專利名稱：改型帶有二級閥的消防栓的制作方法
改型帶有二級閥的消防松
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求美國專利申請第U.S.S.N. 11/367,289號，名稱為"Retrofitting A Fire Hydrant With A Secondary Valve" , 2006年3月2曰遞交的優(yōu)先權(quán)，在 此將其全文并入，作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個方面和實施例涉及改型帶有附加閥的消防栓，從而使得將 毒素引入供水的任務更為困難。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的消防栓提供了以某種方式進入城市供水的通道，這種方法可運行 地被不法分子所意識。簡單地說，傳統(tǒng)的消防栓包括至少一個用于結(jié)合到滅 火水龍帶的管口。消防栓未被使用時，螺帽隔離了該管口。該消防栓還包括 一消防栓閥，其控制水流從供水流向并通過消防栓、通過管口 ，并流入消防 軟管。
傳統(tǒng)上，在管口和消防栓閥之間、并位于消防栓較低部分的消防栓套筒
容納了數(shù)加侖液體。相應地，也可能檸開管口蓋，引入數(shù)加侖的毒素、重新
蓋上管口蓋并打開消防栓閥，用以通過重力以及可能至少在一定程度上通過
伯努利原理，允許毒素與供水混合引入到城市供水，因為當管口蓋合附裝時， 供水的水壓不能迫使毒素流出消防栓。
相應地，在名稱為"Fire Hydrant With Second Valve,"的美國專利申請 U.S.S.N.11/265,051中(其是名稱為"Fire Hydrant With Second Valve,"的美國 專利申請U.S.S.N10/309，646的延續(xù)部分)，它們的所有內(nèi)容在此處并入作為參考， 一底座通過使用膠合劑或機械裝置固定在消防栓的內(nèi)腔中。 一閥結(jié)構(gòu) 在管口和消防松閥之間引出，并與底座配合使得通過消防栓將毒素引入到供
水變得更加困難或沒有可能。閥結(jié)構(gòu)阻止了或基本上阻止了水流經(jīng)該閥，從 而在管口打開而消防栓閥關(guān)閉時，隔離消防栓套筒的一部分。 一般來說，該 閥結(jié)構(gòu)包括二級閥、 一底座、以及偏置結(jié)構(gòu)。
改型帶有二級閥的消防栓可以通過移開消防栓套筒、插入二級閥并通過 膠合劑或如螺釘?shù)臋C械裝置將底座固定在消防松體上來實現(xiàn)。盡管這是安裝 二級閥的有效方法，但改型帶有二級閥的消防松需要其他更廉價、更有效的 方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的各種結(jié)構(gòu)和實施例中的 一種或多種可利用改型帶有附加 閥的消防栓，使得改型過程更有效并且更廉價。根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的 結(jié)構(gòu)，例如嵌入物，可以實現(xiàn)在消防松內(nèi)快速安裝附加閥，用以當管口打開 而消防栓閥關(guān)閉時隔離消防才全套筒的 一 部分，從而節(jié)省了時間和金錢。根# 本發(fā)明的各種實施例的嵌入物或其他結(jié)構(gòu)，在安裝附加閥時，優(yōu)選地被引入 在消防栓內(nèi)的最低管口和主消防栓閥之間。
根據(jù)本發(fā)明的各種方面和實施例，嵌入物可能包括一閥座、 一伸長構(gòu)件 和一法蘭部分。安裝二級閥時，消防栓的上部被移開，二級閥被安裝，底座 沿著伸長構(gòu)件和法蘭部分被定位。
因此，本發(fā)明的各種實施例的目的是提供改型消防栓的結(jié)構(gòu)，以降低毒 素被引入供水的可能性。
本發(fā)明的各種實施例的另外目的是提供用于消防栓的附加結(jié)構(gòu)的快速 安裝，以降低毒素被引入供水的可能性。
本發(fā)明的各種實施例的另外目的是提供適用于輕易地安裝在消防栓套 筒內(nèi)的 一 閥座，并且其能與 一 閥配合用以限制消防栓套筒內(nèi)的水在 一 定條件下的流動。
本發(fā)明的各種實施例的其他目的、特征、以及優(yōu)點通過下述說明將變得 更加的顯而易見。


圖1圖示了傳統(tǒng)消防栓管口蓋被移開消防栓閥關(guān)閉的橫斷面。 圖2圖示了圖1中毒素被引入到消防栓的管口。
圖3圖示了圖1中毒素被引入后管口蓋重新蓋上消防栓的管口。
圖4圖示了圖1中毒素;^皮引入且管口關(guān)閉后打開消防栓的消防4全閥。
