具有法兰端部的波纹塑料管及其结构密封的接头的制作方法

专利名称：具有法兰端部的波纹塑料管及其结构密封的接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波纹聚乙烯管和用于大口径管(直径超过2英寸)的接头系统。本发明提供一种坚固且费用低的机械紧固和水密封的接头，根据其结构及应用场合，其可在安装好的管系统中减少渗透和渗漏。本发明克服了现有的PVC、混凝土和HDPE管系统中所存在的水压效应和地基变动的缺陷，而这些缺陷会导致套接接头产生分离和/或不对中，从而使接头发生泄漏，过量的渗透以及树木/植物的根穿透到污水管道和化粪系统中，特别是在横向管路中，并在公路的排水系统中发生渗透和渗漏。本发明的接头系统适合用于高密度聚乙烯(HDPE)管并具有抵抗污水气体、动物和工业废水侵蚀的抗化学腐蚀性，并且可提供较长的且可变的管长度，从而减少了每个管上接头的数目。本发明可将HDPE管扩展应用于排水、农业、公路、污水、废水再利用、灌溉、工业废水、动物废水、纤维光学系统和应用线缆管路中。
背景技术：
大口径波纹塑料管(通常由聚乙烯制成)是一种公知的产品。过去和现在，人们一直试图设计一种用于波纹塑料管的水密封接头，以便将管应用于排水和污水管道中，而这通常会涉及到，在将一个制成插头状的管端插入到另一个制成套管状的管端时，就会对密封垫(模制成型或挤压成型和拼接成型)产生径向挤压。在将带有缠绕在其外圆周表面上的密封垫的插头推入到具有锥形内表面的套管中并形成压配合时，通常会对密封垫产生径向的挤压。沿轴向将密封垫推压到插头上的运动以及套管内侧表面上的摩擦力会使密封垫发生移位、扭曲和卷绕。另外，需要保持将密封垫压紧的作用于套管内部的周向拉伸应力降低了塑料管的抗应力破裂性。密封垫通常设置在靠近管端部的波纹部分的顶部或隆起上的槽中或者其根部。在前者情况下，波纹部分的刚性不足以承受避免水泄漏所需的静水压力。因此，有时通过在波纹部分内注入刚性泡沫材料，以便使支承密封垫槽的波纹部分变得坚强一些。后者情况需要进行绑扎或进行其它的加固以避免出现较大的应力而产生应力破裂。这两种方案都显著地增加了成本才获得了一种可靠的水密封接头。套接接头依赖于对径向密封垫的压紧作用，并具有其它的缺陷，内部压力作用于密封垫潮湿部分的轴向伸出区域，从而产生“水压效应”而使接头出现开启。
采用径向压紧密封垫的接头的另外的缺陷是，由于密封垫发生卷绕和扭曲或者套管出现应力破裂使接头失效，并在压力作用下产生泄漏。William C.Andrick在美国专利US5687976中公开了一种用于管接头的对称密封垫，其可密封在套管的内侧表面和具有横向波纹的管的外侧表面上。James B.Goddard的美国专利US5765880公开了一种用于螺旋双壁波纹管的套接接头。Kenichi Hattori的美国专利US4871198公开了一种夹子式波纹塑料管连接器，其中，采用径向压紧的橡胶密封垫来密封接头。在后者情况下，金属夹子减轻了应力破裂的问题。但是，密封垫将应力传递到塑料内壁或衬里以及波纹部分上。波纹部分和衬里刚性相对较低，且很难保持径向压紧密封垫。半结晶聚合物例如高密度聚乙烯的高蠕变性能会由于老化而引起泄漏增大。正如Hattori所描述的那样，在待连接的管位于敞开的沟渠中时，安装接头也是很难的。另一个缺陷是，伸长的圆筒形密封垫和金属夹子产生的费用较高。套接接头另外的缺陷是不能对波纹管进行现场切割。
本申请人申请于2000年6月19日题为“Joint and Seal for LargeDiameter Corrugated Plastic Pipe and Method for Joining PlasticPipe Sections”的待审美国专利申请09/597338；申请于2001年2月19日题为“Water tight Joint and Method of Sealing Drainage andSanitary Sewer Pipe Sections”的美国专利申请09/788913以及申请于2001年2月27日题为“Method and Joint Design for InfieldWater Tight Sealing of Dual Wall Corrugated Plastic PipeSections”的美国专利申请09/794638详细描述了波纹聚乙烯/塑料管的特点和性能以及现有技术中所存在的问题，并试图在两个对接的管部分之间形成一个水密封的接头。在本申请人的待审专利申请中，公开了一种避免出现密封垫卷绕和应力破裂的方法和结构，其采用一部分端部波纹部分来形成一种用于对连接两个对接管部分的水密封接头进行自加强的装置。本发明降低了在HDPE波纹管上形成牢固密封接头的成本和复杂程度。
通常，通过挤压密封垫，使其与横向波纹部分的高度和长度相比具有相对较小的横截面，从而在波纹塑料排水管中获得防止污物发生泄漏的防污性能。位于端部波纹部分顶部的横向隆起(被称为插头)通常支承着接头密封垫。在端部波纹部分上设置支座(横向隆起)的缺点是，形成插头需要在波纹成型过程中引入热成型模，且波纹塑料管的其它端部需要一个位于端部处的模制套管或必须要采用双套管连接器。该方法的缺点是，支承着波纹部分顶部和密封垫的波纹部分的壁被削弱，且制造直插的套接连接器的费用较高。本发明的优点是，不需要套接插头套管模，从而减除了插头套管模的费用，并通过消除了在形成套接接头时对生产率所造成的影响，从而提高了管的生产率。
