CH710462A1

CH710462A1 - About anti-rotation device for a shut-off device.

Info

Publication number: CH710462A1
Application number: CH01916/14A
Authority: CH
Inventors: Strub Rolf
Original assignee: Hawle Armaturen Ag
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-15
Also published as: CH710462B1

Abstract

Überdrehsicherungs-Vorrichtung für eine Absperrarmatur (1) mit einer Schlüsselnuss (15), die auf der Absperrarmatur (1) oder ein Verlängerungsrohr (11) aufsetzbar ist. Die Schlüsselnuss (15) umfasst eine Sollbruchstelle (25), die ein Überdrehen verhindert.Over-tightening device for a shut-off valve (1) with a keyed nut (15) which can be placed on the shut-off valve (1) or an extension tube (11). The keyed nut (15) includes a predetermined breaking point (25), which prevents over-rotation.

Description

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Überdrehsicherungs-Vorrichtung für eine Absperrarmatur gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention is a Überdrehsicherungs device for a shut-off valve according to the preamble of claim 1.

[0002] Absperrarmaturen für Gas- und Wasser- und Abwasserleitungssysteme, kurz Absperrarmaturen, sind in vielen Ausführungen bekannt. Viele dieser Absperrarmaturen sind an unterirdisch verlegten Leitungen angeordnet. Somit ist deren Bedienung – Öffnen/Schliessen – nur über Verlängerungselemente, die bis knapp unter die Erdoberfläche reichen oder auch darüber hinaus, möglich. Insbesondere Absperrarmaturen in Leitungen mit nur 50 oder 100 mm Durchmesser sind verhältnismässig filigran aufgebaut und das Öffnen und Schliessen derselben mit Schlüsseln, die auch für wesentlich grössere Absperrarmaturen geeignet sind, muss mit entsprechender Sorgfalt erfolgen, um nicht einzelne Elemente der Absperrarmatur oder die Absperrarmatur im Gesamten durch überdrehen zu zerstören. Das Überdrehen, mit anderen Worten das Aufbringen eines zu grossen Drehmoments mit einem Schlüssel durch eine kräftige Person, kann sowohl beim Öffnen als auch beim Schliessen erfolgen, wenn davon ausgegangen wird, dass die Absperrarmatur geöffnet sei und dennoch in Öffnungsrichtung gedreht wird oder, wenn davon ausgegangen wird, die Absperrarmatur sei geschlossen, in Schliessrichtung mit dem Schlüssel gedreht wird. Insbesondere bei erdverlegten Absperrarmaturen kann von blossem Auge nicht festgestellt werden, ob die Absperrarmatur nun geschlossen oder geöffnet ist. Shut-off valves for gas and water and sewer systems, short shut-off valves, are known in many designs. Many of these shut-off valves are arranged on underground pipes. Thus, their operation - opening / closing - only about extension elements that reach to just below the surface or beyond, possible. In particular shut-off valves in pipes with only 50 or 100 mm diameter are relatively filigree and the opening and closing of the same with keys that are suitable for much larger shut-off valves must be done with care to not individual elements of the shut-off valve or shut-off in the whole by destroying it. Over-tightening, in other words applying too much torque to a key by a strong person, can be done both when opening and when closing, assuming that the shut-off valve is open and yet rotated in the opening direction or if so is assumed, the shut-off valve is closed, is rotated in the closing direction with the key. Especially with buried shut-off valves can not be determined by the naked eye, whether the shut-off valve is now closed or opened.

[0003] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Überdrehsicherung für Absperrarmaturen zu schaffen, die gewährleistet, dass das auf der Absperrarmatur aufgebrachte Drehmoment begrenzt ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Überdrehsicherung so einfach und zuverlässig zu gestalten, dass diese unabhängig der atmosphärischen Bedingungen, von Wärme oder Kälte, sowie den Verschmutzungsgrad der Armatur stets zuverlässig arbeitet. An object of the present invention is therefore to provide an over-rotation for shut-off valves, which ensures that the force applied to the shut-off valve torque is limited. Another object of the invention is to make the over-rotation protection so simple and reliable that it always works reliably independent of the atmospheric conditions of heat or cold, and the degree of contamination of the valve.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Überdrehsicherungs-Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Überdrehsicherungs-Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. This object is achieved with an overspeed protection device according to the preamble of claim 1. Advantageous embodiments of the overspeed protection device are circumscribed in the dependent claims.

