DE102022116677A1 - Actuating device for a shut-off device, in particular a hydrant, hydrant system and water extraction fitting - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (1) für eine Absperrvorrichtung, insbesondere für einen Hydranten, insbesondere für einen Unterflurhydranten (2), mit einer Freigabeeinheit (3), die dazu ausgelegt ist, die Bedienung eines Ventils der Absperrvorrichtung wahlweise freizugeben oder zu unterbinden, einer Steuereinheit, die mit der Freigabeeinheit (3) verbunden und dazu ausgelegt ist, die Freigabeeinheit (3) erst nach Authentifizierung eines Freigabecodes zur Freigabe der Ventilbedienung anzusteuern, wobei die Steuereinheit eine Kommunikationseinheit, zum Einlesen des Freigabecodes aufweist, wobei die Freigabeeinheit (3) an einer Ventilspindel (5) angreift, wobei die Freigabeeinheit (3) einen Schlüsselansatz (6) und eine schaltbare Kupplung (7) aufweist, wobei die Kupplung (7) in einer ersten Schaltstellung den Schlüsselansatz (6) drehmomentübertragend mit der Ventilspindel (5) verbindet und in einer zweiten Schaltstellung die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Schlüsselansatz (6) und der Ventilspindel (5) zumindest in der das Ventil öffnenden Drehrichtung (8) unterbindet, wobei die Freigabeeinheit (3) einen Antrieb (10) aufweist, welcher mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei der Antrieb (10) die schaltbare Kupplung (7) betätigt.The invention relates to an actuating device (1) for a shut-off device, in particular for a hydrant, in particular for an underground hydrant (2), with a release unit (3) which is designed to selectively enable or prevent the operation of a valve of the shut-off device Control unit, which is connected to the release unit (3) and is designed to control the release unit (3) only after authentication of a release code to release the valve operation, the control unit having a communication unit for reading in the release code, the release unit (3). a valve spindle (5), the release unit (3) having a key attachment (6) and a switchable clutch (7), the clutch (7) connecting the key attachment (6) to the valve spindle (5) in a torque-transmitting manner in a first switching position and in a second switching position, the torque-transmitting connection between the key attachment (6) and the valve spindle (5) is prevented at least in the direction of rotation (8) that opens the valve, the release unit (3) having a drive (10) which is connected to the control unit is, the drive (10) actuating the switchable clutch (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Absperrvorrichtung, insbesondere für einen Hydranten, insbesondere für einen Unterflurhydranten, mit einer Freigabeeinheit, die dazu ausgelegt ist, die Bedienung eines Ventils der Absperrvorrichtung wahlweise freizugeben oder zu unterbinden, einer Steuereinheit, die mit der Freigabeeinheit verbunden und dazu ausgelegt ist, die Freigabeeinheit erst nach Authentifizierung eines Freigabecodes zur Freigabe der Ventilbedienung anzusteuern, wobei die Steuereinheit eine Kommunikationseinheit, zum Einlesen des Freigabecodes aufweist, wobei die Freigabeeinheit an einer Ventilspindel angreift, wobei die Freigabeeinheit einen Schlüsselansatz und eine schaltbare Kupplung aufweist, wobei die Kupplung in einer ersten Schaltstellung den Schlüsselansatz drehmomentübertragend mit der Ventilspindel verbindet und in einer zweiten Schaltstellung die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Schlüsselansatz und der Ventilspindel zumindest in der das Ventil öffnenden Drehrichtung unterbindet, wobei die Freigabeeinheit einen Antrieb aufweist, welcher mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei der Antrieb die schaltbare Kupplung betätigt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Hydrantensystem umfassend eine solche Betätigungsvorrichtung.The invention relates to an actuating device for a shut-off device, in particular for a hydrant, in particular for an underground hydrant, with a release unit which is designed to selectively enable or prevent the operation of a valve of the shut-off device, a control unit which is connected to the release unit and to it is designed to control the release unit only after authentication of a release code to release the valve operation, the control unit having a communication unit for reading the release code, the release unit acting on a valve spindle, the release unit having a key attachment and a switchable clutch, the clutch in a first switching position connects the key attachment to the valve spindle in a torque-transmitting manner and in a second switching position prevents the torque-transmitting connection between the key attachment and the valve spindle at least in the direction of rotation that opens the valve, the release unit having a drive which is connected to the control unit, wherein the Drive operates the switchable clutch. The invention also relates to a hydrant system comprising such an actuation device.