现有的排水和污水系统主要采用具有套接接头装置的增强混凝土、聚氯乙烯(PVC)和波纹聚乙烯管。套接接头装置通常通过对设置在相互配合的套管和插头之间的环形密封垫进行径向挤压来起作用。当套管和插头适当进行配合时，密封装置就可防止发生渗透和渗漏。但是，在土壤发生变动、土质发生变化以及发生地震时就会使套接接头产生不对中和/或完全开启，从而在潮湿条件下发生渗透和在干燥条件下发生渗漏。渗透会引起树根伸入进来，从而引起阻塞。在装配之后，套接接头系统的缺点是，内部水压力将力作用于径向受压密封垫的潮湿的突出区域，并导致管端部相互分离。这些都会导致渗透和渗漏，并使处理废水的成本增大和污染水道。本发明的优点是，提供了一种用于波纹塑料管的刚性连接结构，从而可在防化学腐蚀的柔性管之间进行刚性连接，而且可适应土壤发生变动和/或进行回填，且不会在管或接头处发生泄漏。

发明内容本发明涉及带有法兰端部的波纹塑料管以及用于连接波纹塑料管的方法和配套器件，上述法兰端部由端部波纹部分或管衬里的周边部分形成，上述连接可形成一种结构安全可靠的接头，并适合用于需要具有防污且水密封连接性能的场合。在本发明的系统中，端部波纹部分或管衬里中的一部分在待连接的每个管的端部形成法兰；夹子骑跨在两个法兰的外侧表面上并将法兰拉紧在一起。由此而形成接头。可插入环形弹性密封垫，与管法兰和位于另一个管或配件端部的第二法兰的相向表面或法兰的径向圆周侧边缘相接触。本发明可形成一种成本低廉且结构安全可靠的接头，可对波纹塑料管进行现场切割，并可通过对模制过程进行有限的改进就可由波纹管部分制造出管的接头配件和连接器。
本发明的一个目的是提供一种密封接头，其通过在波纹塑料管的端部由端部波纹部分的周边部分来形成法兰，从而不需要模制单独的套管和插头或双套管连接器，并节省了费用。本发明的另一个目的是提供一种波纹塑料管，该波纹塑料管在其端部具有由一部分波纹、衬里和/或由衬里和波纹共同形成的法兰。本发明的再一个目的是提供一种可连接到一个端部具有法兰的对接波纹塑料管或接头配件上的波纹塑料管，通过将密封垫插入到对接法兰之间并利用夹子来轴向压紧密封垫，从而形成一个水密封接头。外部刚性夹子支承着相对削弱的法兰，将硬泡沫材料注入到端部波纹部分中，因此不需要对波纹管的端部进行加强。
外部刚性夹子用作刚性连接器，因此避免了由于地基变动、土壤状况变化和发生地震而引起连接的管端部在安装之后发生分离。本发明通过使用外部刚性法兰夹子对管端部进行刚性连接避免了发生渗透、渗漏和管的分离，刚性法兰夹子通过将压力作用于位于波纹塑料管端部的由端部波纹部分的周边部分构成的法兰而轴向压紧密封垫。
当管端部锁紧在一起时，管必须具有柔性，以避免在地基发生变动时引起管发生破裂，如果管的端部不锁紧在一起，它们就会产生不对中和/或发生分离。由于PVC和混凝土管是刚性的，因此，套接接头通过使接头不对中并可能产生分离来适应地基的变动。因此，是通过牺牲管的完整性来换取接头的完整性。本发明包括一个用于波纹塑料管的刚性接头系统，其中，接头在对接的相邻管之间形成永久的刚性固定连接，并在管路运行期间，具有足够的柔性来适应地基的变动。如今，波纹塑料管工业领域采用套接和焊接接头系统。在前者情况下，地基变动和水压力效应损害接头的完整性；而在后者情况下，焊接的成本太高。
本申请还公开了一种用于在相邻(对接)的波纹塑料管或接头配件之间形成水密封结构的配套器件，其包括适合于形成接头的密封垫和法兰夹子。在另一方面，本发明涉及一种利用制成的接头配件来连接位于波纹管端部由管的波纹部分和/或衬里的周边部分构成的法兰的方法和结构。现有的接头配件通常需要管的端部具有套管形状或插头形状，并需要双套管连接器。本发明不需要特殊成型的端部和连接器，并且在不需要在成型过程中引入连接器模的情况下来制造波纹管，从而节省了使用特定模制的接头配件的套管和插头所带来的费用。本发明不需要在波纹塑料管上形成套管和插头端部以及接头配件，并且不需要内和外双套管连接器。
现在，制造用于单壁波纹管的阶梯渐缩的“Y”形、“T”形和四通接头配件可通过旋转铸塑和具有多个串联直径套管的吹模接头来实现。这就允许制造商提供一种适合安装人员在现场使用的通用接头配件，安装人员可简单地在其所选择的套管直径位置处对接头配件进行切割。本发明的另一个目的是提供一种用于双壁波纹塑料管的阶梯接头配件，其使用直径变化的法兰。本发明公开了一种模制且可选择直径的阶梯偏置的渐缩连接器，其提供一种与波纹塑料管和具有不同直径和法兰端部的塑料与非塑料管形成水密封接头的结构。另外，本发明的目的在于提供一种由整体呈阶梯状且可选择直径的偏置渐缩连接器构成的模制接头配件结构，其用于水密封地连接具有法兰端部和相同或不同直径的波纹塑料管。
本发明的增强接头结构和用于制造防污且水密封接头的方法成本低廉，允许在现场切割波纹塑料管，并简化了在工厂内由波纹管制造法兰端部接头配件的过程。采用夹子通过将两个法兰拉紧在一起来压紧环形密封垫。本发明利用一部分端部法兰或衬里提供一个用于压紧橡胶密封垫的内表面和一个夹子沿径向向内推靠在其上的外表面。
本发明的再一个目的是提供了一种保护环境和控制污染的方案。本发明涉及一种用于波纹塑料管的增强的水密封接头系统，其可通过插入密封垫和采用法兰夹子刚性地连接具有由端部波纹部分形成的法兰的管端部，并且特别是提出了下面所认识到的对环境造成不利影响的问题在1995年的关于下水道系统的勘测与修复的海军防治污染会议(Navy Pollution Prevention Conference On The Investigation andRehabilitation of Sewer Systems)上由Engineering Field ActivityNorthwest of the Naval Facilities Engineering Command的EllenK.Brown提出的情况说明(Fact Sheet)中，表明“当下水道系统是新制的时，它相当严密不会存在局部的渗透和入流，但这并不是完美无缺的。在潮湿的天气下，甚至新的系统也会承受增大了5％的入流量。