表示多个图中相同或相似的部分。
具体实施方式
为了便于对本发明的理解，现在将会参考图示在附图中的实施例，并且将用特定的语言描述相同的对象。然而，需要理解的是，发明的范围并没有被因此而限制，如本发明中已完成的这种对图示装置的改动和进一步的修改，及对本发明原理的进一步应用，对本发明所涉及的技术领域中的技术人员来说是常规的。现在更详细地参考附图，附图显示了无蜡的可重复布置的马桶安装盘密封圈15， 其被设置在被附接到地面排水管道17的马桶安装盘16和被附接到马桶的马桶基座18之间。密封圈15包括具有开孔泡沫塑料的主体或体19和优选地但不是必须地包括延伸贯穿主体的聚氨脂泡沫塑料的构造。在此，使用聚氨脂泡沫塑料被视为包括了所有的适合用于密封圈的开孔泡沫塑料。主体19包括环形的上部分20，该上部分整体地被附接到或形成具有截锥形的延长部21。截锥形延长部21可延伸地进入马桶安装盘16，其另一端延伸进入并且固定地附接在排水管17内。截锥形延长部21引导液体流入马桶安装盘并由此流入管道17。环形的上部分20包括顶部外弯曲表面22，其向下延伸到垂直表面23，两个表面 22和23连续并且围绕纵向中心轴线M延伸。上部分20形成中空内部25，该中空内部25 接收从马桶基座18的向下延伸的延长部沈接收流体。基座延长部沈安装在中空内部25 内，该中空内部25由穿过延长部21的长度向下延伸到平坦表面四的顶部内弯曲表面27 形成.平坦表面四和弯曲表面27围绕轴线M连续地延伸。外弯曲表面22和内弯曲表面 27的连接形成面向上的顶表面观，该顶表面28接触马桶基座18的面向下的平面30，该面向下的平面30实现了马桶基座18和密封圈15之间液体和气体的密封。密封圈，马桶基座和马桶安装盘以分离开的位置显示在附图中，以便更清楚地显示各个组件；然而需要理解的是，在使用中，基座18与密封圈15接触，密封圈15再与马桶安装盘16接触。面向下的平面或平坦表面该环绕延长部21连续地延伸，面向下的平面或平坦表面33在其外边缘部分连接到表面23，并且在其内边缘部分连接到延长部21。延长部21被截断，向下延伸的锥体形成液体流和气体流穿过的孔道。延长部21具有平行于内连续表面 29的外连续表面34。由表面34形成的延伸部分的外直径，和由表面四形成的延伸部分的内直径，一起随着延伸部分的向下延伸而减小。表面四被与内弯曲表面27合为一体，然而外连续表面34和平面或平坦表面33以一定的倾斜角度连接。施工地面40可以包括底部木制地板框架41，该底部木制地板框架41具有设置在其上的具有适合材料的已完工的地板，适合的材料例如为瓷砖。马桶安装盘16具有连续的环形安装盘43，该连续的环形安装盘43整体地连接到圆柱形管道的延长部44，圆柱形管道的延长部44再延伸进排水管17内。延长部44通过任意传统方法被与管道17密合。地板 40包括孔，延长部44穿过该孔延伸且安装盘43由此被设置在地板的顶面或在有些情况下凹入地置在地板内。安装盘16的一对传统的螺钉46和47具有延伸进孔49内的头部48，孔49以相隔180度地设置在安装盘16上，这样的孔49中的一个如图1所示。一对形状精确的槽从每个孔49延伸，每个槽具有埋头孔或扩大的下部开口 50，能使每个螺钉头部48延伸穿过开口 49的同时，螺钉的螺杆向上延伸。螺杆可以沿着精确的槽的长度移动到螺钉头部远离孔 49的距离，以防止螺钉意外地从安装盘脱落。每个螺杆接着延伸穿过被相隔180度定位在密封圈的上部分上的螺栓通孔52和53。通孔52和53贯穿外弯曲表面22和环形结构的面向下的平面或平坦表面33。外弯曲表面22被设置在延长部21的径向的外侧。一旦密封圈15通过进入延长部44之内的延伸的延长部21和穿过通孔52和53 的螺杆而被安装到马桶安装盘后，马桶基座18被安装到螺栓上。马桶基座18包括以相隔 180度被定位一对螺栓通孔，螺杆延伸到安装盘31的上方，在该上方处传统的六角形螺母 59 (图1)通过螺纹安装到螺杆，由此迫使马桶基座31位于密封圈15上，并接着迫使密封圈位于马桶安装盘16上，以挤压密封圈并且提供马桶和管道17之间液体和气体的密封。