CN107208811B - 具有槽形内部刚性结构的主阀 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于消防栓的主阀，该主阀包括：内部刚性结构，该内部刚性结构包括顶表面、底表面以及定位特征，该定位特征限定在顶表面和底表面中的一者中；以及至少部分地包围该内部刚性结构并与所述的定位特征相互作用的外壳。

Description

具有槽形内部刚性结构的主阀

技术领域

本公开涉及阀，更具体地，本公开涉及消防栓中的主阀。

背景技术

阀元件用于通过开启、关闭或部分地阻塞各种通路来调节或控制材料的流动。一种类型的阀或阀元件是主阀，其可以用在多种应用中，诸如用在在干桶消火栓的消防栓靴座内。由于主阀随时间的变形或其它劣化，消防栓中的主阀偶尔无法正确地密封或者甚至发生灾难性故障。变形和其它劣化通常是由在操作期间(包括关闭阀的时候或正在拧紧阀的时候)作用在阀上的机械力引起的。该变形通常是由用于制造阀的材料(诸如橡胶)的柔性所引起的，或者是在阀具有由不同的材料形成的内部刚性结构的情况下，由阀的与消防栓接触的外部的材料所引起的。尽管将内部刚性结构结合在阀中可以提高阀的性能和耐久性，但与结合这种结构相关的问题包括：在制造过程中难以将该结构居中并保持在适当位置、难以保持在该结构周围一致的壳厚、以及由于阀的设计或者阀的制造过程而不可避免地暴露于水导致的刚性结构的腐蚀。

发明内容

公开了一种用于消防栓的主阀，该主阀包括：内部刚性结构，该内部刚性结构包括顶表面、底表面以及定位特征，该定位特征限定在顶表面和底表面中的一者中；以及至少部分地包围内部刚性结构并与所述的定位特征相互作用的外壳。

还公开了一种消防栓，该消防栓包括：限定了入口和出口的消防栓主体，入口可连接至流体供应源；以及主阀，所述主阀具有内部刚性结构以及至少部分包围内部刚性结构的外壳，主阀联接到消防栓主体、并可安装在消防栓主体的出口和流体供应源之间，消防栓主体的出口可通过主阀密封，内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，该定位特征与外壳相互作用。

还公开了一种制造消防栓的主阀的方法，该方法包括：形成内部刚性结构，该内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，定位特征限定在顶表面和底表面中的一者中；通过使定位特征与模具接触，将内部刚性结构定位在模具中；以及，形成围绕内部刚性结构的外壳。

本公开中描述的各种实现方式可以包括额外的系统、方法、特征和优点，所述额外的系统、方法、特征和优点不一定在本文中明确公开，但在查看下面的详细描述和附图之后，对于本领域的技术人员将是显而易见的。所有这样的系统、方法、特征和优点旨在被包括在本公开内且通过所附的权利要求来保护。

附图说明

说明下面的附图的特征和组件，以强调本公开的总体原理。为了一致和清楚起见，在所有附图中相应的特征和组件可以通过匹配附图标记来指定。

图1是根据本公开的一个实施方式的包括上桶、下桶、消防栓靴座以及阀组件的消防栓的截面图；

图2是图1的消防栓的取自图1中的细节圆2的下桶、消防栓靴座、以及阀组件的详细截面图；

图3是图2的阀组件的主阀的俯视图；

图4是图3的主阀的沿着图3中的线4-4的局部截面侧视图；

图5是图3的主阀的内部刚性结构的透视图；

图6是图5的内部刚性结构的透视图，其示出了用于模制图3的主阀的模具的一半；

图7是图5的内部刚性结构的沿着图6中的线7-7的截面侧视图，其示出了用于模制图3的主阀的模具的内侧两个半部。

具体实施方式

公开的是一种主阀及其相关方法、系统、设备及各种装置。主阀包括内部刚性结构。在Fleury等人的美国专利号6,886,586中以及Gifford的美国专利公开号2014/0261699中示出且公开了示例性的主阀，这两个专利的全部内容通过引用并入本文。本领域技术人员应该理解的是，所公开的主阀仅以许多示例性实施方式中的几个进行了描述。不应将特定的术语或描述视为对本公开或其发布的任何权利要求的范围的限制。