[0005] Es gelingt, diese Aufgabe einwandfrei zu lösen mit einer Schlüsselnuss, die koaxial oder über eine gelenkige Verbindung zur Spindel an der Absperrarmatur eingesetzt ist und zwischen dem Schlüssel oder Handrad zum Betätigen der Absperrarmatur und der Kuppelmuffe an der Spindel der Absperrarmatur eingesetzt wird. Die Schlüsselnuss ist vorzugsweise einteilig ausgeführt und zwischen deren konischen Schlüsselmehrkant und der koaxial ausgebildeten Hülse zur Aufnahme des schieberseitigen Schlüsselvierkants an der Armaturenspindel oder eines Verlängerungsrohrs als Sollbruchstelle ausgebildet. Diese stellt sicher, dass unter allen atmosphärischen Bedingungen und unabhängig von dem Grad der Verschmutzung und allenfalls dem Rostbefall eine Drehmomentbegrenzung gewährleistet ist, indem die Schlüsselnuss bricht. Dies ermöglicht es der Bedienungsperson, klar zu erkennen, dass sie entweder einen Fehler bezüglich der Drehrichtung gemacht hat, oder dass ein zu grosses Drehmoment auf eine offene oder bereits geschlossene Absperrarmatur aufgebracht worden ist, oder dass anderweitig an der Absperrarmatur selbst ein Defekt eingetreten ist. Ein solcher Defekt kann beispielsweise ein in der Absperrarmatur steckengebliebenes Stück Holz, ein Stein oder dergleichen sein. Die Schlüsselnuss kann bei bestehenden Anlagen nachträglich aufgesetzt und mit der Absperrarmatur verbunden werden. Sie ist kostengünstig herstellbar und ohne zusätzlichen Eingriff montierbar. It succeeds to solve this problem properly with a key nut which is coaxial or via an articulated connection to the spindle on the shut-off valve and is used between the key or handwheel for actuating the shut-off valve and the coupling sleeve on the spindle of the shut-off valve. The key nut is preferably made in one piece and formed between the conical key polygon and the coaxially shaped sleeve for receiving the slide-side key square on the valve spindle or an extension tube as a predetermined breaking point. This ensures that under all atmospheric conditions and regardless of the degree of contamination and possibly rust, a torque limit is ensured by breaking the key nut. This allows the operator to clearly see that he has either made a mistake in the direction of rotation, or that too much torque has been applied to an open or already closed shut-off valve, or that otherwise a failure has occurred at the shut-off valve itself. Such a defect may be, for example, a stuck piece of wood in the shut-off valve, a stone or the like. The key nut can be added later in existing systems and connected to the shut-off valve. It is inexpensive to produce and can be mounted without additional intervention.

[0006] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels an einem Verlängerungsrohr für eine unterirdisch liegende Absperrarmatur wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>in schematischer Schnittdarstellung eine Absperrarmatur einer Gas- oder Wasser- oder Abwasserleitung mit aufgesetztem Verlängerungsrohr und eine zugängliche Schlüsselnuss, <tb>Fig. 2<SEP>eine Seitenansicht der Schlüsselnuss, <tb>Fig. 3<SEP>einen Längsschnitt durch die Schlüsselnuss gem. Fig. 2 , <tb>Fig. 4<SEP>eine Aufsicht auf die Schlüsselnuss, <tb>Fig. 5<SEP>einen Querschnitt längs Linie V–V in Fig. 6 durch eine weitere Ausgestaltung der Schlüsselnuss, <tb>Fig. 6<SEP>einen Axialschnitt durch die Schlüsselnuss gemäss Fig. 5 , <tb>Fig. 7<SEP>eine Seitenansicht der Schlüsselnuss, <tb>Fig. 8<SEP>eine Aufsicht auf die Schlüsselnuss, <tb>Fig. 9<SEP>einen Querschnitt längs Linie IX–IX in Fig. 10 durch eine weitere Ausgestaltung der Schlüsselnuss, <tb>Fig. 10<SEP>einen Axialschnitt durch die Schlüsselnuss gemäss Fig. 9 , <tb>Fig. 11<SEP>eine Seitenansicht der Schlüsselnuss, <tb>Fig. 12<SEP>eine Aufsicht auf die Schlüsselnuss <tb>Fig. 13<SEP>einen Axialschnitt durch eine weitere Ausgestaltung der Schlüsselnuss mit einem Sollbruchstift und <tb>Fig. 14<SEP>eine Seitenansicht der Schlüsselnuss gemäss Fig. 13 .Based on an illustrated embodiment of an extension pipe for a shut-off valve located underground, the invention is explained in more detail. Show it: <Tb> FIG. 1 <SEP> in a schematic sectional view of a shut-off valve of a gas or water or sewer pipe with attached extension pipe and an accessible key nut, <Tb> FIG. 2 <SEP> a side view of the key nut, <Tb> FIG. 3 <SEP> a longitudinal section through the key nut acc. 2, <Tb> FIG. 4 <SEP> a top view of the key nut, <Tb> FIG. FIG. 5 shows a cross-section along line V-V in FIG. 6 through a further embodiment of the key nut; FIG. <Tb> FIG. 6 <SEP> an axial section through the key nut according to FIG. 5, <Tb> FIG. 7 <SEP> a side view of the key nut, <Tb> FIG. 8 <SEP> a top view of the key nut, <Tb> FIG. FIG. 9 shows a cross section along line IX - IX in FIG. 10 through a further embodiment of the key nut; FIG. <Tb> FIG. 10 <SEP> an axial section through the key nut according to FIG. 9, <Tb> FIG. 11 <SEP> a side view of the key nut, <Tb> FIG. 12 <SEP> a top view of the key nut <Tb> FIG. 13 <SEP> an axial section through a further embodiment of the key nut with a predetermined breaking pin and <Tb> FIG. 14 <SEP> is a side view of the key nut according to FIG. 13.