平面或平坦表面33接触安装盘43的面向上的表面，实现密封圈和马桶安装盘16之间液体和气体的密封。密封圈15的截锥形延长部21在使密封圈堆叠在一起时特别有用。例如，最上面的密封圈70(图4)包括向下延伸穿过环形的上部分并进入下方的密封圈72内的延长部71。 在马桶基座18和马桶安装盘之间的距离大于高度80(图)的情况下，与密封圈15相同的一对密封圈70和72 (图4)可以堆叠在一起。此时，顶表面观抵靠马桶基座18实现密封， 然而最上面的密封圈70的底部平面或平坦表面33抵靠底部密封圈72的顶表面28实现密封，和底下密封圈72的底部平面或平坦表面33以与所描述的抵靠密封圈15相同的方法抵靠马桶安装盘16实现密封。附图中的所示的组合包含了马桶基座，排水管，施工地面进而密封圈，该组合尤其有助于适应马桶安装盘16的安装盘43的变化和定位。即，安装盘43可以被完全地设置在上底面层42上或如图3所示将马桶安装盘16的顶表面定位在地面层42稍稍的上方从而凹入地设置安装盘。同样地，安装盘43的顶表面可以被设置在地面层42的顶表面之下，同时仍然允许密封圈确保马桶基座和马桶安装盘之间紧密地密封。这是可以实现的因为环形主体的厚度足够允许马桶安装盘16的定位中出现的变化。在一个实施例中，厚度80 (图2) 具有至少1英寸的厚度以适应马桶基座相对于地面层42的上表面的定位和变化。通过确保使顶部表面观和平面或平坦表面33之间具有1英寸的尺寸80，马桶安装盘43可以实现密封而无论马桶安装盘43相对于施工地面42的定位和变化，即使安装盘43位于地面层位于以上或以下而导致了马桶基座18的底表面和马桶安装盘16之间大于1英寸。密封圈15由开孔泡沫塑料组成，优选地但不是必需完全由聚氨脂泡沫塑料组成。 密封圈15其上具有疏水外层，层，覆盖层或涂层(例如，层)疏水层可以包括1)由自外层成形/整体外层的聚氨脂泡沫塑料构成的外层；幻模内涂布；或幻防水剂。密封圈15的由聚氨脂泡沫塑料组成的体19可以形成为使制成的密封圈具有特定的密度。特别的，泡沫塑料的密度和密封圈取决与在模铸过程中模具中聚氨脂产物的数量。聚氨脂泡沫塑料的密度决定了封圈在提供足够的挠度以维持密封时密可以承受的压力值。在模铸过程中，聚氨脂产物使用得越多，密封圈的密度越大。聚氨脂泡沫塑料的密度决定了密封圈在提供足够的挠度以维持密封时密可以承受的压力值。例如，泡沫塑料的一种密度为，当厚度被压到1 英寸(1”)时提供足够的变形以维持密封，而泡沫塑料的另一种密度当厚度被压到四分之一英寸(1/4”)时提供足够的变形以维持密封。自外层成形/整体外层成形的聚氨脂泡沫塑料内部是柔韧的但外部是坚硬的。它被应用与运动设备和办公室的座椅。这种产品可以从&iline，Minnesota 48176的Renosol 得到。这种材料还可以从Brockton，Massachusetts的Jones Vining, Inc.得到。聚氨脂可以由聚醚多醇(polyether polyol)混和物和异氰酸酯(isocyanate)的反应产物组成。多元醇(polyol)混和包含聚醚多醇(polyether polyols)的组合(多羟或多胺化和物polyhydroxyl or polyamine compound)，表面活化剂，增链剂催化剂和任何单独的物理及/或化学起泡剂或其组合。异氰酸酯(isocyanate)可以为MDI ( 二苯基乙二酮 diphenylethane diisocanate)或 TDI (甲苯异氰酸酯 toluene diisocynate)或它们的组合。产物外层的模压密度应当在0.04和0.40gm/CC之间。生产在0到200华氏度数的温度范围里进行。Poly 900IS/Bayflex 976AIso名称下的一种整体外层泡沫塑料可以从BayOne Urethane Systems LLC, St. Louis MO得到，这种整体外层泡沫塑料中的部分典型地被模铸成14-20pcf的密度。