在图1示出了安装在消防栓100中的主阀136的一个实施方式，并在下文对其进行描述。在当前的实施方式中，消防栓100是干桶消火栓，该干桶消火栓具有消防栓主体110、连接至消防栓主体110的顶部的罩108、连接至消防栓主体110的底部的下桶112以及连接至下桶112的底部的消防栓靴座132。在各种实施方式中，消防栓100的消防栓靴座132可以连接至供水管或者任何其它流体供应管。在各种实施方式中，消防栓100可以是诸如湿桶消火栓的其它类型的消火栓，并且干桶消火栓的公开不应认为是限制性的。在当前的实施方式中，操作螺母102安装在罩108上并且具有与阀杆114连接的螺纹连接部(未示出)。在当前的实施方式中，阀杆114包括由一对U形夹销216a和U形夹销216b连接的上阀杆部214a以及下阀杆部214b，U形夹销216a和U形夹销216b分别具有开口销218a和开口销218b。在各种其它实施方式中，上阀杆部214a以及下阀杆部214b可以通过各种实施方式中的任何紧固件连接，紧固件包括焊接件、螺钉或螺栓，并且在各种实施方式中，阀杆114可以是单个的单元。

在当前的实施方式中，阀组件130联接至下阀杆部214b。阀组件130包括主阀136、上阀板138和下阀板134。在各种实施方式中，阀组件130通过盖螺母140和杆销150联接至下阀杆部214b。在当前的实施方式中，盖螺母140通过螺纹240连接至下阀杆部214b。杆销150延伸通过下阀杆部214b，并且与上阀板138连接。由此，主阀136、上阀板138以及下阀板134保持在杆销150和盖螺母140之间。在各种其它实施方式中，阀组件130可以通过其它方法(包括紧固件、支架、上阀板138上或下阀板134上的螺纹、焊接或粘接)安装至阀杆114。在各种其它实施方式中，上阀板138或下阀板134可以与阀杆114一体形成。本公开的杆销150和盖螺母140不应认为是限制性的。

在当前的实施方式中，消防栓主体110包括限定消防车喷嘴出口172的消防车喷嘴170，以及限定软管喷嘴出口182的软管喷嘴180。消防车喷嘴出口172由消防车喷嘴帽174覆盖，并且软管喷嘴出口182由软管喷嘴帽184覆盖。消防车喷嘴帽174和软管喷嘴帽184是可移除的，以将消防车和软管分别附接至消防栓100。

如图2中所看到的，排水环壳体120通过螺栓126(以及在各种实施方式中，通过螺栓126和螺母127)固定在下桶112和消防栓靴座132之间，并且使用垫圈128使排水环壳体120相对于下桶112密封。在不同的实施方式中，排水环壳体120可以通过诸如粘接、焊接、支架或其它紧固件的其他方法固定。在各种实施方式中，排水环壳体120包括第一壳体210和第二壳体211。支承环122通过螺纹连接部124螺纹接合至排水环壳体120的内部。支承环122具有在其内部部分中限定的用于密封主阀136的成斜面的支承表面123。主阀136(在图3至图4中更详细地示出)包括侧表面146、顶表面144以及底表面148。在各种实施方式中，“表面”旨在包括三维表面，诸如高尔夫球的表面或者主阀136的侧表面146，而不仅仅是平坦的或平面的表面。在各种实施方式中，顶表面144不包括当前被描述为诸如侧表面146的侧表面的表面。在各种其它实施方式中，顶表面144或底表面148包括成角度的或成斜面的表面，该成角度的或成斜面的表面从顶表面144或底表面148的轴向最外部的径向向内部或径向向外部延伸。除非另有说明，“成角度的”表面或其它特征是指：与相邻的特征以零度和180度之间的角度相交的表面或其它特征。

在当前的实施方式中，上阀板138接触顶表面144，下阀板134接触底表面148。侧表面146限定了设置在底表面148和顶表面144之间的第一斜面部137。在各种实施方式中，上阀板138限定了中空腔290。在各种实施方式中，上阀板138限定了多个中空腔290。在各种实施方式中，上阀板138限定了下表面289，中空腔290延伸通过该下表面289。在各种实施方式中，上阀板138的下表面289的径向向外部292支撑主阀136的顶表面144的径向向外部，下表面289的径向向内部291支撑主阀136的选定的径向向内部。在各种实施方式中，少于主阀136的整个顶表面144被上阀板138支撑。在各种实施方式中，少于主阀136的整个底表面148被下阀板134支撑。由于通过内部刚性结构250提供给主阀136的刚性，在各种实施方式中，没必要支撑主阀136的整个顶表面144或整个底表面148，因为主阀136能够抵抗变形，包括主阀136的部分不与上阀板138或下阀板134直接接触的情况。此外，内部刚性结构250在主阀136内部的存在有助于防止主阀136被向上拉入支承环122中和下桶112中。