经过较长的时间，很多生物的、化学的和物理的力作用于下水道，从而降低了其完整性。在地震活跃区，地基的变动会使管产生不对中，并在接头处形成张开的间隙或引起破裂。管路上方建筑结构的活动也具有类似的作用。地下喷泉会削弱管道的基础使其出现沉降并使接头裂开。下水道中的硫化氢会腐蚀掉混凝土管的顶部。对接头根部的侵袭和裂纹会使管道豁开。薄弱的横向连接会削弱管或在连接部分周围形成间隙。”裂开的接头系统会使排水管系统发生渗透和渗漏，分别提高了水处理的成本并造成污染。在与Federal Highway administration，U.S.Department of the Interior，U.S.Geological Survey共同合作制定的Open-File Report 00-497中，由Gardner C.Bent、John R.Gray、Kirk P.Smith和G.Douglas Glysson提出的“A Synopsis of TechnicalIssues for Monitoring Sediment in Highway and Urban Runoff”大纲指明，“美国环境保护局(2000)认为沉积物是美国河流中最普遍的污染物，其中，沉积物影响了水生动植物的栖息环境、饮用水以及河流、湖泊和海湾的处理过程和再利用。”本发明的系统用于减少这些问题的发生几率和严重度，并提供符合如下技术规范的波纹塑料管接头ASTM-D3212-96a，StandardSpecification for Joints for Drain and Sewer Plastic Pipes UsingFlexible Elastomeric Seals，10分钟10.8psi，并具有连续＞30psi的预期性能；ASTM-C433-01，Standard Specification for Joints forCircular Concrete Sewer and Culvert Pipes，Using Rubber Gaskets，在24小时内进行10分钟13psi，允许有潮气或水珠，且具有连续＞30psi的预期性能，无泄漏；并且性能超过由ASTM-C1103-94，StandardPractice for Joints Acceptance Testing of Installed PrecastConcrete Pipe Sewer Lines控制的混凝土管系统，3.5psi且在5秒内下降＜1psi，且具有下降Opsi的预期性能；ASTM-C969-94，StandardPractice for Infiltration and Exfiltration Acceptance Testingof Installed Precast Concrete Pipe Sewer Lines，200gal./in.(内径)(下水道里程)(24h)，具有无泄漏的预期性能；ASTM-C118-99，Standard Specification for Concrete Pipe for Irrigation orDrainage，10分钟10psi，无过量泄漏穿过管壁，并且瞬时～50psi无裂纹穿过管壁，且具有连续＞40psi的预期性能。
简单地说，本发明的目的是提供一种用于波纹HDPE管的系统，该波纹HDPE管可用于目前采用混凝土和PVC管的污水和排水系统中，通过一种产品来获得不同的产品、较低的生产成本和较高的可靠性，并提供零流入和零流出的且可保持接头的对中度和避免波纹HDPE管之间发生管分离的刚性连接系统。沿着管路长度的接头系统具有足够的柔性来适应安装之后的地基变动。在测算废水处理的总费用而不是管和安装的费用时，从担负总的管理经营费用的县市工程师的观点出发，波纹HDPE管接头系统主体上全面地优于混凝土和PVC污水管。作为一种低成本的具有零流入和零流出性能的排水管，波纹HDPE管系统可减少管路径流中的沉积物，而沉积物被EPA和其它组织认为是引起美国水系污染的主要原因。使用本发明的系统将波纹HDPE管的用途扩展到新的领域，例如废水再利用、灌溉、工业废水、动物废水、纤维光学系统和应用线缆。
现在用于排水和排污的管道系统在潮湿条件下会发生渗透，而在干燥条件下会发生渗漏，从而增加了处理废水的成本且发生泄漏的管和接头系统造成水系污染，本发明提供一种耐用的低成本的管和接头系统，该系统具有零流入和零流出性能，且沿着管道的长度具有柔性，并通过牢固可靠的机构来对管进行机械连接。
下面将结合附图通过优选实施例更全面地对本发明进行描述，其中
图1是两个端部带有法兰的双壁波纹塑料管的横截面图，其中，上述法兰由一部分端部波纹周边部分构成。
图2是两个端部带有法兰的单壁波纹塑料管的横截面图，其中，上述法兰由端部波纹部分的周边部分构成。
图3是两个端部带有法兰的双壁波纹塑料管的横截面图，其中，上述法兰由从端部伸出的内壁或衬里的周边部分构成。
图4是两个端部带有法兰的双壁波纹塑料管的横截面图，其中，上述法兰由内壁或衬里的周边部分和可构成端部波纹部分的一个部分段(也就是，一个局部材料段)构成。
图5A是在对接端部之间采用楔形密封垫和环形或圆环法兰夹子的两个双壁波纹塑料管的对接端部之间的接头的横截面图。
图5B是在对接端部之间采用“O”形环密封垫和法兰夹子的两个双壁波纹塑料管的对接端部之间的接头的横截面图。
图5C是在对接端部之间采用平密封垫和环形法兰夹子的一个双壁波纹塑料管和一个具有法兰端部的刚性管的对接端部之间的接头的横截面图。
图5D是带有涂抹砂浆的金属法兰的混凝土管的横截面图，其中，金属法兰利用密封垫和法兰夹子连接到波纹塑料管上。
图5E是利用“O”形环密封垫和倒楔形法兰夹子的两个双壁波纹塑料管的对接端部之间的接头的横截面图。
图6A是利用骑跨在对接法兰上的外密封垫和具有拼合环形板的环形或圆环法兰夹子的两个具有法兰端部的波纹塑料管之间的接头的横截面图。