Für Wasserversorgungsunternehmen besteht häufig die Problematik, dass Wasserentnahmearmaturen (z. B. in Form von Hydrantenstandrohren) von Dritten ausgeliehen werden (z. B. zur Bereitstellung der Wasserversorgung an Baustellen) und unkontrolliert im Leitungsnetz eingesetzt werden können. Außerdem besteht das Risiko, dass fremde Wasserentnahmearmaturen eingesetzt werden und das Wasserversorgungsunternehmen nicht von einer Entnahme in Kenntnis gesetzt wird. Das bringt abrechnungstechnische Probleme mit sich. Außerdem besteht ein Risiko von Verunreinigungen und Manipulationen im Rohrnetz. So besteht insbesondere bei Unterflurhydranten ein permanentes Risiko von unberechtigten Zugriffen auf das Leitungsnetz, was auch eine potentielle Gefährdung beispielsweise durch Terrorangriffe mit sich bringt. Ein heutiger Unterflurhydrant lässt sich derzeit einfach mit Werkzeug aus dem Baumarkt (Vierkant) von jedem öffnen und manipulieren, sodass eine gezielte Verunreinigung oder Vergiftung des Trinkwassernetzes von Terroristen relativ leicht vorgenommen werden kann.Water supply companies often face the problem that water extraction fittings (e.g. in the form of hydrant standpipes) are borrowed from third parties (e.g. to provide water supply to construction sites) and can be used in the pipe network in an uncontrolled manner. There is also the risk that third-party water extraction fittings will be used and the water supply company will not be informed of a withdrawal. This brings with it billing problems. There is also a risk of contamination and manipulation in the pipe network. There is a permanent risk of unauthorized access to the pipe network, particularly with underground hydrants, which also poses a potential threat from terrorist attacks, for example. Today's underground hydrant can be easily opened and manipulated by anyone using tools from the hardware store (square), so that targeted contamination or poisoning of the drinking water network can be carried out relatively easily by terrorists.
Zur Absicherung von Hydranten offenbart die
Neben der Absicherung von Hydranten ist auch eine wirksame Absicherung weiterer Absperrvorrichtungen bisher nur bedingt möglich. So können Ventile von Absperrvorrichtungen auch in anderen Anwendungsgebieten problemlos von Unbefugten manipuliert werden, was die Sicherheit von Kraftwerken, Produktionsanlagen und ähnlichen Systemen gefährdet.In addition to securing hydrants, effective protection of other shut-off devices has so far only been possible to a limited extent. Valves of shut-off devices can also be easily manipulated by unauthorized persons in other areas of application, which endangers the safety of power plants, production facilities and similar systems.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, die eine einfache und sichere Absicherung von Absperrvorrichtungen, insbesondere Hydranten, insbesondere Unterflurhydranten ermöglicht. Außerdem soll ein verbessertes Hydrantensystem mit einer solchen Vorrichtung angegeben werden. Ferner soll ein verbesserter Hydrantenschlüssel vorgeschlagen werden.It is the object of the invention to provide an improved device which enables simple and safe securing of shut-off devices, in particular hydrants, in particular underground hydrants. In addition, an improved hydrant system with such a device is to be specified. Furthermore, an improved hydrant key is to be proposed.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Hydrantensystem nach Anspruch 7 und einen Hydrantenschlüssel gemäß Anspruch 14.This task is solved by an actuating device with the features of
Dadurch, dass an dem Schlüsselansatz elektrische Kontaktflächen vorgesehen sind, welche dazu ausgebildet sind, einen Strom zur Betätigung des Antriebs und / oder den Freigabecode an die Steuereinheit zu übertragen, kann eine mit der Betätigungsvorrichtung ausgerüstete Absperrvorrichtung, insbesondere ein mit der Betätigungsvorrichtung ausgerüsteter Hydrant, insbesondere ein mit der Betätigungsvorrichtung ausgerüsteter Unterflurhydrant, auf einfache und praktikable Weise abgesichert werden. Über die Betätigungsvorrichtung kann die Bedienung des Ventils lediglich Personen vorbehalten bleiben, die über den Freigabecode zum Zugriff auf die Absperrvorrichtung, insbesondere den Hydranten, insbesondere den Unterflurhydranten, verfügen. Wird der Freigabecode von der Steuereinheit nicht