在当前的实施方式的操作中，为了允许水从供水管流向消防栓主体110，在一个方向上转动操作螺母102，降低阀杆114，从而导致下阀板134将主阀136推离支承环122，使得第一斜面部137从成斜面的支承表面123脱离。为了中断水从供水管流向消防栓主体110，在相反的方向上转动操作螺母102，升高阀杆114，从而导致下阀板134将主阀136朝向支承环122推进，使得第一斜面部137接合成斜面的支承表面123。因此，软管喷嘴出口182和消防车喷嘴出口172至少可以通过主阀136间接密封。

图2还示出了主阀136包括内部刚性结构250，内部刚性结构250被包围在外壳260内。在各种实施方式中，外壳260由柔性的防水材料(诸如橡胶或塑料)形成。另外，在各种实施方式中，内部刚性结构250由刚性材料(诸如铸铁、硬塑料、不锈钢或具有类似机械性能的其它材料)形成。然而，铸铁、硬塑料和不锈钢的公开不应认为是对当前公开的限制。在各种实施方式中，内部刚性结构250可以是实心件或中空壳。在当前的实施方式中，内部刚性结构250是实心件并且具有环形(如图3所示)的顶部轮廓。在各种实施方式中，内部刚性结构250可以包括一个或多个环形部。在各种实施方式中，内部刚性结构250可以具有形状如正方形、五边形、六边形、八边形或任何其它形状的顶部轮廓。在各种实施方式中，主阀136限定了通过主阀136的中心的钻孔320(在图3至图4中示出)。在各种实施方式中，钻孔320包括分别具有半径R42和半径R43的倒圆部330和倒圆部340。在各种其它实施方式中，主阀136可以不限定通过主阀136的中心的钻孔320，在该情况下，在当前的实施方式中示出为阀杆114的阀杆不穿过主阀136。另外，在各种实施方式中，内部刚性结构250可以不完全被外壳260包围，而是可以仅部分被包围。

在各种实施方式中，主阀136的第一斜面部137允许在第一斜面部137和支承环122的成斜面的支承表面123之间以较小的直径形成足够的密封，从而提供较高的泄漏点。因此，更大的单位面积的力施加在支承环122和主阀136之间的交界面处。结果是，可以以较小的总力和较小的主阀136的变形来完成密封。此外，外壳260到上阀板138和支承环122之间的间隙G内的塑料蠕变可能不会发生，这是因为第一斜面部137和第二斜面部142(图4中所示)之间的角度B(图4中所示)减小了主阀136的紧邻间隙G的直径，有利地延长了主阀136的寿命。如下所述，如果/当主阀136在使用中“翻转”，则相对于底部提供相同的益处。

图3和图4分别示出了主阀136的俯视图和局部截面图。在当前的实施方式中，侧表面146、顶表面144以及底表面148限定在外壳260上。如图3和图4中所看到的，主阀136的侧表面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以及径向最外边缘310。在各种实施方式中，径向最外边缘310围绕主阀136的周边以半径R41倒圆化。如图4中所示，第一斜面部137基本上以角度A从侧表面146的径向最外边缘310延伸至第二斜面部142，第二斜面部142基本上以角度B从第一斜面部137延伸至顶表面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表示这样的额外的材料缺失，该材料缺失限制蠕变和变形，以延长主阀136的使用寿命和在阀组件130的使用寿命期间更好的支承和密封。在各种实施方式中，可以通过在第一斜面部137和顶表面144之间形成弧形部来实现第二斜面部142。

如图4中所示，第三斜面部160以角度C从径向最外边缘310延伸至第四斜面部162，第四斜面部162基本上以角度D从第三斜面部160延伸至底表面148，其中，角度D大于角度C。在各种实施方式中，可以通过在第三斜面部160和底表面148之间形成弧形部来实现第四斜面部162。

虽然角度A与角度C和/或角度B与角度D分别在不同的实施方式中可能彼此不同，但是，在当前的实施方式中，角度C约等于角度A，角度D约等于角度B。因此，在当前的实施方式中，主阀136的顶部(从径向最外边缘310限定至定顶表面144，并且包括顶表面144，以及包括二者之间的侧表面146的部分)基本上与主阀136的底部(从径向最外边缘310限定至定底表面148，并且包括底表面148，以及包括二者之间的侧表面146的部分)相同。因此，在各种实施方式中，主阀关于垂直于主阀的轴线的水平面对称。这允许主阀136是可逆的，使得如果主阀136的顶部或上半部变成损坏的或疲劳的，主阀136可以“翻转”，使得主阀136的第三斜面部160可以用于与成斜面的支承表面123形成密封。因此，即使当替换特征不可获得时，具有改进的密封的可逆的主阀136提供影响修理的能力。因此，主阀136的顶部和底部的相配的轮廓可以促进更能恢复和更好的密封。