圖5圖示了依照圖l一圖4所示順序毒素被引入供水。
圖6圖示了圖1中的消防栓，其可以是任意的傳統(tǒng)消防栓。根據(jù)本發(fā)明
的一優(yōu)選實施例，它包括二級閥、底座和伸長構(gòu)件構(gòu)成的實施例。
圖7圖示了4艮據(jù)本發(fā)明的一實施例圖6的底座和伸長構(gòu)件。
圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例改型帶有二級閥的消防栓的另一實 施例。
圖9根據(jù)本發(fā)明的一實施例圖示了改型帶有二級閥的消防栓的可做選 擇的一實施例。
具體實施方式
圖1圖示了傳統(tǒng)的消防松10。消防栓10典型地包括基本垂直的套筒12, 在一定情況下水可通過套筒12從水總管流向滅火水龍帶，下文將詳細描述。 套筒12的一端為消防栓閥14，其可控制地中斷供水16和套筒12之間的流 體流動。套筒12的上端可發(fā)現(xiàn)一蓋結(jié)構(gòu)18，其包括，例如殼蓋20和在殼蓋 內(nèi)旋轉(zhuǎn)的操作螺母22。操作螺母22包括用于接受驅(qū)動桿24上螺紋的螺紋， 該驅(qū)動桿24反過來連接到消防栓閥14。不僅蓋結(jié)構(gòu)18套筒12的頂部用以阻斷水的流動，而且操作螺母22可以被消防員或其他人用來打開經(jīng)過驅(qū)動
桿24的消防松閥14。消防栓IO包括至少一個管口26,也可以包括更多管 口 26。每個管口 26可關(guān)閉蓋28如螺紋蓋。消防才全可包括例如通行部件30 的斷開結(jié)構(gòu)。
在正常運作中，消防纟全10可以按如下方法用來幫助滅火，為過熱的本 地居民和/或他們的兒女提供涼爽夏季，參與道路竟賽，或者為了其他目的 或受益者。首先，水龍帶(未圖示)連接到管口26上，通常在在蓋28被移 開后以螺紋方式(例如，如圖l所示)。然后，在水龍帶連接后，操作螺母 22可用繞扳旋轉(zhuǎn)使得驅(qū)動桿24壓在消防栓閥14的相應部分從而打開消防栓 閥14 (例如如圖4所示)。當閥14打開時，水從供水16流經(jīng)消防栓閥14, 再經(jīng)套筒12,流出管口26,流入水龍帶，并相應地達到其期望應用或目的 地。
然而，消防^r 10也同樣可成為不法分子關(guān)注的目標，他們魯莽地試圖 將毒素引入公共供水中。這樣的關(guān)注自從被大家熟知的"9-11" (9月11日， 2001年)之后變得更高了，當時恐怖活動成了高度關(guān)注的焦點。相應地， 根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的結(jié)構(gòu)的需求在那件導火事件后變得更加明顯，盡 管事先本專利的發(fā)明者已經(jīng)對此已有預見。更特別的是，不法分子可試圖利 用管口 26和消防栓閥14之間的消防栓10的套筒12可以容納數(shù)加侖液體或 固體材料的事實把毒素引入供水16。相應地，如圖l一圖5所示，不法分子 可以如圖1所示檸開蓋28，如圖2所示引入毒素，如圖3所示把蓋擰回，并 如圖4所示打開消防栓14。當管口 26或所有管口 26被隔離并且閥14打開 時，套筒12中的液體或固體毒素可以與供水16中的液體混合從而污染供水 16,如圖5所示，從而潛在地損害所有與該供水16有關(guān)的人們。
根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的各種結(jié)構(gòu)阻止或減少了這種不齒和直接受 譴責行為的可能性。通常，本發(fā)明的各種實施例的各種結(jié)構(gòu)在管口 26和消 防^^全閥14之間引入物理結(jié)構(gòu)，通過其僅當管口 26和消防#:閥14打開時水流動。作為選擇地或者結(jié)合地，這種結(jié)構(gòu)可以隔離在管口 26下的套筒12的
部分，從而迫使至少一部分不法分子(如果不是全部的話)不能在關(guān)閉管口
26并打開閥14之前在可利用空間裝入毒素。才艮據(jù)圖6所示的第一個實施例， 根據(jù)一種觀點，本發(fā)明的二級閥32可被看作在以與門的邏輯方式運行，管 口 26和消防栓閥14的局部開放(或者否則當水壓施加通過套筒12到管口 26)作為邏輯操作數(shù)，從而阻止不法分子或其他人將毒素引入消防栓10中 的機會。
