本公開涉及閥，更具體地，本公開涉及消防栓中的主閥。

背景技術(shù)：

閥元件用于通過(guò)開啟、關(guān)閉或部分地阻塞各種通路來(lái)調(diào)節(jié)或控制材料的流動(dòng)。一種類型的閥或閥元件是主閥，其可以用在多種應(yīng)用中，諸如用在在干桶消火栓的消防栓靴座內(nèi)。由于主閥隨時(shí)間的變形或其它劣化，消防栓中的主閥偶爾無(wú)法正確地密封或者甚至發(fā)生災(zāi)難性故障。變形和其它劣化通常是由在操作期間(包括關(guān)閉閥的時(shí)候或正在擰緊閥的時(shí)候)作用在閥上的機(jī)械力引起的。該變形通常是由用于制造閥的材料(諸如橡膠)的柔性所引起的，或者是在閥具有由不同的材料形成的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的情況下，由閥的與消防栓接觸的外部的材料所引起的。盡管將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)結(jié)合在閥中可以提高閥的性能和耐久性，但與結(jié)合這種結(jié)構(gòu)相關(guān)的問(wèn)題包括：在制造過(guò)程中難以將該結(jié)構(gòu)居中并保持在適當(dāng)位置、難以保持在該結(jié)構(gòu)周圍一致的殼厚、以及由于閥的設(shè)計(jì)或者閥的制造過(guò)程而不可避免地暴露于水導(dǎo)致的剛性結(jié)構(gòu)的腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了一種用于消防栓的主閥，該主閥包括：內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面以及定位特征，該定位特征限定在頂表面和底表面中的一者中；以及至少部分地包圍內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)并與所述的定位特征相互作用的外殼。

還公開了一種消防栓，該消防栓包括：限定了入口和出口的消防栓主體，入口可連接至流體供應(yīng)源；以及主閥，所述主閥具有內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)以及至少部分包圍內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的外殼，主閥聯(lián)接到消防栓主體、并可安裝在消防栓主體的出口和流體供應(yīng)源之間，消防栓主體的出口可通過(guò)主閥密封，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面、側(cè)表面以及定位特征，該定位特征與外殼相互作用。

還公開了一種制造消防栓的主閥的方法，該方法包括：形成內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面、側(cè)表面以及定位特征，定位特征限定在頂表面和底表面中的一者中；通過(guò)使定位特征與模具接觸，將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)定位在模具中；以及，形成圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的外殼。

本公開中描述的各種實(shí)現(xiàn)方式可以包括額外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)，所述額外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)不一定在本文中明確公開，但在查看下面的詳細(xì)描述和附圖之后，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。所有這樣的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)旨在被包括在本公開內(nèi)且通過(guò)所附的權(quán)利要求來(lái)保護(hù)。

附圖說(shuō)明

說(shuō)明下面的附圖的特征和組件，以強(qiáng)調(diào)本公開的總體原理。為了一致和清楚起見(jiàn)，在所有附圖中相應(yīng)的特征和組件可以通過(guò)匹配附圖標(biāo)記來(lái)指定。

圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的包括上桶、下桶、消防栓靴座以及閥組件的消防栓的截面圖；

圖2是圖1的消防栓的取自圖1中的細(xì)節(jié)圓2的下桶、消防栓靴座、以及閥組件的詳細(xì)截面圖；

圖3是圖2的閥組件的主閥的俯視圖；

圖4是圖3的主閥的沿著圖3中的線4-4的局部截面?zhèn)纫晥D；

圖5是圖3的主閥的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖6是圖5的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的透視圖，其示出了用于模制圖3的主閥的模具的一半；

圖7是圖5的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的沿著圖6中的線7-7的截面?zhèn)纫晥D，其示出了用于模制圖3的主閥的模具的內(nèi)側(cè)兩個(gè)半部。

具體實(shí)施方式

公開的是一種主閥及其相關(guān)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及各種裝置。主閥包括內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)。在fleury等人的美國(guó)專利號(hào)6,886,586中以及gifford的美國(guó)專利公開號(hào)2014/0261699中示出且公開了示例性的主閥，這兩個(gè)專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，所公開的主閥僅以許多示例性實(shí)施方式中的幾個(gè)進(jìn)行了描述。不應(yīng)將特定的術(shù)語(yǔ)或描述視為對(duì)本公開或其發(fā)布的任何權(quán)利要求的范圍的限制。