[0007] In Fig. 1 ist mit Bezugszeichen 1 schematisch eine Absperrarmatur für eine Wasser- oder Gas- oder -Abwasserleitung bezeichnet. Mit z.B. einem Flansch 3 am Rohr 5 oder einer Schweissung wird die Absperrarmatur mit den beiden angrenzenden Rohrleitungen verbunden. Am oberen Ende der Absperrarmatur 1 ist oberhalb des konisch ausgeführten Deckels 7 ein Adapter 9 sichtbar. Der Adapter 9 steckt auf einer in der Zeichnung nicht sichtbaren ersten Schlüsselaufnahme an der Absperrarmatur 1 und verbindet diese mit einem Verlängerungsrohr 11, an dessen oberen Ende in gebrochenen Linien ein Mehrkantstummel 13 ausgebildet ist. Auf dem Mehrkantstummel 13 sitzt eine Schlüsselnuss 15 aus Stahl oder einem anderen Material. Diese umfasst zwei koaxial zueinander liegende Bereiche, nämlich unten einen Hülsenbereich 17 mit einer Mehrkantbohrung 19 und oben eine zweite Schlüsselaufnahme 21. Zwischen der zweiten Schlüsselaufnahme 21 und dem Hülsenbereich 17 ist ein verjüngter Verbindungsbereich 23 ausgebildet. Vorzugsweise umfasst dieser einen umlaufenden Einstich 25. Der Durchmesser d an der engsten Stelle des verjüngten Bereichs 23 ist derart bemessen, dass dieser eine Sollbruchstelle bildet, die bei Überschreiten eines vorgebbaren, auf die Grösse der Absperrarmatur abgestimmten Drehmoments bricht. Selbstverständlich ist der Durchmesser d abhängig von den Materialeigenschaften, aus denen die Schlüsselnuss 15 hergestellt ist. Weiter ist der Durchmesser d auch abhängig vom Drehmoment, welches noch übertragen werden darf. Letzteres ist selbstverständlich abhängig von der Grösse der Absperrarmatur 1. In Fig. 1, reference numeral 1 schematically denotes a shut-off valve for a water or gas or -Abwasserleitung. With e.g. a flange 3 on the pipe 5 or a weld the shut-off valve is connected to the two adjacent pipes. At the upper end of the shut-off valve 1, an adapter 9 is visible above the conical lid 7. The adapter 9 is inserted on a not visible in the drawing first key receptacle on the shut-off valve 1 and connects them with an extension tube 11, at its upper end in broken lines a polygonal stub 13 is formed. On the polygonal stub 13 sits a key nut 15 made of steel or other material. This comprises two coaxial to each other lying areas, namely below a sleeve portion 17 with a polygonal hole 19 and above a second key receptacle 21. Between the second key receptacle 21 and the sleeve portion 17, a tapered connection portion 23 is formed. Preferably, this comprises a circumferential recess 25. The diameter d at the narrowest point of the tapered portion 23 is dimensioned such that it forms a predetermined breaking point, which breaks when a predetermined, matched to the size of the shut-off valve torque is exceeded. Of course, the diameter d is dependent on the material properties from which the key 15 is made. Furthermore, the diameter d is also dependent on the torque, which may still be transferred. The latter is of course dependent on the size of the shut-off valve. 1

[0008] Im Bereich des Hülsenbereichs 17 ist vorzugsweise eine Bohrung 27 zum Einsetzen einer Schraube, zum Beispiel einer Sechskantschraube, um die Schlüsselnuss 15 am Mehrkant 13 zu befestigen. In the region of the sleeve portion 17 is preferably a bore 27 for inserting a screw, for example a hexagon screw to attach the key 15 on the polygon 13.