整体外层聚氨脂泡沫塑料可以基于聚醚具有BHT ( 二叔丁对甲酚)，以为密封圈提供抗微生物的结构。模内涂布可以构成聚氨脂泡沫塑料密封圈15的疏水层。这样的模内涂布在模制工序中先于聚氨脂加入。脱模剂优选地但不是必需的被先于模内涂布加入。模内涂布还可以应用于整体外层聚氨脂泡沫塑料密封圈中。防水剂可以构成聚氨脂泡沫塑料密封圈15的疏水层。防水剂优选地但不是必需的包括聚氯丁烯(polychloroprene)。然而，其它防水剂可以使用诸如聚氯乙烯(PVC)和乙烯树脂(vinyl)。防水剂还可以应用为整体外层聚氨脂泡沫塑料密封圈上面的防水层。一旦密封圈15被如上所述的形成后，聚氯丁烯被模外使用，诸如通过浸渍法。尽管本发明已经被详细地在附图和以上说明书中解释和描述，但本发明的保护范围并不限制于此，需要理解的是，上文只显示和描述了最优方案，在不背离本发明宗旨的范围内的所有变化和修改都被本发明保护。例如，管道油可以被涂布于密封圈主体的顶表面 19和底表面33，以达到优越的密封性。
权利要求
1.一种用于提供马桶基座和马桶安装盘之间的液体和气体密封的马桶密封圈，所述马桶安装盘设置在排水管上且所述马桶安装盘上可以安装马桶基座，所述马桶密封圈具有一体的主体，其特征在于，所述一体的主体由延伸遍及所述一体的主体的聚氨脂泡沫塑料和截锥形的延长部形成；所述聚氨脂泡沫塑料具有环形上部分，用于实现所述马桶基座和位于所述排水管上的所述马桶安装盘之间所述液体和气体密封；所述截锥形的延长部，一体地具有所述环形上部分的内圆周，所述内圆周可延伸的进入位于所述排水管上的所述马桶安装盘内，以引导流体流进其中，和一体地具有覆盖整个本体的疏水层。
2.如权利要求1所述的马桶密封圈，其特征在于，所述疏水层包括自外层聚氨脂泡沫塑料的外层。
3.如权利要求2的马桶密封圈，特征进一步在于，所述一体的主体包括一对通道，所述通道延伸穿过所述环形上部分，以用于接收所将所述马桶基座和所述马桶安装盘与所述一体的主体紧固在一起的螺钉。
4.如权利要求3所述的马桶密封圈，其特征在于其中，所述一体的主体的环形上部分包括外弯曲表面和内弯曲表面部分，当所述马桶基座被安装在所述外弯曲表面和内弯曲表面部分上时，所述外弯曲表面和内弯曲表面部分面对马桶基座，以实现所述部分和所述马桶基座之间的密封，所述外弯曲表面和平面被设置在所述延伸部的径向外侧；所述一体的主体进一步具有平坦的面向下的表面，其绕着所述延伸部连续地延伸并且可安装在所述马桶安装盘的顶上，以实现所述平坦表面和所述马桶安装盘之间的密封，所述马桶安装盘具有延伸穿过所述外弯曲表面和所述平坦表面的所述通道；所述截锥形的延长部为中空的，以形成液体流道并具有外连续表面和内连续表面，所述外连续表面的外径和内连续表面的内径两者随着所述延伸部的向下延伸而减小；所述内弯曲表面和所述内连续表面合为一体，而所述外连续表面和所述平坦表面以一定的倾斜角连接。
5.如权利要求6所述的马桶密封圈，其特征进一步在于，所述环形的上部分有至少1英寸的厚度以适应所述马桶基座定位时的变化。
6.如权利要求2所述马桶密封圈，其特征进一步在于，所述一体的主体包括模内涂布覆盖层。
7.如权利要求2所述马桶密封圈，其特征进一步在于，所述一体的主体包括防水层。
8.如权利要求7所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水层包括聚氯丁烯。
9.如权利要求7所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水层包括聚氯乙烯。
10.如权利要求7所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水层包括乙烯树脂。
11.如权利要求1所述的马桶密封圈，其特征在于，所述一体的主体具有整体外层聚氨脂泡沫塑料结构，并具有在0. 04到0. 4gm/cc之间的密度。