在圖1示出了安裝在消防栓100中的主閥136的一個(gè)實(shí)施方式，并在下文對(duì)其進(jìn)行描述。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，消防栓100是干桶消火栓，該干桶消火栓具有消防栓主體110、連接至消防栓主體110的頂部的罩108、連接至消防栓主體110的底部的下桶112以及連接至下桶112的底部的消防栓靴座132。在各種實(shí)施方式中，消防栓100的消防栓靴座132可以連接至供水管或者任何其它流體供應(yīng)管。在各種實(shí)施方式中，消防栓100可以是諸如濕桶消火栓的其它類型的消火栓，并且干桶消火栓的公開不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，操作螺母102安裝在罩108上并且具有與閥桿114連接的螺紋連接部(未示出)。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，閥桿114包括由一對(duì)u形夾銷216a和u形夾銷216b連接的上閥桿部214a以及下閥桿部214b，u形夾銷216a和u形夾銷216b分別具有開口銷218a和開口銷218b。在各種其它實(shí)施方式中，上閥桿部214a以及下閥桿部214b可以通過(guò)各種實(shí)施方式中的任何緊固件連接，緊固件包括焊接件、螺釘或螺栓，并且在各種實(shí)施方式中，閥桿114可以是單個(gè)的單元。

在當(dāng)前的實(shí)施方式中，閥組件130聯(lián)接至下閥桿部214b。閥組件130包括主閥136、上閥板138和下閥板134。在各種實(shí)施方式中，閥組件130通過(guò)蓋螺母140和桿銷150聯(lián)接至下閥桿部214b。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，蓋螺母140通過(guò)螺紋240連接至下閥桿部214b。桿銷150延伸通過(guò)下閥桿部214b，并且與上閥板138連接。由此，主閥136、上閥板138以及下閥板134保持在桿銷150和蓋螺母140之間。在各種其它實(shí)施方式中，閥組件130可以通過(guò)其它方法(包括緊固件、支架、上閥板138上或下閥板134上的螺紋、焊接或粘接)安裝至閥桿114。在各種其它實(shí)施方式中，上閥板138或下閥板134可以與閥桿114一體形成。本公開的桿銷150和蓋螺母140不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。

在當(dāng)前的實(shí)施方式中，消防栓主體110包括限定消防車噴嘴出口172的消防車噴嘴170，以及限定軟管噴嘴出口182的軟管噴嘴180。消防車噴嘴出口172由消防車噴嘴帽174覆蓋，并且軟管噴嘴出口182由軟管噴嘴帽184覆蓋。消防車噴嘴帽174和軟管噴嘴帽184是可移除的，以將消防車和軟管分別附接至消防栓100。

如圖2中所看到的，排水環(huán)殼體120通過(guò)螺栓126(以及在各種實(shí)施方式中，通過(guò)螺栓126和螺母127)固定在下桶112和消防栓靴座132之間，并且使用墊圈128使排水環(huán)殼體120相對(duì)于下桶112密封。在不同的實(shí)施方式中，排水環(huán)殼體120可以通過(guò)諸如粘接、焊接、支架或其它緊固件的其他方法固定。在各種實(shí)施方式中，排水環(huán)殼體120包括第一殼體210和第二殼體211。支承環(huán)122通過(guò)螺紋連接部124螺紋接合至排水環(huán)殼體120的內(nèi)部。支承環(huán)122具有在其內(nèi)部部分中限定的用于密封主閥136的成斜面的支承表面123。主閥136(在圖3至圖4中更詳細(xì)地示出)包括側(cè)表面146、頂表面144以及底表面148。在各種實(shí)施方式中，“表面”旨在包括三維表面，諸如高爾夫球的表面或者主閥136的側(cè)表面146，而不僅僅是平坦的或平面的表面。在各種實(shí)施方式中，頂表面144不包括當(dāng)前被描述為諸如側(cè)表面146的側(cè)表面的表面。在各種其它實(shí)施方式中，頂表面144或底表面148包括成角度的或成斜面的表面，該成角度的或成斜面的表面從頂表面144或底表面148的軸向最外部的徑向向內(nèi)部或徑向向外部延伸。除非另有說(shuō)明，“成角度的”表面或其它特征是指：與相鄰的特征以零度和180度之間的角度相交的表面或其它特征。