在圖6所示的實施例中，二級閥32包括一底座34，它以一種允許閥32 被改型到消防栓10的方式安裝在套筒12上。底座34可以通過一伸長構(gòu)件 39被支撐。正如下面更詳細地描述，在一個實施例中，伸長構(gòu)件39輔助了 改型帶有二級閥32的消防栓。閥32與底座34配合，用于當滿足一定條件 時，阻斷套筒12內(nèi)的水和其他液體的流動。閥32優(yōu)選為盤形，用來大致對 應套筒12的內(nèi)表面。在其他實施例中，閥32可以是矩形、正方形、或任意 尺寸和形狀，以與底座34配合阻斷水的流動。此外，底座34和閥32可以 隔離套筒12的部分用以阻止或使得毒素引入套筒12的隔離部分更困難。在 圖6所示的實施例中，底座34也包4舌一個"O"型環(huán)或方形環(huán)38，其一方面 幫助于在底座34和套筒12之間形成密封，另 一方面封閉底座34和閥32。
底座34優(yōu)選由黃銅制成或替代地由任意金屬、塑料、或橡膠制成，這 些材料與閥32配合用以阻斷水的流動并抵^元由于間斷地或長期地暴露在水 里引起的腐蝕。套筒12優(yōu)選采用鑄鐵制成或替代地由任意金屬或剛性材料 制成，其提供了必要的強度用以抵抗必要時相對較高的內(nèi)部水壓，并且長時 間地抵抗外部氣候變化。該"O"形環(huán)或方形環(huán)38優(yōu)選地用橡膠制成或替 代地由在底座34、套筒12和閥32之間提供密封的任意材料制成。
偏置結(jié)構(gòu)40可被設(shè)置于將閥32偏置于"O型環(huán)"或方形環(huán)38或底座 34。偏置結(jié)構(gòu)40可以包括下面中的任意一種任意彈性構(gòu)件，例如，舉例 來說，包括但不限于彈簧，如期望所塑形或加工的彈性材料的任意形式，以及/或用于應用到閥32的重量，用于通過重力偏置。如下文所述，如果閥
32聯(lián)接到驅(qū)動一f 24上用于以對應于片f 24移動的一種方式移動，例如^皮安裝 在桿24上。當管口蓋28被移開且管口 26打開時，閥32阻止或基本阻止毒 素或其他液體、固體或原料被注入到管口 26下的套筒12中。罪犯、惡徒或 其他帶有不軌企圖或想法的人不能壓開或刺穿閥32來通過閥32打開套筒 12，該閥根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實施例加工，其提供了適當?shù)淖枇τ诶缏萁z刀、 撬杠或帶有不良企圖或其他目的的人偶爾所使用的工具造成的變形或破壞。 由于二級閥32除了水從供水16經(jīng)過管口 26往外流的所有情況下隔離了套 筒12,這種犯罪行為被阻止了。
根據(jù)另一個實施例，閥32安裝在一f 24上用以與一f 24移動。在該實施 例中，閥32相對于底座34的底部或者底座34下的O型環(huán)或方形環(huán)38,從 而當并且僅當片f 24往下移動時二級閥打開，也就意味著消防^全閥14是開啟 的。在該實施例中，二級閥32不同于實施例1的閥，當消防4全閥14打開而 管口26關(guān)閉時，至少理論上打開到一定程度。作為實際問題，既然蓋28位 于管口 26上阻止了不期望的材料引入消防松IO中，這使得其沒有什么區(qū)別。
參考圖7，其圖示了底座34和伸長構(gòu)件39的具體實施例。在一個實施 例中，底座34可以是沿著開口的凸緣，用以允許水或液體在閥14和二級閥 32打開時流動。底座優(yōu)選地連接到伸長構(gòu)件39，其從底座34在一個方向上 延伸。伸長構(gòu)件39優(yōu)選包括圓柱部分42和法蘭部分43,其相對于圓柱部分 44向外延伸。在一個實施例中，圓柱部分42通常對應于消防栓體12的內(nèi)腔， 并且基本是空心的，用以允許水流在一定條件下流動。伸長構(gòu)件39可以選 擇地包括沿著伸長構(gòu)件長度的任意數(shù)量的孔，并包括任意數(shù)量的伸長部分， 其輔助于底座34的安裝。伸長構(gòu)件39和法蘭部分43優(yōu)選采用黃銅制成或 替代地由為底座34的安裝提供了必要輔助的任意剛性材料，并通過與套筒 12的相通固定底座34。
圖8所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的改型過程。斷開結(jié)構(gòu)或通行部件30上的消防栓體12的上部41被移開。在本發(fā)明的一個實施例中，閥32 被安裝在消防栓體12的內(nèi)腔中。在本發(fā)明的另一個實施例中，閥32、偏置 結(jié)構(gòu)40、以及/或者"O型環(huán)"38被安裝在消防栓主體12的內(nèi)腔中。底座 34和伸長構(gòu)件39然后被安裝在消防栓體12的上部41內(nèi)。底座34被安裝在 一位置用于與閥32配合，用以在滿足一定條件時阻斷套筒12內(nèi)水的流動。 伸長構(gòu)件39的圓柱部分42安裝鄰接于在消防栓體上部41的內(nèi)腔44，并延 伸到斷開結(jié)構(gòu)或通行部件30。法蘭部分43適于被安裝在消防栓體上部41 的套筒12和斷開結(jié)構(gòu)或通行部件30之間。消防栓體上部41然后重新附在 斷開結(jié)構(gòu)或通行部件30上。