另外，如图4中所示，在当前的实施方式中，内部刚性结构250限定了内表面252、顶表面254、底表面258以及侧表面256。在当前的实施方式中，侧表面256限定了径向最外边缘410、从径向最外边缘410延伸至顶表面254的第一成角部264、以及从径向最外边缘410延伸至底表面258的第二成角部268。在当前的实施方式中，第一成角部264具有约等于第二成角部268的第二角度的第一角度，但是在各种实施方式中，第一角度和第二角度可以不相等。此外，在当前的实施方式中，内部刚性结构250的径向最外边缘410与主阀136的径向最外边缘310近似共面，但是在各种实施方式中，径向最外边缘410可以不与径向最外边缘310共面。

图4还示出了内部刚性结构250，该内部刚性结构250包括定位特征270和定位特征280，定位特征270限定在顶表面144的轴向最外部中，定位特征280限定在底表面148的轴向最外部中。在各种实施方式中，定位特征270和定位特征特征280被描述为环形凹槽。在各种实施方式中，定位特征可以成形为内部刚性结构250中的包括但不限于以下特征的凹入或突出特征组中的任一个或多个：凹槽、包括中心冲孔的孔、通道、空腔、狭槽或细长孔、凹部、销、具有或不具有内部凹处的隆起、以及从内部刚性结构250的该特征的径向外壁延伸至轴心的凹入特征。在各种实施方式中，内部刚性结构250的定位特征270和定位特征280至少部分地与外壳260接触。在各种实施方式中，定位特征270和定位特征280有助于在制造过程期间将内部刚性结构250相对于外壳260定位。图5公开了内部刚性结构250的透视视图。限定在顶表面254的轴向最外部中的定位特征270示出为具有第一侧壁276和第二侧壁274，该第一侧壁276和第二侧壁274都从顶表面254的轴向最外部延伸，并且都相对于顶表面254的轴向最外部成角度。在各种实施方式中，第一侧壁276和第二侧壁274正交于顶表面254的轴向最外部。在各种实施方式中，内部刚性结构250的顶表面254限定了包括定位特征底表面272的定位特征270。在各种实施方式中，底表面258限定了包括定位特征底表面282的定位特征280(均在图7中示出)。在各种实施方式中，定位特征底表面272与定位特征270的第二侧壁274或第一侧壁276之间的相交部包括弧形部。在各种实施方式中，定位特征底表面282与定位特征280的一个或多个侧壁(未示出)之间的相交部包括弧形部。

此外，在当前的实施方式中，内部刚性结构250为外壳260提供支撑，使得相比缺少内部刚性结构250的主阀(诸如实心橡胶主阀)而言，该主阀136能够承受更高的操作压力。另外，内部刚性结构250防止主阀136产生到上阀板138和支承环122之间的间隙G中的塑料蠕变，这是因为由内部刚性结构250提供的刚性减少了主阀136中柔性材料的体积，从而正如它降低了物理上可能变形到间隙G中的变形程度一样，减少了可以变形的材料的体积(在图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)。在当前的实施方式中，第一成角部264为第一斜面部137和第二斜面部142提供支撑，第二成角部268为第三斜面部160和第四斜面部162提供支撑。然而在各种实施方式中，第一成角部264和第二成角部268可以不存在，并且内部刚性结构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中的任一者的各种主阀中。

在各种实施方式中，内部刚性结构250的总厚度(如从顶表面254到底表面258所测量的)和总直径(测量至径向最外边缘410)分别占主阀136的总厚度(如从顶表面144到底表面148所测量的)和总直径(测量至径向最外边缘310)的相当大的比重，使得内部刚性结构250占据了主阀136的大部分体积，并使得外壳260相对于内部刚性结构250的厚度成比例地薄。在各种实施方式中，外壳260比内部刚性结构250刚性更弱，比内部刚性结构250更可变形；因此，在各种实施方式中，外壳260的薄度最小化主阀136或其特定部分的整体变形。在各种实施方式中，外壳260的薄度最小化外壳260的材料成本，并且是将内部刚性结构250居中定位在主阀136中的另一个原因。在各种实施方式中，比起外壳260较厚的情况，当外壳260相对于内部刚性结构250的厚度成比例地薄时，在主阀136中不居中定位的内部刚性结构250将导致外壳260在主阀136的不同部分中的厚度的较大的变化。在各种实施方式中，内部刚性结构250的总厚度和总直径分别大于主阀136的总厚度和总直径的50％、75％、80％、90％、或者高达95％或更多，以减小外壳260的厚度。