[0009] Die Mehrkantbohrung 19 kann parallele Wände aufweisen, wie in Fig. 3 dargestellt, sie kann aber auch konisch ausgebildet sein, um die Schlüsselnuss 15 auch direkt auf die in Fig. 1 nicht dargestellte erste Schlüsselaufnahme an der Absperrarmatur 1 aufsetzen zu können. The polygonal bore 19 may have parallel walls, as shown in Fig. 3, but it may also be conical, in order to put the key nut 15 directly on the not shown in Fig. 1 first key holder on the shut-off valve 1 can.

[0010] Aus der Fig. 1 ist die Lage der Schlüsselnuss 15 bezüglich der Oberfläche 29 des Erdreichs sichtbar. Das Verlängerungsrohr 11 reicht nicht ganz bis zur Oberfläche 29, sondern es mündet in einem Schacht 31, der oben durch einen Deckel 33 verschlossen ist. Damit ist auch ersichtlich, dass die Bedienungsperson, die auf der Oberfläche 29 steht, mit einem Schlüssel von oben auf die Schlüsselaufnahme 21 an der Schlüsselnuss 15 zugreift. Die Person sieht aber nicht, in welcher Stellung sich der Verschluss an der Absperrarmatur 1 befindet. Sie kann aber sofort erkennen, wenn ein zu grosses Drehmoment auf die Schlüsselnuss 15 aufgebracht worden ist, dass dessen Schlüsselaufnahme 21 abgebrochen ist und folglich, bevor die Absperrarmatur 1 weiter geschlossen oder geöffnet werden kann, entweder eine neue Schlüsselnuss 15 aufgesetzt werden muss, oder dass mit Sorgfalt direkt am Mehrkant 13 mit einem entsprechenden Schlüssel erneut das Öffnen oder Schliessen der Absperrarmatur 1 versucht werden muss. From Fig. 1, the position of the key nut 15 with respect to the surface 29 of the soil is visible. The extension tube 11 does not reach all the way to the surface 29, but it opens into a shaft 31, which is closed at the top by a cover 33. This also shows that the operator, who is standing on the surface 29, accesses the key socket 21 on the key nut 15 with a key from above. However, the person does not see in which position the closure is located on the shut-off valve 1. But you can immediately see if too much torque has been applied to the Schlüsselelnuss 15 that its key holder 21 is broken and, consequently, before the shut-off valve 1 can be further closed or opened, either a new key nut 15 must be placed or with care directly on the polygon 13 with a corresponding key again opening or closing the shut-off valve 1 must be tried.

[0011] In einer weiteren Ausgestaltung der Schüsselnuss gemäss den Fig. 5 bis 8 , ist die Schlüsselaufnahme 21 nicht mehr als Vollkörper, sondern durch eine Bohrung 35 als Hohlkörper ausgebildet. Die Schwächungsstelle, an welcher bei Übertreten eines vorgegebenen Drehmoments die Schlüsselaufnahme 21 vom Hülsenbereich 17 bricht, ist in der Bohrung durch eine Nut 37 gebildet. In a further embodiment of the bowl nut according to FIGS. 5 to 8, the key holder 21 is no longer designed as a solid body, but by a bore 35 as a hollow body. The weakening point, at which the key receptacle 21 breaks from the sleeve portion 17 when a predetermined torque is exceeded, is formed in the bore by a groove 37.

[0012] In der weiteren Ausgestaltung der Schlüsselnuss 15 gemäss den Fig. 9 bis 12 , ist die Bohrung 35 in der Schlüsselaufnahme 21 mit einem grösseren Radius versehen, so dass als Sollbruchstelle der Übergangsbereich A von der Schlüsselaufnahme 21 zum Hülsenbereich 17 fungiert. In the further embodiment of the key 15 according to FIGS. 9 to 12, the bore 35 is provided in the key holder 21 with a larger radius, so that acts as a predetermined breaking point of the transition area A of the key holder 21 to the sleeve portion 17.

[0013] In einer weiteren Ausgestaltung der Schlüsselnuss 15 gemäss den Fig. 13 und 14 , ist die Schlüsselaufnahme 21 wiederum als massiver Körper ausgebildet, welcher mit dem Hülsenbereich 17 eine Einheit bildet. Als Sollbruchstelle dient ein Sollbruchstift 39, welcher die Bohrung 19, welche in diesem Fall als Bohrung mit rundem Querschnitt ausgebildet ist, durchdringt. In a further embodiment of the key nut 15 according to FIGS. 13 and 14, the key holder 21 is again formed as a solid body, which forms a unit with the sleeve portion 17. As a predetermined breaking point is a predetermined breaking pin 39, which penetrates the bore 19, which is formed in this case as a hole with a round cross-section.