在當(dāng)前的實(shí)施方式中，上閥板138接觸頂表面144，下閥板134接觸底表面148。側(cè)表面146限定了設(shè)置在底表面148和頂表面144之間的第一斜面部137。在各種實(shí)施方式中，上閥板138限定了中空腔290。在各種實(shí)施方式中，上閥板138限定了多個(gè)中空腔290。在各種實(shí)施方式中，上閥板138限定了下表面289，中空腔290延伸通過(guò)該下表面289。在各種實(shí)施方式中，上閥板138的下表面289的徑向向外部292支撐主閥136的頂表面144的徑向向外部，下表面289的徑向向內(nèi)部291支撐主閥136的選定的徑向向內(nèi)部。在各種實(shí)施方式中，少于主閥136的整個(gè)頂表面144被上閥板138支撐。在各種實(shí)施方式中，少于主閥136的整個(gè)底表面148被下閥板134支撐。由于通過(guò)內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250提供給主閥136的剛性，在各種實(shí)施方式中，沒(méi)必要支撐主閥136的整個(gè)頂表面144或整個(gè)底表面148，因?yàn)橹鏖y136能夠抵抗變形，包括主閥136的部分不與上閥板138或下閥板134直接接觸的情況。此外，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250在主閥136內(nèi)部的存在有助于防止主閥136被向上拉入支承環(huán)122中和下桶112中。

在當(dāng)前的實(shí)施方式的操作中，為了允許水從供水管流向消防栓主體110，在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)操作螺母102，降低閥桿114，從而導(dǎo)致下閥板134將主閥136推離支承環(huán)122，使得第一斜面部137從成斜面的支承表面123脫離。為了中斷水從供水管流向消防栓主體110，在相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)操作螺母102，升高閥桿114，從而導(dǎo)致下閥板134將主閥136朝向支承環(huán)122推進(jìn)，使得第一斜面部137接合成斜面的支承表面123。因此，軟管噴嘴出口182和消防車噴嘴出口172至少可以通過(guò)主閥136間接密封。

圖2還示出了主閥136包括內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250被包圍在外殼260內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，外殼260由柔性的防水材料(諸如橡膠或塑料)形成。另外，在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250由剛性材料(諸如鑄鐵、硬塑料、不銹鋼或具有類似機(jī)械性能的其它材料)形成。然而，鑄鐵、硬塑料和不銹鋼的公開不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)當(dāng)前公開的限制。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250可以是實(shí)心件或中空殼。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250是實(shí)心件并且具有環(huán)形(如圖3所示)的頂部輪廓。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250可以包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)形部。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250可以具有形狀如正方形、五邊形、六邊形、八邊形或任何其它形狀的頂部輪廓。在各種實(shí)施方式中，主閥136限定了通過(guò)主閥136的中心的鉆孔320(在圖3至圖4中示出)。在各種實(shí)施方式中，鉆孔320包括分別具有半徑r42和半徑r43的倒圓部330和倒圓部340。在各種其它實(shí)施方式中，主閥136可以不限定通過(guò)主閥136的中心的鉆孔320，在該情況下，在當(dāng)前的實(shí)施方式中示出為閥桿114的閥桿不穿過(guò)主閥136。另外，在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250可以不完全被外殼260包圍，而是可以僅部分被包圍。

在各種實(shí)施方式中，主閥136的第一斜面部137允許在第一斜面部137和支承環(huán)122的成斜面的支承表面123之間以較小的直徑形成足夠的密封，從而提供較高的泄漏點(diǎn)。因此，更大的單位面積的力施加在支承環(huán)122和主閥136之間的交界面處。結(jié)果是，可以以較小的總力和較小的主閥136的變形來(lái)完成密封。此外，外殼260到上閥板138和支承環(huán)122之間的間隙g內(nèi)的塑料蠕變可能不會(huì)發(fā)生，這是因?yàn)榈谝恍泵娌?37和第二斜面部142(圖4中所示)之間的角度b(圖4中所示)減小了主閥136的緊鄰間隙g的直徑，有利地延長(zhǎng)了主閥136的壽命。如下所述，如果/當(dāng)主閥136在使用中“翻轉(zhuǎn)”，則相對(duì)于底部提供相同的益處。