图6示出了内部刚性结构250以及下半模600a，下半模600a包括多个定位销610，每个定位销610具有轴向端面611。下半模600a的尺寸不匹配内部刚性结构250的尺寸，而是匹配主阀136的外部尺寸，在不同的实施方式中，使用包括下半模600a的模具600(图7中示出)来模制主阀136。在各种实施方式中，下半模600a包括三个定位销610，每个定位销610附接至下半模600a，并且与下半阀600a中的空腔601a(其用于形成主阀136的至少一半的形状)的中心径向等距定位。在各种实施方式中，多个定位销610中的每一个的中心位于一个圆形内，该圆形与定位特征270或定位特征280的轴向中心线也位于的圆形具有相等的半径(未示出)。在各种实施方式中，该半径是图3和图4示出的直径D1和直径D2的平均值的一半。

图7示出了夹在下半模600a和上半模600b之间的内部刚性结构250。像下半模600a一样，上半模600b的尺寸不匹配内部刚性结构250的尺寸，而是匹配主阀136的外部尺寸，在各种实施方式中，使用至少部分地类似于下半模600a和上半模600b的组合的模具600来模制主阀136。然而，模具600的公开不应认为是限制性的，因为如所公开的，用于制造主阀136的模具可以在外观上与当前实施方式中示出的不同，并且可以包括本文未明确公开的附加特征，包括但不限于用于将熔融原材料引入模具的任何通道或端口、加热特征或冷却特征、推顶杆、用于将每个半模相对于注射成型机定位的特征等等。

在不同的实施方式中，上半模600b包括多个定位销620。在不同的实施方式中，上半模600b包括三个定位销612，每个定位销612附接至上半模600b，并且与上半阀600b中的空腔601b(其用于形成主阀136的另一半的形状)的中心C径向等距定位。在不同的实施方式中，定位销610各自具有外径X2，并且每个定位销610的轴向端面611定位成远离下半模600a的表面651a的轴向最外部的距离等于高度H1。在不同的实施方式中，定位销620各自具有第一外径X1、第二外径X3、第一轴向端面621以及第二轴向端面622。在不同的实施方式中，第一轴向端面621定位成远离上半模600b的表面651b的轴向最外部的距离等于高度H2，并且第二轴向端面622定位成远离上半模600b的表面651b的轴向最外部的距离等于高度H3。定位特征270和定位特征280的第一侧壁276和第二侧壁274之间的距离是距离X1，但是在不同的实施方式中，定位特征270和定位特征280的第一侧壁276和第二侧壁274之间的距离略大于距离X1，以允许定位销610的直径X2的变化或者允许定位销620的直径X1的变化。在不同的实施方式中，X3大于X2。在不同的实施方式中，多个定位销620中的每一个的中心位于一个圆形内，该圆形与定位特征270和定位特征280的轴向中心线也位于的圆形具有相等的半径。在不同的实施方式中，该半径是图3和图4示出的直径D1和直径D2的平均值的一半。

因此，在各种实施方式中，定位销610和定位销620适配至定位特征270和定位特征280内。在不同的实施方式中，参考定位特征270和定位特征280的底部或者从定位特征270和定位特征280的底部计量可以是有利的，并且因此使用定位销610。在各种实施方式中，每个定位销610的轴向端面611与内部刚性结构250的定位特征280的定位特征底表面282配合接触。在各种实施方式中，每个定位销610的轴向端面611的圆周边缘包括弧形部，以提高定位销610适配至定位特征270和定位特征280内的容易性，或者以适应定位特征270和定位特征280的底部处的弧形部。在各种实施方式中，每个定位销610的直径减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，使得定位销610的轴向端面611保持与定位特征底部表面282配合接触。在各种实施方式中，虽然定位销610和定位销620至少部分地尺寸不同，但是定位销610和定位销620或者其任意组合以及其变型能够通过参考内部刚性结构250的不同表面而将内部刚性结构250保持在适当位置。