[0014] In einer weiteren, nicht dargestellten Ausbildung der Schlüsselnuss sind die Schlüsselaufnahme 21 und der Hülsenbereich 17 nicht direkt miteinander verbunden, sondern um eine gemeinsame Welle drehbar, auf der sie koaxial angeordnet sind. Zwischen den beiden sich berührenden Stirnflächen am Hülsenbereich 17 und an der Schlüsselnuss 15 sind Rastelemente eingelassen, welche federnd gelagert sind und bei einem vorgegebenen Drehmoment die Verrastung zwischen der Schlüsselnuss 15 und dem Hülsenbereich 17 aufheben. In another, not shown embodiment of the key nut, the key holder 21 and the sleeve portion 17 are not directly connected to each other, but rotatable about a common shaft on which they are arranged coaxially. Between the two contacting end faces on the sleeve portion 17 and the key nut 15 locking elements are embedded, which are resiliently mounted and cancel the latching between the key nut 15 and the sleeve portion 17 at a predetermined torque.

Legende der BezugszeichenLegend of the reference numbers

[0015] <tb>1<SEP>Absperrarmatur <tb>3<SEP>Flansch <tb>5<SEP>Leitung <tb>7<SEP>Deckel <tb>9<SEP>Adapter <tb>11<SEP>Verlängerungsrohr <tb>13<SEP>Mehrkant <tb>15<SEP>Schlüsselnuss <tb>17<SEP>Hülsenbereich <tb>19<SEP>Mehrkantbohrung <tb>21<SEP>Schlüsselaufnahme <tb>23<SEP>verjüngter Bereich <tb>25<SEP>Sollbruchstelle <tb>27<SEP>Bohrung <tb>29<SEP>Oberfläche <tb>31<SEP>Schacht <tb>33<SEP>Deckel <tb>35<SEP>Axialbohrung <tb>37<SEP>Nut <tb>39<SEP>Sollbruchstift[0015] <Tb> 1 <September> Shut-off <Tb> 3 <September> flange <Tb> 5 <September> Line <Tb> 7 <September> Lid <Tb> 9 <September> Adapter <Tb> 11 <September> extension tube <Tb> 13 <September> polygon <Tb> 15 <September> Key nut <Tb> 17 <September> sleeve region <Tb> 19 <September> polygonal hole <Tb> 21 <September> key receptacle <tb> 23 <SEP> tapered area <Tb> 25 <September> breaking point <Tb> 27 <September> Hole <Tb> 29 <September> surface <Tb> 31 <September> Mining <Tb> 33 <Sept.> Lid <Tb> 35 <September> axial bore <Tb> 37 <September> Nut <Tb> 39 <September> break-pin

Claims

1. Überdrehsicherungs device for a shut-off valve (1), in particular for shut-off valves (1) in water or Gasleitungs- and sewer systems, comprising a first key receptacle on the shut-off valve (1) for placing a rotary knob or a key to open and close the shut-off valve (1), characterized by a keyed nut (15) with a second key receptacle (21) and with a coaxially formed sleeve portion (17) with a bore (19) and with one between the second key receptacle (21) and the sleeve portion (17). formed torque-limiting predetermined breaking range (25).

2. over-rotation device according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking area (25) the shape of a circumferential recess (25) in the connecting region of the second key receptacle (21) to the sleeve portion (17) with the bore (19) is formed.

3. Überdrehsicherungs device according to claim 2, characterized in that the second key receptacle (21) of an axial bore (35) is penetrated and in that in the axial bore (35) has a groove (33) is designed as a predetermined breaking area.

4. Überdrehsicherungs device according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking area (25) by a reduced wall thickness by an axial bore (35) is formed in relation to the key width of the second key nut (25) enlarged diameter.

5. anti-rotation device according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking point is acting as a ratchet in both directions of rotation.

6. Überdrehsicherungs device according to claim 5, characterized in that the ratchet comprises axially or radially acting elastic or elastically mounted locking elements.

7. Überdrehsicherungs device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the second key receptacle (21) and the sleeve portion (17) about the axially extending axis of symmetry (1) rotatably connected to each other and resiliently braced against each other in the axial direction and that between the abutting end faces of the coupling elements forming elements are used, which allow a relative rotation of the second key receptacle (21) and the sleeve portion (17) when a predetermined torque is exceeded.