图6B是利用位于对接法兰之间的内密封垫和具有一对拼合环形板的法兰夹子的两个具有法兰端部的波纹塑料管之间的接头的横截面图。
图7A是用在法兰之间的平密封垫的正视图，图7B是该密封垫的侧视图。
图7C是用在法兰之间的楔形密封垫的正视图，图7D是该密封垫的侧视图。
图7E和7F分别是用在法兰之间的“O”形环密封垫的正视图和侧视图。
图7G和7H分别是外部倒“V”形密封垫的正视图和侧视图。
图8A和8B分别是一种典型的用于将法兰拉紧在一起并将密封垫压紧的单件“V形卡环”式法兰夹子的正视图和侧视图。
图8C和8D分别是一种典型的用于将法兰拉紧在一起并将密封垫压紧的三段“V形卡环”式环形法兰夹子的正视图和侧视图。
图8E和8F分别是一种典型的用于将法兰拉紧在一起并将密封垫压紧的三段“倒楔形”环形法兰夹子的正视图和侧视图。
图8G和8H分别是采用杠杆或肘杆夹子的接头的正视图和侧视图。
图8I和8J分别是环形法兰夹子的顶视图和正视图，该环形法兰夹子具有用于锁定在卡紧状态的棘轮机构和用于卡紧环形法兰夹子的器具。
图9A和9B分别是具有两个拼合板的环形法兰夹子的正视图和侧视图。
图10A是具有由端部波纹周边部分构成的端部法兰的双壁波纹塑料管的对接端部的横截面图。
图10B是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、楔形密封垫和环形法兰夹子的横截面图。
图10C是由两个双壁波纹塑料管的法兰端部、楔形密封垫和环形法兰夹子构成的防污且不漏水的接头的横截面图。
图10D是优选实施例的具有由端部波纹周边部分构成的法兰的双壁波纹塑料管的对接端部的横截面图。
图10E是进行最终装配之前优选实施例的两个双壁波纹塑料管的端部部分、与端部波纹内表面相匹配的楔形密封垫和环形法兰夹子的横截面图。
图10F是优选实施例的由两个双壁波纹塑料管的法兰端部、与端部波纹内表面相匹配的楔形密封垫和环形法兰夹子构成的防污且不漏水的接头的横截面图。
图10G是由双壁波纹塑料管、与端部波纹内表面相匹配的楔形密封垫和套接法兰夹子组成的对接端部的横截面图，其中，波纹塑料管具有由端部波纹周边部分构成的法兰。
图10H是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、与端部波纹内表面相匹配的楔形密封垫和套接法兰夹子的横截面图。
图10I是由两个双壁波纹塑料管的法兰端部、与端部波纹内表面相匹配的楔形密封垫和套接法兰夹子构成的防污且不漏水的接头的横截面图。
图11A是单壁波纹塑料管的两个端部部分的横截面图，其中，法兰由端部波纹周边部分构成。
图11B是进行最终装配之前的两个单壁波纹塑料管的端部部分、平密封垫和环形法兰夹子的横截面图。
图11C是由两个单壁波纹塑料管的法兰端部、平密封垫和环形法兰夹子构成的防污且不漏水的接头的横截面图。
图12A是两个对接的双壁波纹塑料管的端部部分的横截面图，其中，法兰由位于管端部的衬里构成。
图12B是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、平密封垫和环形法兰夹子的横截面图，其中，波纹塑料管具有由位于管端部的衬里构成的法兰。
图12C是由两个对接的双壁波纹塑料管的端部、平密封垫和环形法兰夹子构成的接头的横截面图，其中，波纹塑料管具有由位于管端部的衬里构成的法兰。
图13A是两个双壁波纹塑料管的端部部分的横截面图，其中，波纹塑料管具有由一部分端部波纹部分和位于管端部的衬里构成的端部法兰。
图13B是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、平密封垫和环形法兰夹子的横截面图，其中，波纹塑料管的法兰由一部分端部波纹部分和位于管端部的衬里构成。
图13C是由两个双壁波纹塑料管的端部、平密封垫和环形法兰夹子构成的接头的横截面图，其中，波纹塑料管的法兰由一部分端部波纹部分和位于管端部的衬里构成。
图14A是两个双壁波纹塑料管的端部部分的横截面图，其中，波纹塑料管具有由端部波纹周边部分构成的法兰。
图14B是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、“O”形环密封垫和环形法兰夹子的横截面图。
图14C是由两个双壁波纹塑料管的法兰端部、“O”形环密封垫和环形法兰夹子构成的接头的横截面图。
图15A是两个双壁波纹塑料管的端部部分的横截面图，其中，波纹塑料管的法兰由各个管的端部波纹周边部分构成。
图15B是进行最终装配之前的两个双壁波纹塑料管的端部部分、倒“V”形外密封垫和环形法兰夹子的横截面图。
图15C是由两个双壁波纹塑料管的法兰端部、倒“V”形外密封垫和环形法兰夹子构成的接头的横截面图。
图16A是双壁波纹塑料“Y”形接头配件的横截面图，该接头配件具有可与双壁波纹聚乙烯管相连的端部法兰，上述波纹聚乙烯管带有相应的端部法兰。
图16B和16C分别是模制的阶梯递减“T”形接头配件的正视图和端部视图，该接头配件可将两个排成一线的双壁波纹塑料管连接到一个小直径双壁波纹塑料管上。
图16D和16E分别是“T”形接头配件的正视图和端部视图，该接头配件可通过模制的阶梯渐缩管将两个排成一线的双壁波纹塑料管连接到一个小直径双壁波纹塑料管上。
图17是用于构成水密封结构的配套器件和两个具有可与配套器件一起使用的端部法兰的管部分的正视图，配套器件包括密封垫和用于形成连接和密封的环形法兰夹子。
图18是用于在波纹塑料管之间构成水密封结构的配套器件的正视图，配套器件包括密封垫、环形法兰夹子、异型铣刀和用于在相应的两个管部分的端部形成可与其端部法兰相连接的法兰的异型铣刀导向件。
图19示出了在对接法兰之间不设置密封垫的情况下由管或配合端部法兰与夹子形成的接头。