圖3和圖4分別示出了主閥136的俯視圖和局部截面圖。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，側(cè)表面146、頂表面144以及底表面148限定在外殼260上。如圖3和圖4中所看到的，主閥136的側(cè)表面146限定了第一斜面部137、第二斜面部142、第三斜面部160、第四斜面部162以及徑向最外邊緣310。在各種實(shí)施方式中，徑向最外邊緣310圍繞主閥136的周邊以半徑r41倒圓化。如圖4中所示，第一斜面部137基本上以角度a從側(cè)表面146的徑向最外邊緣310延伸至第二斜面部142，第二斜面部142基本上以角度b從第一斜面部137延伸至頂表面144，其中，角度b大于角度a。第一斜面部137提供了支承部，第二斜面部142表示這樣的額外的材料缺失，該材料缺失限制蠕變和變形，以延長(zhǎng)主閥136的使用壽命和在閥組件130的使用壽命期間更好的支承和密封。在各種實(shí)施方式中，可以通過(guò)在第一斜面部137和頂表面144之間形成弧形部來(lái)實(shí)現(xiàn)第二斜面部142。

如圖4中所示，第三斜面部160以角度c從徑向最外邊緣310延伸至第四斜面部162，第四斜面部162基本上以角度d從第三斜面部160延伸至底表面148，其中，角度d大于角度c。在各種實(shí)施方式中，可以通過(guò)在第三斜面部160和底表面148之間形成弧形部來(lái)實(shí)現(xiàn)第四斜面部162。

雖然角度a與角度c和/或角度b與角度d分別在不同的實(shí)施方式中可能彼此不同，但是，在當(dāng)前的實(shí)施方式中，角度c約等于角度a，角度d約等于角度b。因此，在當(dāng)前的實(shí)施方式中，主閥136的頂部(從徑向最外邊緣310限定至定頂表面144，并且包括頂表面144，以及包括二者之間的側(cè)表面146的部分)基本上與主閥136的底部(從徑向最外邊緣310限定至定底表面148，并且包括底表面148，以及包括二者之間的側(cè)表面146的部分)相同。因此，在各種實(shí)施方式中，主閥關(guān)于垂直于主閥的軸線的水平面對(duì)稱。這允許主閥136是可逆的，使得如果主閥136的頂部或上半部變成損壞的或疲勞的，主閥136可以“翻轉(zhuǎn)”，使得主閥136的第三斜面部160可以用于與成斜面的支承表面123形成密封。因此，即使當(dāng)替換特征不可獲得時(shí)，具有改進(jìn)的密封的可逆的主閥136提供影響修理的能力。因此，主閥136的頂部和底部的相配的輪廓可以促進(jìn)更能恢復(fù)和更好的密封。

另外，如圖4中所示，在當(dāng)前的實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250限定了內(nèi)表面252、頂表面254、底表面258以及側(cè)表面256。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，側(cè)表面256限定了徑向最外邊緣410、從徑向最外邊緣410延伸至頂表面254的第一成角部264、以及從徑向最外邊緣410延伸至底表面258的第二成角部268。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，第一成角部264具有約等于第二成角部268的第二角度的第一角度，但是在各種實(shí)施方式中，第一角度和第二角度可以不相等。此外，在當(dāng)前的實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的徑向最外邊緣410與主閥136的徑向最外邊緣310近似共面，但是在各種實(shí)施方式中，徑向最外邊緣410可以不與徑向最外邊緣310共面。

圖4還示出了內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250，該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250包括定位特征270和定位特征280，定位特征270限定在頂表面144的軸向最外部中，定位特征280限定在底表面148的軸向最外部中。在各種實(shí)施方式中，定位特征270和定位特征特征280被描述為環(huán)形凹槽。在各種實(shí)施方式中，定位特征可以成形為內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250中的包括但不限于以下特征的凹入或突出特征組中的任一個(gè)或多個(gè)：凹槽、包括中心沖孔的孔、通道、空腔、狹槽或細(xì)長(zhǎng)孔、凹部、銷、具有或不具有內(nèi)部凹處的隆起、以及從內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的該特征的徑向外壁延伸至軸心的凹入特征。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的定位特征270和定位特征280至少部分地與外殼260接觸。在各種實(shí)施方式中，定位特征270和定位特征280有助于在制造過(guò)程期間將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250相對(duì)于外殼260定位。圖5公開了內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的透視視圖。限定在頂表面254的軸向最外部中的定位特征270示出為具有第一側(cè)壁276和第二側(cè)壁274，該第一側(cè)壁276和第二側(cè)壁274都從頂表面254的軸向最外部延伸，并且都相對(duì)于頂表面254的軸向最外部成角度。在各種實(shí)施方式中，第一側(cè)壁276和第二側(cè)壁274正交于頂表面254的軸向最外部。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的頂表面254限定了包括定位特征底表面272的定位特征270。在各種實(shí)施方式中，底表面258限定了包括定位特征底表面282的定位特征280(均在圖7中示出)。在各種實(shí)施方式中，定位特征底表面272與定位特征270的第二側(cè)壁274或第一側(cè)壁276之間的相交部包括弧形部。在各種實(shí)施方式中，定位特征底表面282與定位特征280的一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁(未示出)之間的相交部包括弧形部。