authentifiziert, so unterbindet die Freigabeeinheit die Bedienung des Ventils der mit der Betätigungsvorrichtung abgesicherten Absperrvorrichtung, insbesondere des Hydranten, insbesondere des Unterflurhydranten, und zwar in der Weise, dass die Ventilspindel zumindest in der Öffnungsrichtung nicht gedreht werden kann. Nach erfolgreicher Authentifizierung des Freigabecodes hingegen steuert die Steuereinheit die Freigabeeinheit an, um die Ventilbedienung zur Bedienung des Ventils an der abgesicherten Absperrvorrichtung, insbesondere am Hydranten, insbesondere am Unterflurhydranten, freizugeben. Der Schlüsselansatz (z.B. ein herkömmlicher Vierkant), der zum Ansatz beispielsweise eines Hydrantenschlüssels dient, wird über die schaltbare Kupplung nach Authentifizierung, d.h. in der ersten Schaltstellung, drehmomentübertragend mit der Ventilspindel verbunden, sodass das Ventil durch Drehung des Hydrantenschlüssels in normaler Art und Weise geöffnet werden kann. In der zweiten Schaltstellung der Kupplung unterbindet die Freigabeeinheit die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Schlüsselansatz und der Ventilspindel, und zwar zumindest in der das Ventil öffnenden Drehrichtung, um eine Bedienung des Ventils zu verhindern, wenn keine erfolgreiche Authentifizierung eines Freigabecodes vorliegt. Damit kann das Ventil in der zweiten Schaltstellung nicht geöffnet werden. Der Zugriff auf die Absperrvorrichtung, insbesondere den Hydranten, ist blockiert. Die Steuereinheit steuert die Freigabeeinheit so an, dass die schaltbare Kupplung sich in der ersten Schaltstellung befindet, wenn ein gültiger Freigabecode vorliegt. Ansonsten wird die schaltbare Kupplung in die zweite Schaltstellung geschaltet oder verbleibt in der zweiten Schaltstellung, um die Öffnung des Ventils wirksam zu unterbinden. Hierdurch können Manipulationen an Absperrvorrichtungen, insbesondere an Hydranten, wirksam und einfach verhindert werden. Außerdem kann die Entnahme von Wasser über erfindungsgemäß mit der Betätigungsvorrichtung abgesicherte Hydranten besser kontrolliert werden. Die elektrischen Kontaktflächen bieten eine Verbindung an dem Schlüsselansatz der Freigabeeinheit, über welche neben Strom zur Versorgung des Antriebs auch der Freigabecode zur Authentifizierung an die Steuereinheit übermittelt werden kann. Damit muss die Betätigungsvorrichtung selbst keine eigene Stromversorgung aufweisen, sondern es kann über die elektrischen Kontaktflächen an dem Schlüsselansatz der Freigabeeinheit eine externe Stromversorgung zur Betätigung des Antriebs angeschlossen werden. Neben der Übertragung von Strom aus einer externen Stromversorgung kann auch der Freigabecode übertragen werden, sodass hierfür keine separaten Kontaktflächen erforderlich sind.Because electrical contact surfaces are provided on the key attachment, which are designed to transmit a current for actuating the drive and / or the release code to the control unit, a shut-off device equipped with the actuating device, in particular a hydrant equipped with the actuating device, in particular an underground hydrant equipped with the actuating device can be secured in a simple and practical way. Via the actuating device, operation of the valve can only be reserved for people who have the release code for access to the shut-off device, in particular the hydrant, in particular the underground hydrant. If the release code is not authenticated by the control unit, the release unit prevents the operation of the valve of the shut-off device secured by the actuating device, in particular of the hydrant, in particular of the underground hydrant, in such a way that the valve spindle cannot be rotated at least in the opening direction. After successful authentication of the release code, however, the control unit controls the release unit in order to release the valve operation for operating the valve on the secured shut-off device, in particular on the hydrant, in particular on the underground hydrant. The key attachment (eg a conventional square), which is used to attach a hydrant key, for example, is connected to the valve spindle in a torque-transmitting manner via the switchable coupling after authentication, ie in the first switching position, so that the valve can be opened in a normal manner by turning the hydrant key. In the second switching position of the clutch, the release unit prevents the