圖9所示的是本發(fā)明的另一個實施例的改型過程。安裝者移開蓋結(jié)構(gòu) 18用以安裝二級閥32。底座34和伸長構(gòu)件39與位于適當位置的底座34 — 起安裝，用以與閥32配合以在滿足一定條件下阻斷套筒12內(nèi)水的流動。伸 長構(gòu)件39在蓋結(jié)構(gòu)18的方向上擴展，并且包括一圓柱部分42和法蘭部分 43。圓柱部分42具有一開口 46,用以允許水流向管口26。法蘭部分43被 定位以使得當蓋結(jié)構(gòu)18重新合上時保持在原位。然后安裝二級閥并重新合 上蓋結(jié)構(gòu)18。
可以采用任何期望的物理結(jié)構(gòu)用以產(chǎn)生或阻止不期望的材料被引入到 消防栓。根據(jù)本發(fā)明的實施例的元件優(yōu)選為耐用材料，但也可以為任何期望 材料。對于消防栓的很多元件而言，傳統(tǒng)上是青銅，并且根據(jù)本發(fā)明的各種 實施例，結(jié)構(gòu)的金屬元件全部或至少有 一些可以由青銅或其他傳統(tǒng)或非傳統(tǒng) 材料加工成。舉例來i兌，在一些實施例中，至少一些元件，例如閥以及/或 者底座以及伸長構(gòu)件，可以由鑄鐵構(gòu)成并浸入或涂覆液體材料，例如橡月吏或 塑料。作為選擇地，在一些實施例中，鑄鐵元件可以封裝在SBR橡膠中或 者涂覆粉末。這種過程可以保護鑄鐵元件不受到腐蝕或其他類型的腐化。這 種過程也同樣有利于閥和底座之間的密封，潛在地消除了對獨立密封圈的需 求。O型環(huán)或方形環(huán)可以由消防栓中使用的傳統(tǒng)材料或非傳統(tǒng)材料加工成。 可構(gòu)成偏置結(jié)構(gòu)40的適當?shù)膹椥越Y(jié)構(gòu)，例如彈簧，可由任何期望材料加工 而成，這些材料具有必要的彈性模量、耐用性、成本和其他特性。
在不脫離本發(fā)明保護范圍的情形下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，可以根據(jù) 本發(fā)明的各種實施，對本發(fā)明進行修改、調(diào)整、改變、刪除、以及增加。
權(quán)利要求
1. 一種用于改型帶有二級閥的消防栓的方法，包括(a)選擇一消防栓，其被安裝在供水系統(tǒng)中并在系統(tǒng)中被使用，消防栓包括一出口、一內(nèi)腔以及一初級閥；(b)臨時移開消防栓的一部分，以允許通入到內(nèi)腔用于引導改型；(c)將二級閥安裝在初級閥和出口之間的消防栓的內(nèi)腔內(nèi)，該二級閥適于與嵌入物配合以形成二級閥，該二級閥適于阻止液體流向初級閥；(d)將嵌入物安裝在初級閥和出口之間的消防栓的內(nèi)腔內(nèi)，該嵌入物包括在基本不透水的關(guān)系下適于與二級閥匹配的底座，以及用于在消防栓的內(nèi)腔中將底座定位在一期望位置的伸長部分；以及(e)重新連接被臨時移開的消防栓的一部分，或者連接相應的結(jié)構(gòu)，用以將消防栓恢復運轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，將嵌入物安裝在消防栓的內(nèi)腔 中，其中伸長構(gòu)件包括一圓柱部分和相對圓柱部分向外延伸的一法蘭部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括，將嵌入物安裝在消防松的內(nèi)腔 中，其中法蘭部分適于安裝后將嵌入物保持在一位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括，將嵌入物安裝在消防栓的內(nèi)腔 中，其中圓柱部分4皮設(shè)置為允許液體的流動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括，將嵌入物安裝在消防栓的內(nèi)腔 中，其中底座適于與二級閥配合，用以阻斷消防栓套筒內(nèi)的液體的流動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，將嵌入物安裝在消防栓的內(nèi)腔 中，其中底座是帶有一開口的一凸緣，用于當二級閥打開時允許液體流動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，移開消防栓的上部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，重新合上消防栓的上部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括，改型帶有二級閥的消防栓，其 中二級閥在初級閥打開時適于打開，在初級閥關(guān)閉時適于關(guān)閉。