图20A是非圆、扁圆形、椭圆形或其它曲线周边的管的接头的侧视图。
图20B是图20A所示接头的径向横截面图，其也示出了单件肘杆夹子。
具体实施方式本发明便于在用于排水管道和污水管道的单壁和多壁波纹塑料管之间现场安装防污且不漏水的接头。本发明提供一种端部带有法兰的波纹塑料管，上述法兰由波纹段的周边部分和/或管衬里构成。在不同的实施例中，本发明包括具有横向波纹和端部法兰的塑料管或塑料管配件，端部法兰通过环形夹子保持连接。
本发明在管之间和管与配件之间形成具有密封性能的接头，其通过只对于法兰端采用夹子(而不使用密封垫)来获得结构完整可靠的密封接头，并根据适应于预定用途或环境的接头结构的法兰、密封垫和夹子的结构参数来形成防污、不漏水且气密的接头。波纹的周边部分或从波纹管伸出的衬里的周边部分构成法兰。在装配时，两个端部具有法兰的对接波纹塑料管连接在一起形成一个组合件，其中，环形法兰夹子与法兰端部相啮合而形成接头。
密封垫可布置在法兰之间。密封垫可具有平的环形、楔形横截面或“O”形环横截面，并可具有其它的形状，例如隆起和位于表面上的类似结构形状。在本发明中，带有法兰的波纹塑料管可与具有法兰的任何匹配管或配件相连接。环形法兰夹子可以是一个“V”形(或“U”形)槽或沟状的单件卡环或具有多个部分段的类似形状的开口卡环，上述多个部分段沿周向布置以便将相邻管的相邻法兰端部连接在一起。
本发明还包括一种在具有横向波纹的管或配件的端部形成法兰的方法，其中，法兰由位于管或配件端部的端部波纹和/或管衬里的周边部分构成。
在管之间形成防污和/或水密封结构的过程中，本发明涉及一种连接相邻的带法兰的管的方法，其提供一段波纹塑料管和一个端部带有法兰的刚性塑料或金属管或配件，将密封垫布置在两个法兰之间或布置在其周围，并沿周向夹紧法兰以便在外表面法兰上产生压力，从而将法兰拉紧在一起并因此而压紧密封垫。具有单个部分段或多个部分段的环形法兰夹子连接法兰端部，并且在使用密封垫时将密封垫压紧。该方法还包括通过在管端波纹部分的轴向位置处沿横向切断一部分波纹管从而在一部分波纹塑料管的端部形成法兰。
本发明还涉及一种用于在对接的波纹塑料管之间或一个波纹塑料管和带有法兰端部的管或配件之间形成水密封结构的配套器件。该配套器件包括密封垫和环形法兰夹子，法兰夹子具有足够大的初始开口以便将待连接管的相邻法兰容纳在其中；夹子将密封垫压紧在法兰之间。由于波纹管和另一个带法兰部件之间的连接在现场完成，因此，本发明的配套器件包括一个用于在波纹管和/或配件上进行现场切割的便携式异型铣刀或锯和导向固定组件。异型铣刀或锯通过切除管的波纹部分或衬里的一个周边部分从而在管或配件的端部处形成法兰，以便由剩余的波纹部分形成法兰。
图1示出了两个双壁波纹塑料管1的优选实施例，每个塑料管的端部具有一个由波纹的周边部分构成的法兰2。图2示出了一个单壁波纹塑料管3的优选实施例，波纹塑料管的端部具有一个由波纹的周边部分构成的法兰2。图3示出了双壁波纹塑料管1的另一个实施例，波纹塑料管的端部具有一个由衬里4的周边部分构成的法兰2。图4示出了一个双壁波纹塑料管1，该波纹塑料管的端部具有一个由衬里4的周边部分和一部分波纹构成的法兰2。
在本发明中，提供一种波纹管，该波纹管具有由端部波纹的周边部分、位于管端部的衬里或端部波纹的周边部分和衬里构成的法兰。可通过在工厂和现场切割波纹管，留下端部波纹的法兰形部分，从而在带有横向波纹的塑料管上制造出带法兰的端部。在现场，施工人员可利用便携式异型铣刀或其它切割工具例如带有夹具的圆锯来切割波纹管并同时而形成法兰，夹具可在所需的轴向位置处引导切割工具围绕管的圆周进行切割。虽然本申请在此的管和接头元件是“圆形”的，但应当注意，本发明确定使用的大直径管还可具有其它的截面形状，例如椭圆形、卵形及类似的形状，且规定这种截面也包含在术语“圆形”所表示的范围之内。图20A和20B示出了这种管和接头。
本发明还提供一种用于水密封地连接带有横向波纹的塑料管的结构和方法。图5A示出了一种带有横向波纹的双壁管的防污且水密封的接头结构。该接头包括一段具有横向波纹和法兰2的双壁塑料管1、一个设置在对接法兰之间的楔形密封垫16和一个“V”形卡环法兰夹子6，法兰2由端部波纹的周边部分构成。图5B示出了一种用于两个对接的双壁波纹塑料管的防污且水密封的接头，该接头具有法兰端部2、一个设置在对接法兰之间的”O”形环密封垫7和一个单件式“V”形卡环法兰夹子9。图5C示出了一种用于一个带有法兰端部的双壁波纹塑料管和一个也具有法兰端部的刚性管10之间的防污且水密封的接头。该实施例示出了金属和刚性塑料管端部10是如何用平密封垫5和一个具有多个部分段的“V”形卡环法兰夹子9进行连接的。图5D所示实施例示出了图5C所示的方法和结构是如何通过利用一个由砂浆固定在混凝土管上的金属管12将波纹塑料管连接到混凝土管11上。图5E示出了一个实施例，其中，两个对接的双壁波纹管的法兰端部通过一个包括“O”形环密封垫的“倒楔形”环形法兰夹子进行连接。图6A示出了连接两个双壁波纹塑料管1的防污且水密封的接头。在该实施例中，环形法兰夹子14具有两个拼合环形板和一个外部倒“V”形密封垫13。图6B示出了防污且水密封的接头的实施例，其中，采用环形夹子14来压紧平密封垫5。图7A和7B分别是环形平密封垫5的正视图和侧视图，密封垫5最好由交联的合成弹性材料或橡胶制成。图7C和7D分别是楔形密封垫16的正视图和侧视图。多种形状都适合用于本申请，一个例子就是图7E和7F所示的“O”形环7。但其它一些具有圆形、椭圆形或其它截面形状的密封垫也应当认为包含在“O”形环密封垫的定义范围内。图7G和7H分别是具有倒”V”形截面的外部密封垫13的正视图和侧视图。外部密封垫骑跨在法兰2的外侧。