torque-transmitting connection between the key attachment and the valve spindle, at least in the direction of rotation that opens the valve, in order to prevent operation of the valve if there is no successful authentication of a release code. This means that the valve cannot be opened in the second switching position. Access to the shut-off device, especially the hydrant, is blocked. The control unit controls the release unit so that the switchable clutch is in the first switching position when a valid release code is present. Otherwise, the switchable clutch is switched to the second switching position or remains in the second switching position in order to effectively prevent the valve from opening. This means that manipulation of shut-off devices, especially hydrants, can be effectively and easily prevented. In addition, the removal of water can be better controlled via hydrants secured with the actuating device according to the invention. The electrical contact surfaces provide a connection on the key attachment of the release unit, via which, in addition to power to supply the drive, the release code can also be transmitted to the control unit for authentication. This means that the actuating device itself does not have to have its own power supply, but rather an external power supply for actuating the drive can be connected via the electrical contact surfaces on the key attachment of the release unit. In addition to transmitting power from an external power supply, the release code can also be transmitted, so that no separate contact surfaces are required.
Über die Kommunikationseinheit der Steuereinheit kann der Freigabecode so zur Freigabe der Ventilbedienung sehr bequem und schnell eingelesen werden, um eine intuitive Bedienung des Ventils zu ermöglichen. Der in einem Datenspeicher des Hydrantenschlüssels gespeicherte Freigabecode wird hierzu einfach von der Kommunikationseinheit der Steuereinheit eingelesen, um im Anschluss authentifiziert zu werden.The release code can be read in very conveniently and quickly via the communication unit of the control unit to enable valve operation in order to enable intuitive operation of the valve. The release code stored in a data memory of the hydrant key is simply read in by the communication unit of the control unit in order to then be authenticated.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.Advantageous refinements and further developments of the invention result from the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the claims can also be combined with one another in any technologically sensible manner and thus show further refinements of the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplung die drehmomentübertragende Verbindung des Schlüsselansatzes mit der Ventilspindel in der zweiten Schaltstellung in der das Ventil öffnenden Drehrichtung unterbindet und den Schlüsselansatz mit der Ventilspindel in der das Ventil schließenden Drehrichtung drehmomentübertragend verbindet. Durch die Drehmomentübertragung der Kupplung in der zweiten Schaltstellung zumindest in der das Ventil schließenden Drehrichtung kann über den Schlüsselansatz auch bei fehlender Authentifizierung, d.h. ohne gültigen Freigabecode, das Ventil, der so abgesicherten Absperrvorrichtung, insbesondere des so abgesicherten Hydranten, zumindest geschlossen werden. Die Wasserentnahme über den Hydranten kann somit jederzeit gestoppt werden, auch wenn kein gültiger Freigabecode vorliegt. Die Unterbindung nur der Öffnung des Ventils in der zweiten Schaltstellung trägt der Tatsache Rechnung, dass die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung das Ventil des Hydranten nicht aktiv schließt, sobald kein gültiger Freigabecode vorliegt. Dies wäre auch unerwünscht. Nach einmaliger Öffnung soll der Wasserbezug dauerhaft möglich bleiben. Allerdings stellt die Aufhebung der Drehmomentübertragung in der Öffnungsrichtung des Ventils sicher, dass das Ventil in der zweiten Schaltstellung keinesfalls unbefugt geöffnet werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the clutch prevents the torque-transmitting connection of the key attachment to the valve spindle in the second switching position in the direction of rotation that opens the valve and connects the key attachment to the valve spindle in a torque-transmitting manner in the direction of rotation that closes the