10. —種改型帶有二級閥的消防栓，消防;f全包括帶有一內(nèi)腔的一套筒；用于可控制地允許液體從管道流動的 一 初級閥；用于可控制地允許液體流經(jīng)套筒的二級閥；以及用于將二級閥定位在消防;f全中的嵌入物，該嵌入物包括一底座，用于當二級閥在關(guān)閉位置時，在二級閥密封消防栓的內(nèi)腔；一伸長構(gòu)件，其從底座延伸以將底座定位在初級閥和出口之間，其中 伸長構(gòu)件基本上中空以允許液體的流動；以及一法蘭部分，其從該伸長構(gòu)件延伸以通過與消防栓的套筒的配合將底 座保持在位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的消防栓，其中伸長構(gòu)件包括一圓柱部分和相對于 圓柱部分往外延伸的 一 法蘭部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的消防栓，其中法蘭部分適于在安裝后將嵌入物保 持在一位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的消防栓，其中伸長構(gòu)件在伸長構(gòu)件的側(cè)面具有一 開口 ，以與消防4全管口基本對齊并適于液體的流動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的消防栓，其中底座是帶有一開口的凸緣，用于當 二級閥打開時，允i午液體流動。
15. 才艮據(jù)權(quán)利要求10所述的消防^全，其中當初級閥打開時二級閥適于打開， 當初級閥關(guān)閉時關(guān)閉。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的消防栓，其中當初級閥關(guān)閉時二級閥適于關(guān)閉， 但是當初級閥打開時不必打開。
17. —種改型為帶有二級閥的消防栓，消防栓包括帶有一內(nèi)腔的一套筒；用于可控制地允許液體從管道流出的一初級閥；用于可控制地允許液體流經(jīng)套筒的二級閥；以及用于將二級閥定位在消防栓中的嵌入物，該嵌入物包括一底座，用于當二級閥在關(guān)閉位置時，在二級閥上密封消防栓的內(nèi)腔；一伸長構(gòu)件，其從底座延伸以將底座定位在初級閥和出口之間，其中 伸長構(gòu)件基本上中空以允許液體的流動；以及一法蘭部分，其從該伸長構(gòu)件延伸以通過與消防栓的套筒的配合將底 座保持在位置；以及其中，當初級閥打開時二級閥打開，當初級閥關(guān)閉時關(guān)閉。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的消防栓，進一步包括， 一伸長構(gòu)件，其在伸長構(gòu) 件的側(cè)面帶有一開口 ，以與消防4全管口基本對齊并適于液體的流動。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的消防栓，其中法蘭部分適于在安裝后將嵌入物保 持在一位置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的消防栓，其中底座是帶有一開口的凸緣，用于當 二纟及閥打開時，允i午液體流動。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的消防栓，其中當初級閥關(guān)閉時二級閥適于關(guān)閉， 但是當初級閥打開時不必打開。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改型帶有附加結(jié)構(gòu)的消防栓的方法和設(shè)備，用于降低不法分子通過將毒素或其他材料引入到消防栓來污染城市供水的可能性。各種實施例包括底座和伸長構(gòu)件，用于高效低成本的安裝以及與閥的配合，當消防栓管口蓋沒有扭緊開啟時，這些閥隔離了消防栓的部分，否則毒素或其它材料的進入是可能的。
文檔編號E03B9/04GK101432487SQ200780014830
公開日2009年5月13日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者A·菲拉里, D·M·沃爾登, M·J·羅斯, T·D·老戴維森 申請人:戴維森消防栓科技公司