图8A和8B是典型的环形法兰夹子6的正视图和侧视图，环形法兰夹子6有时被称为“V”形卡环连接器。该法兰夹子6的作用是当卡紧夹子或拧紧螺栓18使夹子的直径缩小时将法兰拉紧在一起。“V”形圆槽17产生双壁楔形夹紧作用将密封垫压紧在法兰之间。构成“V”形卡环连接器的材料可包括刚性塑料或金属。在优选实施例中采用类似于301、303和304不锈钢的不锈钢材料以便将腐蚀减小至最小，但采用镀锌钢或刚性塑料结构就足够了，它们比不锈钢更经济。在需要考虑盐水的海水中采用316不锈钢。环形法兰夹子的“V”形、“U”形、倒楔形或其它开口形状的槽、沟槽或贮槽可由一个部分或多个部分段构成。具有多个部分段的“V”形卡环连接器使环形法兰夹子9更具柔性，从而形成一个更为方便适合的组件。最好，环形夹子应当具有足够的环向柔度以适应由于回填土而造成的形状或圆度的变化。夹子的柔度应当与管的柔度相匹敌以适应在填埋管时管的膨胀、收缩和压缩。图8C和8D分别是具有三个部分段的“V”形卡环法兰夹子9的正视图和侧视图。具有三个部分段的环形法兰夹子9优于具有单个、两个和四个部分段的夹子，但它们都可满足要求。图8E和8F分别是具有三个部分段的“倒V”形环形法兰夹子的正视图和侧视图。图9A和9B分别是另一种环形法兰夹子14的正视图和侧视图，该法兰夹子14具有两个拼合环形板，这两个拼合板在轴向装配在一起，从而将密封垫压紧。
人们进行了很多的尝试采用较大的环形法兰夹子将整个端部波纹部分拉紧在一起并同时将密封垫压紧。而这些尝试都由于波纹部分具有柔性而遭到失败。在水压力作用下，波纹部分容易发生变形并产生异常的运动。可采取将硬泡沫材料注入波纹部分来对其进行增强，从而提高接头的性能。本发明结构的优点是环形法兰夹子不依赖于塑料的刚度。而是塑料承受环形法兰夹子的压力并将该压力传递给密封垫。由于极小的拉伸应力或没有拉伸应力作用于塑料法兰，因此，不会对管的应力-破裂性能带来明显的影响。
图8I和8J示出了一种棘轮式法兰夹子17。棘轮式法兰夹子的优点是它们可很方便地首先连接在圆筒形条带18的两个端部之间，然后闭合圆筒形条带18端部之间的间隙。这种夹子具有两个箍带65，箍带65的一端固定在圆筒形条带18圆周上的一端，其另一端具有径向向内的凸起。圆筒形条带18上的一系列孔形成可与箍带65上的径向向内的凸起相互锁合的装置。在此情况下，可通过外部杠杆机构64将夹子锁紧，外部杠杆机构64可增大箍带65和圆筒形条带18的重叠部分，并通过使径向向内的凸起与孔锁合，从而进一步使圆筒形条带18的端部啮合得更紧。棘轮机构有多种，有些是采用外部箍带或金属丝的整体曲柄杠杆机构，有些具有径向向外和/或轴向的凸起和其它的结构。图8I和8J所示实施例是用来表明具有棘轮机构的法兰夹子代表了这种公开结构的一种具体实施方式
。
实施例I一个优选实施例是与用作排水和污水管道的高密度聚乙烯(HDPE)管构成水密封接头。环形法兰夹子是由301不锈钢制成的“V”形卡环连接器，且密封垫由天然橡胶、聚异丁烯或聚氯丁橡胶挤压和拼接而成。在该实施例中，波纹HDPE管的波纹部分柔性过大，以至于不能保持水密封结构所需的密封垫压紧力。因此，通常采用硬泡沫材料来填充波纹部分以使其挤压足够的刚度。发泡过程费时且费用较高。由于刚性夹子所具有的刚度，因此使本发明不必进行硬化。在该优选实施例中，楔形密封垫可以是肖氏A级硬度为45-60的硫化天然橡胶或聚异丁烯。但也可采用具有类似性能的各种弹性密封垫。
图10A、10B和10C以及图10D、10E和10F示出了带有法兰端部的两个双壁波纹塑料管1之间的防污和水密封的接头，法兰端部由端部波纹部分的周边部分构成。通过将具有与法兰2的内表面相匹配的轮廓的楔形密封垫16和楔形密封垫61插入到双壁波纹塑料管的对接法兰端部之间并采用环形法兰夹子6来挤压密封垫，从而实现其连接。在该优选实施例中，法兰夹子和密封垫设计成在夹子闭合时密封垫被压缩5％-30％。密封垫的压缩量可根据密封垫的硬度和所需的水密封压力极限而改变。优选的结构采用10％压缩量的45肖氏A级硬度，通常根据ASTM3212对水密封测试到压力超过每平方英寸30磅。ASTM3212规定的压力极限是10.8psi。密封垫的最小潮湿区域可将在内部压力作用下趋于使管分离开的水压效应减到最小，且刚性的法兰夹子可将管的端部锁紧在一起，从而避免通常由地基移动、地震异常和不恰当地回填而引起接头分离。本发明还将法兰夹子设计成使夹子系统具有减轻压力的功能以保护管免受达到预定水平需要进行卸载的内部瞬变压力的冲击。这可通过在预定尺寸的管中充分减小夹子径向壁的刚度以便在预定的内部压力下形成泄漏而实现。
实施例II在第二实施例中，第二次示出了防污且水密封地连接单壁波纹塑料管的方法和结构。图11A示出了带有法兰2的两个单壁波纹塑料管3，其中，法兰2由端部波纹部分的周边部分构成。图11B示出了用于形成水密封接头的部件、带有法兰2的单壁塑料管3、平密封垫5和处于开启位置的环形法兰夹子6。图11C示出了装配好的接头，其中，环形法兰夹子6闭合使密封垫5受到挤压。法兰2处于避免出现拉伸应力的压缩状态，拉伸应力会促使产生应力破坏。
实施例III该实施例示出了将本发明应用于双壁波纹塑料管水密封连接的另一种装置。图12A示出了具有横向波纹和法兰2的两个双壁塑料管1，法兰2位于管端由衬里构成。图12B示出了用于形成水密封接头的部件、带有由衬里4构成的法兰2的双壁塑料管1、平密封垫5和处于开启位置的环形法兰夹子6。图12C示出了装配好的接头，其中，环形法兰夹子9闭合使密封垫5受到挤压。
实施例IV第四实施例示出了将本发明应用于双壁波纹塑料管1的方法，如图13A所示，塑料管1在其端部具有由衬里4和波纹部分构成的法兰2。图13B示出了用于形成防污和水密封接头的部件、带有法兰2的双壁塑料管1、楔形密封垫7和环形法兰夹子9。