在各种实施方式中，定位特征270和定位特征280的内部表面在制造过程期间可能比内部刚性结构250的顶表面254或底表面258的轴向最外部更难以清洁异物，因此，优选参考内部刚性结构250的顶表面254或底表面258的轴向最外部、或者从内部刚性结构250的顶表面254或底表面258的轴向最外部计量，并且因此使用定位销620。更具体地，在各种实施方式中，每个定位销620的第二轴向端面622与内部刚性结构250的底表面258配合接触。在各种实施方式中，每个定位销620的第一轴向端面621或者第二轴向端面622的圆周边缘将各自包括弧形部，以提高定位销620适配至定位特征270和定位特征280内的容易性。在各种实施方式中，每个定位销620的第一轴向端面621或第二轴向端面622的圆周边缘上的该弧形部适应顶表面254的轴向最外部和定位特征270之间的弧形部或者适应底表面258的轴向最外部和定位特征280之间的弧形部。在各种实施方式中，在每个定位销620的端部处的直径是成锥形减小的，以提高定位销620适配至定位特征270和定位特征280内的容易性。在各种实施方式中，该锥形化将导致定位销620的与第二轴向端面622相交处的直径大于定位销620的与第一轴向端面621相交处的直径。在各种实施方式中，模具600的定位销是圆锥形的或者截头圆锥形的，其具有横截面相匹配的环形凹槽，即具有包括拔模角的壁或者具有另外以不同于90度的角度与顶表面254或底表面258成角度的侧壁。在各种其它实施方式中，定位销在形状上不是圆锥形的或者截头圆锥形的。在各种实施方式中，定位销是轴向对称的。在各种实施方式中，侧壁关于环形凹槽的轴向中心线对称，以适应轴向对称的定位销。在各种实施方式中，环形凹槽或定位销的对称意味着，不必为了匹配定位特征的轮廓而将模具600中的定位销定向在任何特定的旋转位置中。在各种实施方式中，钻孔320用作定位特征以适应一个或多个定位销(未示出)，以在封装过程期间固定和保持内部刚性结构250的位置。

还公开了一种制造具有内部刚性结构250的消防栓100的主阀136的方法。在各种实施方式中，该方法包括将内部刚性结构250定位在模具600(在各种实施方式中，模具600包括下半模600a和上半模600b)中。在各种实施方式中，该方法包括将定位特征270或定位特征280与一个或多个定位销610或定位销620接合的步骤。在各种实施方式中，该方法包括将内部刚性结构250的定位特征270和定位特征280与模具600接触。在各种实施方式中，该方法包括将内部刚性结构250定位，以便保持内部刚性结构250在三个空间维度内相对于模具600的空腔601的位置。在各种实施方式中，该方法包括将内部刚性结构250居中定位于模具600的空腔601内。在各种实施方式中，该方法包括形成至少部分地围绕内部刚性结构250的外壳260。在各种实施方式中，该方法包括形成围绕内部刚性结构250的外壳260，以便将内部刚性结构250完全包围在外壳260内。在各种实施方式中，该方法包括形成围绕内部刚性结构250的外壳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)和内部刚性结构250的表面251之间的空间。在各种实施方式中，外壳260由这样的柔性材料形成，该柔性材料限定了小于约100的肖氏-A硬度，但是小于约100的肖氏-A硬度的公开不应认为是对本公开的限制。在各种实施方式中，外壳260中使用的材料的肖氏-A硬度为约95。在各种实施方式中，外壳260由苯乙烯-丁二烯橡胶形成。然而，苯乙烯-丁二烯橡胶的公开不应认为是对本公开的限制。在各种实施方式中，该方法将包括填充由定位销610和定位销620在在主阀136的外壳260中所产生的空隙。在各种实施方式中，这些空隙将由多种材料中的任意一种填充，多种材料包括但不限于环氧树脂、硅树脂或橡胶。

本领域的人员应当注意到，条件性语言，诸如“能够”、“可能”或“可以”等通常用来表示：某些实施方式包括某些特征、元件和/或步骤，但其它的实施方式不包括某些特征、元件和/或步骤，另有规定除外或在上下文所使用的有另外理解除外。因此，这样的条件性语言通常不意在暗示，特征、元件和/或步骤以任何方式为一个或多个特定的实施方式所必需，或一个或多个特定的实施方式必定包括用于决定(利用或不利用用户输入或提示)这些特征、元件和/或步骤是否被包括在任何特定的实施方式中或者是否要在任何特定的实施方式中执行的逻辑。此外，除非具体说明，术语第一、第二、顶、底、上、下等的任何使用不表示任何顺序或重要性或绝对定位，而是使用术语第一、第二、顶、底、等来区分一个元件与另一个元件。此外，附图中示出的各种部件的尺寸、形状、厚度和其它规格和特征是出于说明的目的，而不应认为是限制性的。附图并未按比例绘制。