此外，在當(dāng)前的實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250為外殼260提供支撐，使得相比缺少內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的主閥(諸如實(shí)心橡膠主閥)而言，該主閥136能夠承受更高的操作壓力。另外，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250防止主閥136產(chǎn)生到上閥板138和支承環(huán)122之間的間隙g中的塑料蠕變，這是因?yàn)橛蓛?nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250提供的剛性減少了主閥136中柔性材料的體積，從而正如它降低了物理上可能變形到間隙g中的變形程度一樣，減少了可以變形的材料的體積(在圖7中示出，高度h3是形成外部260的柔性材料的厚度的典型值)。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，第一成角部264為第一斜面部137和第二斜面部142提供支撐，第二成角部268為第三斜面部160和第四斜面部162提供支撐。然而在各種實(shí)施方式中，第一成角部264和第二成角部268可以不存在，并且內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250可以包括在不包括第一斜面部137、第二斜面部142、第三斜面部160和第四斜面部162中的任一者的各種主閥中。

在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的總厚度(如從頂表面254到底表面258所測(cè)量的)和總直徑(測(cè)量至徑向最外邊緣410)分別占主閥136的總厚度(如從頂表面144到底表面148所測(cè)量的)和總直徑(測(cè)量至徑向最外邊緣310)的相當(dāng)大的比重，使得內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250占據(jù)了主閥136的大部分體積，并使得外殼260相對(duì)于內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的厚度成比例地薄。在各種實(shí)施方式中，外殼260比內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250剛性更弱，比內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250更可變形；因此，在各種實(shí)施方式中，外殼260的薄度最小化主閥136或其特定部分的整體變形。在各種實(shí)施方式中，外殼260的薄度最小化外殼260的材料成本，并且是將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250居中定位在主閥136中的另一個(gè)原因。在各種實(shí)施方式中，比起外殼260較厚的情況，當(dāng)外殼260相對(duì)于內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的厚度成比例地薄時(shí)，在主閥136中不居中定位的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250將導(dǎo)致外殼260在主閥136的不同部分中的厚度的較大的變化。在各種實(shí)施方式中，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的總厚度和總直徑分別大于主閥136的總厚度和總直徑的50％、75％、80％、90％、或者高達(dá)95％或更多，以減小外殼260的厚度。

圖6示出了內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250以及下半模600a，下半模600a包括多個(gè)定位銷610，每個(gè)定位銷610具有軸向端面611。下半模600a的尺寸不匹配內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的尺寸，而是匹配主閥136的外部尺寸，在不同的實(shí)施方式中，使用包括下半模600a的模具600(圖7中示出)來(lái)模制主閥136。在各種實(shí)施方式中，下半模600a包括三個(gè)定位銷610，每個(gè)定位銷610附接至下半模600a，并且與下半閥600a中的空腔601a(其用于形成主閥136的至少一半的形狀)的中心徑向等距定位。在各種實(shí)施方式中，多個(gè)定位銷610中的每一個(gè)的中心位于一個(gè)圓形內(nèi)，該圓形與定位特征270或定位特征280的軸向中心線也位于的圓形具有相等的半徑(未示出)。在各種實(shí)施方式中，該半徑是圖3和圖4示出的直徑d1和直徑d2的平均值的一半。