实施例V图14A、14B和14C所示第五实施例示出了将本发明应用于双壁波纹塑料管1的方法，塑料管1具有法兰端部2、“O”形环密封垫7和环形夹子6。
实施例VI图15A、15B和15C所示第六实施例示出了通过压紧骑跨在法兰端部2上的外部密封垫13并由环形法兰夹子6压紧，从而形成连接双壁波纹塑料管1的防污且水密封的接头的方法。
实施例VII图16A示出了本发明的一个实施例，其中，通过将密封垫5插入到端部法兰之间并利用环形法兰夹子9将双壁波纹塑料“Y”形接头配件连接到双壁波纹塑料管上。尽管该实施例是通过采用“Y”形接头配件来进行描述的，但本发明也同样可用于大多数的接头配件，其并不局限于“T”形接头配件，而且还包括四通接头、弯管接头和角形接头配件。
实施例VIII图16B和16C分别是本发明实施例的正视图和侧视图，其中，模制的沿直线渐缩的“T”形接头配件37将两个双壁波纹塑料管1和一个整体的阶梯状偏置且可选择管尺寸的渐缩连接器38连接到与波纹塑料管1具有相同或小于其管尺寸的波纹塑料管41上。如图5A、5B和5C所示，全部的接头由位于端部法兰之间并由环形法兰夹子9进行密封的密封垫构成。事实上，该结构是独特的，其公开了一种用于对双壁波纹塑料管进行防污且水密封连接的整体偏置且可选择尺寸的渐缩连接器38。整体的渐缩连接器包括一系列的法兰直径，其中，通过在与所要求的尺寸相匹配的平面上对渐缩连接器38进行切割来选择法兰的直径。在该实施例中，渐缩连接器在平面30处进行切割。在平面31和32处进行现场切割就可能提供较大的直径。请注意，渐缩接头配件的轴线是偏置的，因此，流入和流出管的污水始终位于管的底部或顶部。整体可选择尺寸的渐缩连接器38不必一定是偏置的，且可选择尺寸的渐缩直径可以是同心的。本发明的优点是管的制造商只需要生产一种通用接头配件，其中，客户通过在所需的法兰直径处简单地切割下阶梯渐缩连接器，就可现场选择渐缩管的尺寸。
实施例IX图16D和16E分别是本发明实施例的正视图和侧视图，其中，采用模制的且可选择直径的阶梯偏置的渐缩连接器40将沿直线渐缩的“T”形接头配件连接到两个波纹塑料管1和一个法兰直径小于连接配件的双壁波纹塑料管41上。如图5A、5B和5C所示，这是通过将密封垫插入到端部法兰之间并利用环形法兰夹子9来实现的。事实上，该设计是独特的，其公开了一种用于通过模制的且可选择尺寸的偏置渐缩连接器将标准接头配件连接到波纹法兰端部塑料管上的结构和方法。通过在与所需尺寸相匹配的平面上对渐缩连接器进行切割来获得所选择的尺寸结构。在该实施例中，渐缩连接器在平面35处进行切割。在平面36处进行现场切割就可能提供较大的直径。请注意，渐缩接头配件的轴线是偏置的，因此，流入和流出管的污水始终位于管的底部或顶部。本发明的优点是管的制造商对每一种接头配件只需要生产一种直径尺寸，并提供一个模制的且可选择尺寸的阶梯偏置的渐缩连接器，客户通过现场切割来选择适当的管尺寸。
实施例X图10G、10H和10I示出了本发明套接方式的实施例。图10G示出了双壁波纹塑料管1、具有可与法兰2的内表面相匹配的轮廓面的楔形密封垫以及法兰夹子罩套62和法兰夹子插塞63。图10H示出了局部进行装配的接头，其中，法兰夹子罩套62从法兰夹子插塞63上方越过时产生膨胀。法兰夹子罩套具有切入到其外圆周隆起部分上的轴向槽(在图10G、10H和10I中未示出)，以便允许罩套以与平弹簧类似的方式进行膨胀。图10I示出了完全装配好的法兰夹子套接接头，法兰夹子罩套62的平的弹性指向内收缩将法兰夹子插塞63锁定到位并保持压紧楔形密封垫61。尽管该实施例较复杂且成本较高，但该实施例表明了本发明是如何对密封垫进行轴向压紧和使连接器具有刚性以及利用径向压紧的密封垫以类似于套接接头的方式进行装配的。
图17所示的配套器件用于在现场提供一种位于对接的波纹塑料管1或一个具有大致类似截面的波纹塑料管与一个具有法兰端部的管或接头配件之间的接头。该配套器件包括一个与待连接的部件具有相应的横截面形状的密封垫5和一个环形法兰夹子，环形法兰夹子所具有的横截面形状使得夹子9可骑跨在位于待连接的端部部分处的法兰上。图18示出了一种配套器件，其包括便携式异型铣刀、锯或其它适当的切割工具20以及导向固定件21，导向固定件用于在波纹管端部进行现场切割，以便通过形成波纹管的一段波纹部分或衬里的一个径向延伸的周边部分，从而在其端部形成法兰。
工业实用性从前面的描述和本发明的特性中可明显地得出可将本发明应用于工业领域的方式以及可做出和使用本发明的途径。因此，本发明提供了一种新改进的波纹聚乙烯管和一种新的接头及其连接方法、系统和配套器件，它们可用于排水、农业、公路、污水、废水再利用、灌溉、工业废水、动物废水和纤维光学系统、应用线缆及其它应用管路中。
尽管上面已详细地对本发明进行了描述，但本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可对本发明做出修改。而本发明的范围由所附的权利要求书限定。
权利要求
1.一种大口径的波纹塑料管，其具有横向波纹和法兰，所述法兰由从管端部径向延伸的波纹部分的周边部分构成。
2.一种大口径的波纹塑料管，其具有横向波纹和内衬里，其中，法兰由从管端部径向延伸的波纹部分的周边部分构成。
3.一种大口径的波纹塑料管，其具有横向波纹和内衬里，其中，法兰由从管端部径向延伸的一部分衬里构成。
4.一种大口径的波纹塑料管，其具有横向波纹和内衬里，其中，法兰由基本上与从管端部径向延伸的一部分衬里接触的波纹部分的周边部分构成。
5.两个对接的大口径波纹塑料管，其每一个都具有横向波纹和法兰，所述法兰本身在连接成组件的对接端部处由管的材料构成，该组件具有一个包围对接法兰的夹子并形成接头。
6.两个大口径波纹塑料管，其每一个都具有横向波纹和法兰，所述法兰本身在连接成组件的每个管的端部处由管的材料构成，其中，密封垫插入到管的法兰端部之间，环形夹子包围着对接法兰。