valve. Due to the torque transmission of the clutch in the second switching position, at least in the direction of rotation closing the valve, the valve of the shut-off device secured in this way, in particular of the hydrant secured in this way, can at least be closed via the key approach even in the absence of authentication, i.e. without a valid release code. Water extraction via the hydrant can therefore be stopped at any time, even if there is no valid release code. Preventing only the opening of the valve in the second switching position takes into account the fact that the actuating device according to the invention does not actively close the hydrant valve as soon as there is no valid release code. This would also be undesirable. After opening it once, it should remain possible to draw water permanently. However, the cancellation of the torque transmission in the opening direction of the valve ensures that the valve can under no circumstances be opened without authorization in the second switching position.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die Kupplung zwei federbelastete Sperrklinken aufweist, die in die beiden entgegengesetzten Drehrichtungen weisen, wobei abhängig von der Drehrichtung einstellbar über einen Betätigungshebel eine der Sperrklinken mit einem Zahnring der Kupplung in Eingriff kommt und die andere Sperrklinke beabstandet von dem Zahnring der Kupplung liegt. Dieses einfache von Ratschen oder Knarren aus dem Werkzeugbau bekannte Prinzip bietet eine besonders einfache, automatisch schaltbare Kupplung für die Betätigungsvorrichtung.Particularly preferred is an embodiment which provides that the clutch has two spring-loaded pawls which point in the two opposite directions of rotation, one of the pawls engaging with a toothed ring of the clutch depending on the direction of rotation, adjustable via an actuating lever, and the other pawl being spaced apart from the toothed ring of the clutch. This simple principle, known from ratchets or ratchets in tool making, offers a particularly simple, automatically switchable clutch for the actuating device.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung bezieht sich darauf, dass der Antrieb ein Betätigungselement aus einer Formgedächtnislegierung aufweist, wobei das Betätigungselement dazu ausgebildet ist, bei einer Formänderung der Legierung die schaltbare Kupplung zu betätigen. Mit dem Betätigungselement aus Formgedächtnislegierung lässt sich ein zuverlässiger, kleiner, sparsamer Antrieb zur Betätigung der Kupplung realisieren. Zur Formänderung der Legierung muss nur die Temperatur des Betätigungselements verändert werden, um über den Antrieb die Kupplung automatisch zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung zu schalten. Die Temperaturänderung wird vorteilhafterweise über den an den Kontaktflächen des Schlüsselansatzes übertragenen Strom bewirkt. Somit kann über die an die Kontaktflächen am Schlüsselansatz angeschlossene, externe Stromversorgung der Antrieb betätigt werden.A particularly advantageous embodiment of the invention relates to the fact that the drive has an actuating element made of a shape memory alloy, the actuating element being designed to actuate the switchable clutch when the alloy changes shape. With the actuating element made of shape memory alloy, a reliable, small, economical drive for actuating the clutch can be realized. To change the shape of the alloy, only the temperature of the actuating element needs to be changed in order to automatically switch the clutch between the first and second switching positions via the drive. The temperature change is advantageously brought about via the current transmitted to the contact surfaces of the key attachment. Thus The drive can be operated via the external power supply connected to the contact surfaces on the key base.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Antrieb ein elektrischer Stellmotor ist, wobei der Stellmotor dazu ausgebildet ist, die schaltbare Kupplung zu betätigen. Der elektrische Stellmotor bewirkt die erforderliche mechanische Bewegung, um die Kupplung auf einfache Weise zwischen den Schaltstellungen hin und her zu schalten. Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Freigabeeinheit einen Dom aufweist, der dazu ausgebildet ist, auf der Ventilspindel sitzt, wobei über dem Dom eine Glocke der Freigabeeinheit angeordnet ist, die mit der Kupplung verbunden ist, wobei der Dom dazu ausgebildet ist, nach Entfernung der Glocke eine Betätigung der Ventilspindel mit einem Hydrantenschlüssel unabhängig von der Kupplung zu ermöglichen. Die Möglichkeit, die Glocke von dem Dom zu entfernen, soll für Notfälle bestehen, in denen die Betätigungsvorrichtung eine Fehlfunktion hat, damit beispielsweise Feuerwehrleute problemlos die Ventilspindel mit einem Hydrantenschlüssel unabhängig von der Kupplung betätigen können. Bei der Entfernung der Glocke von dem Dom wird die Betätigungsvorrichtung zerstört, sodass eine entsprechende Manipulation vom Wasserversorger einfach erkannt werden kann. Mit der Erneuerung der gesamten Betätigungsvorrichtung kann der so manipulierte Hydrant wieder abgesichert werden.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the drive is an electric servomotor, the servomotor being designed to actuate the switchable clutch. The electric servomotor causes the mechanical movement required to easily switch the clutch back and forth between the switching positions. A further advantageous embodiment of the invention provides that the release unit has a dome which is designed to sit on the valve spindle, with a bell of the release unit being arranged above the dome and being connected to the coupling, the dome being designed to do so , after removing the bell, to enable the valve spindle to be operated with a hydrant key independently of the coupling. The possibility of removing the bell from the dome should exist in emergencies in which the actuating device malfunctions, so that, for example, firefighters can easily operate the valve spindle with a hydrant key independently of the coupling. When the bell is removed from the dome, the actuating device is destroyed, so that any manipulation can be easily detected by the water supplier. By replacing the entire actuating device, the hydrant manipulated in this way can be secured again.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Hydrantensystem, umfassend eine wie zuvor und im Folgenden näher beschriebene Betätigungsvorrichtung und einen Hydranten, insbesondere einen Unterflurhydranten, der einen Armaturanschluss zum Anschluss einer Wasserentnahmearmatur an den Hydranten, und ein Ventil aufweist, an dessen Spindel die Freigabeeinheit der Betätigungsvorrichtung angreift. Ein solches Hydrantensystem umfasst einen hervorragend gegen Manipulationen und unberechtigte Wasserentnahme abgesicherten Hydranten.Furthermore, the subject of the invention is a hydrant system, comprising an actuating device as described above and in more detail below and a hydrant, in particular an underground hydrant, which has a fitting connection for connecting a water extraction fitting to the hydrant, and a valve, on the spindle of which the release unit of the actuating device acts . Such a hydrant system includes a hydrant that is excellently protected against manipulation and unauthorized water withdrawal.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des Hydrantensystems, die gekennzeichnet ist durch einen Hydrantenschlüssel, der an den Schlüsselansatz ansetzbar ist und den Freigabecode in von der Steuereinheit einlesbarer Form enthält. Mit einem solchen Hydrantenschlüssel kann das Ventil des abgesicherten Hydranten sehr einfach, wie gewohnt, bedient werden. Hierzu wird der Hydrantenschlüssel einfach an dem Schlüsselansatz der Betätigungsvorrichtung angesetzt, und die Ventilspindel über die Kupplung der Freigabeeinheit gedreht, indem der Hydrantenschlüssel gedreht wird. Für die Bedienerin oder den Bediener ist kein Unterschied zwischen der Bedienung von Hydranten mit oder ohne erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung bemerkbar.An embodiment of the hydrant system is particularly advantageous, which is characterized by a hydrant key that can be attached to the key attachment and contains the release code in a form that can be read by the control unit. With such a hydrant key, the valve of the secured hydrant can be operated very easily as usual. To do this, the hydrant key is simply placed on the key attachment of the actuating device and the valve spindle is rotated via the coupling of the release unit by turning the hydrant key. For the operator, there is no noticeable difference between operating hydrants with or without the actuating device according to the invention.