应当强调，上述实施方式仅仅是可能的实现示例，仅出于对本公开的原理有清楚的理解而提出。如本公开的本领域技术人员将要理解的那样，流程图中的任何流程描述或块应该被理解为代表模块、段或代码部分，其包括用于实现该过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令，并且包括这样的替选的实现方式：在其中可能根本不包括或不执行功能，可以根据所涉及的功能，从示出的或讨论的顺序(包括基本上同时或以相反的顺序)执行功能。在基本上不脱离本公开的精神和原理的情况下，可以对上述实施方式进行很多变型和改动。另外，本公开的范围意在涵盖以上讨论的所有元件、特征、方面的任何以及所有的组合和子组合。所有这样的改动和变型意在包括在本公开的范围中，并且针对于元件或步骤的单独的方面或组合的所有可能的权利要求意在得到本公开的支持。

在一个示例性方面中，用于消防栓的主阀包括：内部刚性结构，该内部刚性结构包括顶表面、底表面以及定位特征，定位特征限定在顶表面和底表面中的一者中；以及至少部分地包围该内部刚性结构并与所述的定位特征相互作用的外壳。在另一示例性方面，外壳可以完全包围内部刚性结构。在另一示例性方面，定位特征可以从顶表面和底表面中的所述一者的轴向最外部向内延伸。在另一示例性方面，定位特征可以是环形凹槽，该环形凹槽包括相对于顶表面和底表面中的其中限定有所述环形凹槽的所述一者的轴向最外部成角度的侧壁。在另一示例性方面，主阀可以关于垂直于主阀的轴线的水平面对称。在另一示例性方面，环形槽可以包括第一侧壁和第二侧壁。

在一个示例性方面中，消防栓包括：消防栓主体，消防栓主体限定了入口和出口，入口可连接至流体供应源；以及主阀，主阀具有内部刚性结构以及至少部分包围内部刚性结构的外壳，主阀联接到消防栓主体、并可安装在消防栓主体的出口和流体供应源之间，消防栓主体的出口可通过主阀密封，内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，定位特征与外壳相互作用。在另一示例性方面，主阀可以关于垂直于主阀的轴线的水平面对称。在另一示例性方面，主阀的内部刚性结构的定位特征可以是环形凹槽，环形凹槽限定在顶表面和底表面中的一者的轴向最外部中，环形凹槽由第一侧壁和第二侧壁限定，第一侧壁和第二侧壁从顶表面和底表面中的所述一者的轴向最外部向内延伸。在另一示例性方面，第一侧壁和第二侧壁可以各自正交于顶表面和底表面中的所述一者的轴向最外部，第二侧壁从第一侧壁径向向外定位。

在另一示例性方面中，制造消防栓的主阀的方法包括：形成内部刚性结构，该内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，该定位特征限定在顶表面和底表面中的一者中；通过使定位特征与模具接触，将内部刚性结构定位在模具中；以及，形成围绕内部刚性结构的外壳。在另一示例性方面，顶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，将内部刚性结构定位可以包括：保持内部刚性结构在三个空间维度内相对于外壳的位置。在另一示例性方面，将内部刚性结构定位可以包括将内部刚性结构居中定位于外壳内。在另一示例性方面，该方法还可以包括将定位特征与定位销轴向接合，定位销附接于模具。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销，第二半模包括附接至第二半模的第二定位销。在另一示例性方面，模具可以包括第一半模和第二半模，第一半模包括三个定位销。在另一示例性方面，形成围绕内部刚性结构的外壳可以包括将内部刚性结构完全包围在外壳内。在另一示例性方面，外壳可以由限定了小于约100的肖氏-A硬度的柔性材料形成。在另一示例性方面，柔性材料可以为苯乙烯-丁二烯橡胶。

Claims (30)

1.一种用于消防栓的主阀，所述主阀包括：

内部刚性结构，所述内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，所述内部刚性结构限定轴线和沿着所述内部刚性结构的轴线从所述顶表面延伸到所述底表面的钻孔，所述定位特征限定在所述顶表面和所述底表面中的一者中以及从所述钻孔径向向外定位并从所述侧表面径向向内定位，所述定位特征由从所述内部刚性结构的所述顶表面和所述底表面中的所述一者的轴向最外部部分地向内延伸的凹入特征限定，并且所述定位特征限定定位特征底表面；以及

外壳，所述外壳至少部分包围所述内部刚性结构，并与所述定位特征相互作用。

2.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述外壳完全包围所述内部刚性结构。

3.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述定位特征是环形凹槽，所述环形凹槽包括相对于所述顶表面和所述底表面中的其中限定有所述环形凹槽的所述一者的轴向最外部成角度的侧壁。

4.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述主阀关于垂直于所述主阀的轴线的水平面对称。

5.根据权利要求3所述的主阀，其中，所述环形凹槽包括第一侧壁和第二侧壁。

6.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述顶表面和所述底表面限定了相互平行的最外部。

7.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述外壳由限定了小于100的肖氏-A硬度的柔性材料形成。