圖7示出了夾在下半模600a和上半模600b之間的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250。像下半模600a一樣，上半模600b的尺寸不匹配內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的尺寸，而是匹配主閥136的外部尺寸，在各種實(shí)施方式中，使用至少部分地類似于下半模600a和上半模600b的組合的模具600來(lái)模制主閥136。然而，模具600的公開不應(yīng)認(rèn)為是限制性的，因?yàn)槿缢_的，用于制造主閥136的模具可以在外觀上與當(dāng)前實(shí)施方式中示出的不同，并且可以包括本文未明確公開的附加特征，包括但不限于用于將熔融原材料引入模具的任何通道或端口、加熱特征或冷卻特征、推頂桿、用于將每個(gè)半模相對(duì)于注射成型機(jī)定位的特征等等。

在不同的實(shí)施方式中，上半模600b包括多個(gè)定位銷620。在不同的實(shí)施方式中，上半模600b包括三個(gè)定位銷612，每個(gè)定位銷612附接至上半模600b，并且與上半閥600b中的空腔601b(其用于形成主閥136的另一半的形狀)的中心c徑向等距定位。在不同的實(shí)施方式中，定位銷610各自具有外徑x2，并且每個(gè)定位銷610的軸向端面611定位成遠(yuǎn)離下半模600a的表面651a的軸向最外部的距離等于高度h1。在不同的實(shí)施方式中，定位銷620各自具有第一外徑x1、第二外徑x3、第一軸向端面621以及第二軸向端面622。在不同的實(shí)施方式中，第一軸向端面621定位成遠(yuǎn)離上半模600b的表面651b的軸向最外部的距離等于高度h2，并且第二軸向端面622定位成遠(yuǎn)離上半模600b的表面651b的軸向最外部的距離等于高度h3。定位特征270和定位特征280的第一側(cè)壁276和第二側(cè)壁274之間的距離是距離x1，但是在不同的實(shí)施方式中，定位特征270和定位特征280的第一側(cè)壁276和第二側(cè)壁274之間的距離略大于距離x1，以允許定位銷610的直徑x2的變化或者允許定位銷620的直徑x1的變化。在不同的實(shí)施方式中，x3大于x2。在不同的實(shí)施方式中，多個(gè)定位銷620中的每一個(gè)的中心位于一個(gè)圓形內(nèi)，該圓形與定位特征270和定位特征280的軸向中心線也位于的圓形具有相等的半徑。在不同的實(shí)施方式中，該半徑是圖3和圖4示出的直徑d1和直徑d2的平均值的一半。

因此，在各種實(shí)施方式中，定位銷610和定位銷620適配至定位特征270和定位特征280內(nèi)。在不同的實(shí)施方式中，參考定位特征270和定位特征280的底部或者從定位特征270和定位特征280的底部計(jì)量可以是有利的，并且因此使用定位銷610。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷610的軸向端面611與內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的定位特征280的定位特征底表面282配合接觸。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷610的軸向端面611的圓周邊緣包括弧形部，以提高定位銷610適配至定位特征270和定位特征280內(nèi)的容易性，或者以適應(yīng)定位特征270和定位特征280的底部處的弧形部。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷610的直徑減小至近似匹配定位特征底部表面272和定位特征底部表面282的平坦的那部分，使得定位銷610的軸向端面611保持與定位特征底部表面282配合接觸。在各種實(shí)施方式中，雖然定位銷610和定位銷620至少部分地尺寸不同，但是定位銷610和定位銷620或者其任意組合以及其變型能夠通過(guò)參考內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的不同表面而將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250保持在適當(dāng)位置。