7.根据权利要求6所述的管，其中，密封垫具有一个与法兰表面相对应的平表面，该法兰表面横向于管的轴线且背向(facing from)管的端部。
8.根据权利要求6所述的管，其中，密封垫具有一个大致为梯形的横截面，并与接头处对接管法兰的相邻横截面相匹配。
9.根据权利要求7所述的管，其中，密封垫包括楔形截面。
10.根据权利要求7、8或9所述的管，其中，密封垫的角部具有仿形轮廓(contoured)。
11.根据权利要求6所述的管，其中，密封垫包括“O”形环横截面。
12.根据权利要求5或6所述的组件，其中，环形夹子包括面向管中心的内槽并骑跨在法兰上，以提供压紧力。
13.根据权利要求5或6所述的组件，其中，环形夹子包括位于待连接管的法兰相对两侧的相互面对的部分，夹子沿管轴线纵向在法兰表面之间提供压紧力。
14.根据权利要求12所述的组件，其中，夹子包括围绕一部分法兰延伸的倒“V”形槽和倒“U”形槽中的一种。
15.根据权利要求12所述的组件，其中，夹子包围着法兰，并包括楔形横截面，其一端具有开口，相对的另一端具有延伸部分，其中，楔形开口部分的长度小于延伸部分的长度，并相对于管的纵向轴线面向管的中心。
16.根据权利要求12所述的组件，其中，夹子包括多个围绕法兰周向连接的周边部分。
17.根据权利要求12所述的组件，其中，夹子围绕法兰沿周向延伸，其单个的周向长度基本上与连接的管的名义直径相适应。
18.一种大口径的波纹塑料管，其具有横向波纹和位于其一端的法兰，法兰本身由管的材料构成，并可与在接头位置处具有法兰端部的塑料管、非塑料管、塑料接头配件和非塑料接头配件组中的一个相连接。
19.一种在具有横向波纹的波纹塑料管的端部形成法兰的方法，切去端部波纹部分的一个周边部分，将从管端部整体径向延伸的波纹部分的剩余部分作为法兰。
20.一种在具有横向波纹和衬里的双壁波纹塑料管的端部形成法兰的方法，切去端部波纹部分和衬里的一个周边部分，将从管端部整体径向延伸的波纹部分的剩余部分作为法兰。
21.根据权利要求19或20所述的用于在具有横向波纹和衬里的波纹塑料管的端部形成法兰的方法，其包括由衬里形成从管端部整体径向延伸的圆形法兰部分。
22.一种连接一个端部带有法兰的波纹塑料管的方法，波纹塑料管构成第一件，第一件与一个第二件相邻接，第二件是一个端部具有法兰的波纹管、非塑料管或接头配件，所述方法包括将第一件和第二件布置在一个共同的直线上相互对准，其中，第一和第二件的端部法兰基本上相互邻接；以及施加一个沿周向骑跨在法兰上的夹子，以便将轴向压紧力作用于法兰的外表面，从而将法兰拉紧在一起。
23.根据权利要求22所述的方法，其包括将一个密封垫插入到法兰之间，并通过收紧施加的夹子所产生的力来压紧密封垫。
24.两个大口径波纹塑料管，其每一个都具有横向波纹和法兰，所述法兰位于连接成一个夹紧组件的每个管的端部处，其中，槽形夹子施加在法兰的径向周边端部位置处，且夹子施加力将密封垫压紧在夹子槽的内表面和法兰的外周边缘之间。
25.一种用于在相邻的波纹塑料管之间或在一个具有大致相似横截面的波纹塑料管和一个具有法兰端部的管或接头配件之间形成接头的配套器件，该配套器件包括一个环形法兰夹子，该法兰夹子所具有的横截面形状使得夹子能够骑跨在位于待连接端部位置处的法兰上。
26.根据权利要求25所述的配套器件，其包括一个密封垫，密封垫具有与位于待连接部分处的法兰相适应的横截面形状。
27.根据权利要求25所述的配套器件，其包括便携式切割装置和导向固定件，用于现场在波纹管的端部位置处进行切割，以便在管的端部形成法兰，通过切去端部波纹部分的周边部分，从而将从管的端部整体径向延伸的波纹部分的剩余部分作为法兰。
28.一种在波纹塑料管的端部形成法兰的方法，在位于管端部的波纹部分的一个轴向位置处从管上沿横向切下管的一段波纹部分。
29.一种在双壁波纹塑料管的端部形成法兰的方法，从管的端部部分上沿横向切下一段波纹部分和一段衬里。
30.一种具有至少两个法兰的接头配件，其中，一个接头配件端部具有一个偏置的且可选择直径的法兰渐缩连接器，并可在一个预定的法兰直径处进行切割。
31.根据权利要求30所述的接头配件，其中，接头配件包括模制的塑料成分。
32.根据权利要求31所述的接头配件，其中，接头配件是直线形、“Y”形、“T”形、四通、弯头或角形接头配件中的一种。
33.根据权利要求5或6所述的组件，其中，夹子是肘杆夹子、棘轮夹子和螺纹夹子中的一种。
34.根据权利要求6所述的组件，其中，夹子包括一个可与位于每个管端部波纹部分的凹槽内的部件啮合并骑跨在法兰上的互锁组件，部件互锁时，轴向力沿管的纵向作用于管上，并将设置在法兰之间的密封垫压紧。
35.根据权利要求6所述的组件，其具有预定压力卸载功能，其中，夹子径向壁的刚度预定为一个足够低的量值，以便在预定的内部压力下使接头处产生泄漏。
全文摘要
本发明公开了用在一个系统中的一种具有由端部波纹部分或管衬里的周边部分构成的法兰端部(3)的波纹塑料管(2)和一种用于连接带有法兰端部的波纹塑料管的方法和配套器件，在该系统中，一部分端部波纹部分或管衬里构成法兰，环形法兰夹子骑跨在法兰上并将法兰拉紧在一起，从而形成一个结构安全可靠的接头。密封垫设置在法兰之间或法兰周边和夹子之间。本发明获得了一种成本低廉的密封接头，可现场切割波纹塑料管并由波纹管制成接头配件，而且还提供了一种用于波纹塑料管的且可选择管尺寸的渐缩连接器。
文档编号F16L21/03GK1549902SQ02816998
公开日2004年11月24日 申请日期2002年6月19日 优先权日2001年6月28日
发明者约瑟夫·M·斯塔里塔, 约瑟夫 M 斯塔里塔 申请人:约瑟夫·M·斯塔里塔, 约瑟夫 M 斯塔里塔