8.根据权利要求5所述的主阀，其中，所述第一侧壁限定了第一直径，所述第二侧壁限定了第二直径，并且，所述第二直径大于所述第一直径。

9.根据权利要求3所述的主阀，其中，所述环形凹槽相对于所述主阀的轴线同心。

10.根据权利要求3所述的主阀，其中，

所述定位特征是在所述内部刚性结构的所述顶表面中限定的第一定位特征；

所述内部刚性结构的所述底表面还限定了第二定位特征；和

所述第二定位特征是环形凹槽，所述环形凹槽包括相对于所述底表面的轴向最外部成角度的侧壁。

11.一种消防栓，包括：

消防栓主体，所述消防栓主体限定了入口和出口，所述入口能够连接至流体供应源；以及

主阀，所述主阀具有内部刚性结构以及至少部分包围所述内部刚性结构的外壳，所述主阀联接到所述消防栓主体、并能够安装在所述消防栓主体的所述出口和所述流体供应源之间，所述消防栓主体的所述出口能够通过所述主阀密封，所述内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征并且限定从所述顶表面向所述底表面延伸的钻孔，所述定位特征与所述外壳相互作用以及从所述钻孔径向向外定位并从所述侧表面径向向内定位，所述定位特征由部分地延伸到所述顶表面和所述底表面中的一者的凹入特征限定，并且所述定位特征限定定位特征底表面。

12.根据权利要求11所述的消防栓，其中，所述主阀关于垂直于所述主阀的轴线的水平面对称。

13.根据权利要求11所述的消防栓，其中，所述主阀的所述内部刚性结构的所述定位特征是环形凹槽，所述环形凹槽限定在所述顶表面和所述底表面中的所述一者的轴向最外部中，所述环形凹槽由第一侧壁和第二侧壁限定，所述第一侧壁和所述第二侧壁从所述顶表面和所述底表面中的所述一者的所述轴向最外部向内延伸。

14.根据权利要求13所述的消防栓，其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁各自正交于所述顶表面和所述底表面中的所述一者的所述轴向最外部，所述第二侧壁从所述第一侧壁径向向外定位。

15.根据权利要求11所述的消防栓，其中，所述顶表面和所述底表面限定相互平行的最外部。

16.根据权利要求11所述的消防栓，其中，所述外壳由限定了小于100的肖氏-A硬度的柔性材料形成。

17.根据权利要求16所述的消防栓，其中，所述柔性材料为苯乙烯-丁二烯橡胶。

18.根据权利要求13所述的消防栓，其中，所述第一侧壁限定了第一直径，所述第二侧壁限定了第二直径，并且，所述第二直径大于所述第一直径。

19.根据权利要求13所述的消防栓，其中，所述环形凹槽相对于所述主阀的轴线同心。

20.根据权利要求13所述的消防栓，其中，

所述定位特征是在所述内部刚性结构的所述顶表面中限定的第一定位特征；

所述内部刚性结构的所述底表面还限定第二定位特征；和

所述第二定位特征是环形凹槽，所述环形凹槽包括相对于所述底表面的轴向最外部成角度的侧壁。

21.一种制造消防栓的主阀的方法，所述方法包括：

形成内部刚性结构，所述内部刚性结构包括顶表面、底表面、侧表面以及定位特征，所述定位特征限定在所述顶表面和所述底表面中的一者中；

通过使所述定位特征与模具接触，将所述内部刚性结构定位在所述模具中；以及

形成围绕所述内部刚性结构的外壳。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述顶表面和所述底表面各自限定彼此平行的最外部。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，将所述内部刚性结构定位包括：保持所述内部刚性结构在三个空间维度内相对于所述外壳的位置。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述内部刚性结构定位包括：将所述内部刚性结构居中定位于所述外壳内。

25.根据权利要求23所述的方法，还包括将所述定位特征与定位销轴向接合，所述定位销附接于所述模具。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模包括附接至所述第一半模的第一定位销，所述第二半模包括附接至所述第二半模的第二定位销。

27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述模具包括第一半模和第二半模，所述第一半模包括三个定位销。

28.根据权利要求21所述的方法，其中，形成围绕所述内部刚性结构的所述外壳包括：将所述内部刚性结构完全包围在所述外壳内。

29.根据权利要求21所述的方法，其中，所述外壳由限定了小于100的肖氏-A硬度的柔性材料形成。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述柔性材料为苯乙烯-丁二烯橡胶。