在各種實(shí)施方式中，定位特征270和定位特征280的內(nèi)部表面在制造過(guò)程期間可能比內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的頂表面254或底表面258的軸向最外部更難以清潔異物，因此，優(yōu)選參考內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的頂表面254或底表面258的軸向最外部、或者從內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的頂表面254或底表面258的軸向最外部計(jì)量，并且因此使用定位銷620。更具體地，在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷620的第二軸向端面622與內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的底表面258配合接觸。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷620的第一軸向端面621或者第二軸向端面622的圓周邊緣將各自包括弧形部，以提高定位銷620適配至定位特征270和定位特征280內(nèi)的容易性。在各種實(shí)施方式中，每個(gè)定位銷620的第一軸向端面621或第二軸向端面622的圓周邊緣上的該弧形部適應(yīng)頂表面254的軸向最外部和定位特征270之間的弧形部或者適應(yīng)底表面258的軸向最外部和定位特征280之間的弧形部。在各種實(shí)施方式中，在每個(gè)定位銷620的端部處的直徑是成錐形減小的，以提高定位銷620適配至定位特征270和定位特征280內(nèi)的容易性。在各種實(shí)施方式中，該錐形化將導(dǎo)致定位銷620的與第二軸向端面622相交處的直徑大于定位銷620的與第一軸向端面621相交處的直徑。在各種實(shí)施方式中，模具600的定位銷是圓錐形的或者截頭圓錐形的，其具有橫截面相匹配的環(huán)形凹槽，即具有包括拔模角的壁或者具有另外以不同于90度的角度與頂表面254或底表面258成角度的側(cè)壁。在各種其它實(shí)施方式中，定位銷在形狀上不是圓錐形的或者截頭圓錐形的。在各種實(shí)施方式中，定位銷是軸向?qū)ΨQ的。在各種實(shí)施方式中，側(cè)壁關(guān)于環(huán)形凹槽的軸向中心線對(duì)稱，以適應(yīng)軸向?qū)ΨQ的定位銷。在各種實(shí)施方式中，環(huán)形凹槽或定位銷的對(duì)稱意味著，不必為了匹配定位特征的輪廓而將模具600中的定位銷定向在任何特定的旋轉(zhuǎn)位置中。在各種實(shí)施方式中，鉆孔320用作定位特征以適應(yīng)一個(gè)或多個(gè)定位銷(未示出)，以在封裝過(guò)程期間固定和保持內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的位置。

還公開了一種制造具有內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的消防栓100的主閥136的方法。在各種實(shí)施方式中，該方法包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250定位在模具600(在各種實(shí)施方式中，模具600包括下半模600a和上半模600b)中。在各種實(shí)施方式中，該方法包括將定位特征270或定位特征280與一個(gè)或多個(gè)定位銷610或定位銷620接合的步驟。在各種實(shí)施方式中，該方法包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的定位特征270和定位特征280與模具600接觸。在各種實(shí)施方式中，該方法包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250定位，以便保持內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250在三個(gè)空間維度內(nèi)相對(duì)于模具600的空腔601的位置。在各種實(shí)施方式中，該方法包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250居中定位于模具600的空腔601內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，該方法包括形成至少部分地圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的外殼260。在各種實(shí)施方式中，該方法包括形成圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的外殼260，以便將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250完全包圍在外殼260內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，該方法包括形成圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的外殼260，以便填充空腔601(其限定了空腔601a的表面651a和空腔601b的表面651b)和內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)250的表面251之間的空間。在各種實(shí)施方式中，外殼260由這樣的柔性材料形成，該柔性材料限定了小于約100的肖氏-a硬度，但是小于約100的肖氏-a硬度的公開不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本公開的限制。在各種實(shí)施方式中，外殼260中使用的材料的肖氏-a硬度為約95。在各種實(shí)施方式中，外殼260由苯乙烯-丁二烯橡膠形成。然而，苯乙烯-丁二烯橡膠的公開不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本公開的限制。在各種實(shí)施方式中，該方法將包括填充由定位銷610和定位銷620在在主閥136的外殼260中所產(chǎn)生的空隙。在各種實(shí)施方式中，這些空隙將由多種材料中的任意一種填充，多種材料包括但不限于環(huán)氧樹脂、硅樹脂或橡膠。

本領(lǐng)域的人員應(yīng)當(dāng)注意到，條件性語(yǔ)言，諸如“能夠”、“可能”或“可以”等通常用來(lái)表示：某些實(shí)施方式包括某些特征、元件和/或步驟，但其它的實(shí)施方式不包括某些特征、元件和/或步驟，另有規(guī)定除外或在上下文所使用的有另外理解除外。因此，這樣的條件性語(yǔ)言通常不意在暗示，特征、元件和/或步驟以任何方式為一個(gè)或多個(gè)特定的實(shí)施方式所必需，或一個(gè)或多個(gè)特定的實(shí)施方式必定包括用于決定(利用或不利用用戶輸入或提示)這些特征、元件和/或步驟是否被包括在任何特定的實(shí)施方式中或者是否要在任何特定的實(shí)施方式中執(zhí)行的邏輯。此外，除非具體說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)第一、第二、頂、底、上、下等的任何使用不表示任何順序或重要性或絕對(duì)定位，而是使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、頂、底、等來(lái)區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。此外，附圖中示出的各種部件的尺寸、形狀、厚度和其它規(guī)格和特征是出于說(shuō)明的目的，而不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。附圖并未按比例繪制。