12.如权利要求11所述马桶，其特征在于，所述整体外层泡沫塑料基于聚醚。
13.如权利要求12所述的马桶密封圈，其特征在于，BHT存在于所述聚醚中，以提供抗微生物的结构。
14.如权利要求1所述的马桶密封圈，其特征在于，所述疏水层包括模内涂布覆盖层。
15.如权利要求1所述的马桶密封圈，其特征在于，所述疏水层包括防水剂。
16.如权利要求15所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括聚氯丁烯。
17.如权利要求15所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括聚氯乙烯。
18.如权利要求15所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括乙烯树脂。
19.一种用于提供马桶基座和马桶安装盘之间的液体和气体密封的马桶密封圈，所述马桶安装盘设置在排水管上且所述马桶安装盘上可以安装马桶基座，所述马桶密封圈具有一体的主体，其特征在于，所述一体的主体由聚氨脂泡沫塑料，第一通孔和第二通孔形成； 所述聚氨脂泡沫塑料限定了环形的上部分，以提供所述马桶基座和位于所述排水管上的所述马桶安装盘之间液体和气体的密封，还限定了截锥形的延长部，所述延长部整体地具有所述环行上部分的内圆周，所述内圆周可延伸的进入位于所述排水管上的所述马桶安装盘内，以引导液体流进其中；所述第一通孔延伸穿过所述环形的上部分，以接收所述马桶安装盘的第一马桶螺钉； 所述第二通孔延伸穿过环形的上部分，以接收所述马桶安装盘的第二马桶螺钉，所述第二通孔被设置在所述环形的上表面是且相对于所述第一通孔基本上隔开180度； 所述一体的主体还具覆盖整个所述一体的主体的疏水物层。
20.如权利要求19所述的马桶密封圈，其特征在于，所述聚氨脂泡沫塑料包括自外层成形聚氨脂泡沫塑料，由此所述自外层成形的聚氨脂泡沫塑料的外层包括疏水物。
21.如权利要求20所述马桶密封圈，其特征进一步在于，所述一体的主体包括模内涂布。
22.如权利要求20所述马桶密封圈，其特征进一步在于，所述一体的主体包括防水层。
23.如权利要求22所述的马桶密封圈，其特征在于，所述于防水层包括聚氯丁烯。
24.如权利要求22所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水层包括聚氯乙烯。
25.如权利要求22所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水层包括乙烯树脂。
26.如权利要求19所述的马桶密封圈，其特征在于，所述疏水物包括模内涂布。
27.如权利要求19所述的马桶密封圈，其特征在于，所述疏水物包括防水剂。
28.如权利要求27所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括聚氯丁烯。
29.如权利要求27所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括聚氯乙烯。
30.如权利要求27所述的马桶密封圈，其特征在于，所述防水剂包括乙烯树脂。
全文摘要
本发明提供了一种由开孔聚氨酯泡沫塑料形成的无蜡马桶密封圈，开孔聚氨酯泡沫塑料具有疏水外层，层，覆盖层或涂层。为此，马桶密封圈可以由自外层聚氨酯，具有模内涂布的聚氨酯泡沫塑料，或具有防水剂的聚氨酯形成。马桶密封圈的特征在于具有环形的上部分和截锥形延伸部，截锥形延伸部整体地向下延伸。在使用时，紧固延伸贯穿附接到地面水管的马桶安装盘，之后延伸穿过环形结构并附接到马桶基座的螺钉。
文档编号E03D11/16GK102510924SQ201180001804
公开日2012年6月20日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年2月1日
发明者乔迪·D·米勒, 罗伯特·M．格里梅特 申请人:善洁宝有限责任公司