應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，上述實(shí)施方式僅僅是可能的實(shí)現(xiàn)示例，僅出于對(duì)本公開的原理有清楚的理解而提出。如本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將要理解的那樣，流程圖中的任何流程描述或塊應(yīng)該被理解為代表模塊、段或代碼部分，其包括用于實(shí)現(xiàn)該過(guò)程中的特定邏輯功能或步驟的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令，并且包括這樣的替選的實(shí)現(xiàn)方式：在其中可能根本不包括或不執(zhí)行功能，可以根據(jù)所涉及的功能，從示出的或討論的順序(包括基本上同時(shí)或以相反的順序)執(zhí)行功能。在基本上不脫離本公開的精神和原理的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行很多變型和改動(dòng)。另外，本公開的范圍意在涵蓋以上討論的所有元件、特征、方面的任何以及所有的組合和子組合。所有這樣的改動(dòng)和變型意在包括在本公開的范圍中，并且針對(duì)于元件或步驟的單獨(dú)的方面或組合的所有可能的權(quán)利要求意在得到本公開的支持。

在一個(gè)示例性方面中，用于消防栓的主閥包括：內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面以及定位特征，定位特征限定在頂表面和底表面中的一者中；以及至少部分地包圍該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)并與所述的定位特征相互作用的外殼。在另一示例性方面，外殼可以完全包圍內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)。在另一示例性方面，定位特征可以從頂表面和底表面中的所述一者的軸向最外部向內(nèi)延伸。在另一示例性方面，定位特征可以是環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽包括相對(duì)于頂表面和底表面中的其中限定有所述環(huán)形凹槽的所述一者的軸向最外部成角度的側(cè)壁。在另一示例性方面，主閥可以關(guān)于垂直于主閥的軸線的水平面對(duì)稱。在另一示例性方面，環(huán)形槽可以包括第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。

在一個(gè)示例性方面中，消防栓包括：消防栓主體，消防栓主體限定了入口和出口，入口可連接至流體供應(yīng)源；以及主閥，主閥具有內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)以及至少部分包圍內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的外殼，主閥聯(lián)接到消防栓主體、并可安裝在消防栓主體的出口和流體供應(yīng)源之間，消防栓主體的出口可通過(guò)主閥密封，內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面、側(cè)表面以及定位特征，定位特征與外殼相互作用。在另一示例性方面，主閥可以關(guān)于垂直于主閥的軸線的水平面對(duì)稱。在另一示例性方面，主閥的內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的定位特征可以是環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽限定在頂表面和底表面中的一者的軸向最外部中，環(huán)形凹槽由第一側(cè)壁和第二側(cè)壁限定，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁從頂表面和底表面中的所述一者的軸向最外部向內(nèi)延伸。在另一示例性方面，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁可以各自正交于頂表面和底表面中的所述一者的軸向最外部，第二側(cè)壁從第一側(cè)壁徑向向外定位。

在另一示例性方面中，制造消防栓的主閥的方法包括：形成內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)包括頂表面、底表面、側(cè)表面以及定位特征，該定位特征限定在頂表面和底表面中的一者中；通過(guò)使定位特征與模具接觸，將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)定位在模具中；以及，形成圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的外殼。在另一示例性方面，頂表面和底表面可以各自限定彼此基本平行的最外部。在另一示例性方面，將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)定位可以包括：保持內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)在三個(gè)空間維度內(nèi)相對(duì)于外殼的位置。在另一示例性方面，將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)定位可以包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)居中定位于外殼內(nèi)。在另一示例性方面，該方法還可以包括將定位特征與定位銷軸向接合，定位銷附接于模具。在另一示例性方面，模具可以包括第一半模和第二半模，第一半模包括附接至第一半模的第一定位銷，第二半模包括附接至第二半模的第二定位銷。在另一示例性方面，模具可以包括第一半模和第二半模，第一半模包括三個(gè)定位銷。在另一示例性方面，形成圍繞內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)的外殼可以包括將內(nèi)部剛性結(jié)構(gòu)完全包圍在外殼內(nèi)。在另一示例性方面，外殼可以由限定了小于約100的肖氏-a硬度的柔性材料形成。在另一示例性方面，柔性材料可以為苯乙烯-丁二烯橡膠。