Ein solcher Freigabecode in von der Steuereinheit einlesbarer Form kann auch an einem Schlüssel zur Bedienung einer anderen Absperreinrichtung angeordnet sein.Such a release code in a form that can be read by the control unit can also be arranged on a key for operating another locking device.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Hydrantensystems sieht vor, dass an dem Hydrantenschlüssel Schnittstellenkontakte zur Übertragung von Strom aus einem Energiespeicher des Hydrantenschlüssels und / oder zur Übertragung eines dem Hydrantenschlüssel zugeordneten Freigabecodes aus einem Datenspeicher des Hydrantenschlüssels vorgesehen sind. Über den Energiespeicher im Hydrantenschlüssel kann sehr einfach eine Stromversorgung für die Betätigungsvorrichtung realisiert werden. Außerdem kann über die Schnittstellenkontakte neben Strom auch zusätzlich der dem Hydrantenschlüssel zugeordnete Freigabecode aus dem Datenspeicher an die Steuereinheit der Betätigungsvorrichtung übertragen werden, sodass eine besonders intuitive Bedienung des Hydrantensystems gegeben ist. Die Stromversorgung über den Hydrantenschlüssel vereinfacht den Aufbau der Betätigungsvorrichtung und den Montageaufwand des Hydrantensystems. Insbesondere bei schlecht zugänglichen Unterflurhydranten wäre ein Netzanschluss nur mit erhöhtem Aufwand realisierbar. Die autarke Stromversorgung über den Energiespeicher im Hydrantenschlüssel sorgt dafür, dass Manipulationen der Betätigungsvorrichtung an bzw. über einen Netzanschluss unmöglich sind. Als Energiespeicher kann im Hydrantenschlüssel ein Lithium-Ionen-Akku, eine Batterie oder auch ein Kondensator eingesetzt werden. Elektrische Energie ist immer nur kurzzeitig im Moment des Öffnens des Ventils für den Betrieb der Steuereinheit und für den Umschaltvorgang der Kupplung erforderlich. Die eigentliche Öffnungsbewegung des Ventils wird, wie herkömmlich, durch die Körperkraft der Benutzerin oder des Benutzers mittels des Hydrantenschlüssels bewirkt. Entsprechend wird nur wenig elektrische Energie benötigt. Hierfür genügt vorteilhaft ein Energiespeicher mit vergleichsweise geringer Kapazität, der sich gut im Hydrantenschlüssel unterbringen lässt.An advantageous embodiment of the hydrant system provides that interface contacts are provided on the hydrant key for transmitting electricity from an energy storage of the hydrant key and / or for transmitting a release code assigned to the hydrant key from a data memory of the hydrant key. A power supply for the actuating device can be easily implemented via the energy storage in the hydrant key. In addition to electricity, the release code assigned to the hydrant key can also be transmitted from the data memory to the control unit of the actuating device via the interface contacts, so that the hydrant system can be operated particularly intuitively. The power supply via the hydrant key simplifies the structure of the actuating device and the assembly effort of the hydrant system. Especially in the case of poorly accessible underground hydrants, a network connection would only be possible with increased effort. The self-sufficient power supply via the energy storage in the hydrant key ensures that manipulation of the actuating device on or via a mains connection is impossible. A lithium-ion battery, a battery or a capacitor can be used as energy storage in the hydrant key. Electrical energy is only required for a short time at the moment the valve is opened to operate the control unit and to switch the clutch. The actual opening movement of the valve is, as usual, effected by the user's physical strength using the hydrant key. Accordingly, only little electrical energy is required. An energy storage device with a comparatively low capacity that can be easily accommodated in the hydrant key is sufficient for this purpose.
In der Steuereinheit sind zweckmäßig ein oder mehrere gültige Freigabecodes hinterlegt, so dass die Authentifizierung sehr einfach durch Vergleich des eingelesenen/eingegebenen Freigabecodes mit den hinterlegten Freigabecodes erfolgen kann. Die Hinterlegung der gültigen Freigabecodes kann einmalig bei Herstellung der Betätigungsvorrichtung erfolgen, oder nachträglich durch entsprechende Programmierung der Steuereinheit durch das Versorgungsunternehmen, in dessen Wasserversorgungsnetz sich der Hydrant befindet. Die in der Steuereinheit hinterlegten Freigabecodes können verschlüsselt sein, z.B. durch eine Einwegverschlüsselung, so dass die Freigabecodes nicht unbefugt durch Zugriff auf die Steuereinheit ausgelesen werden können. Auch ist denkbar, dass die Steuereinheit einen Algorithmus verwendet, durch welchen jeweils nur einmalig verwendbare Freigabecodes implementiert werden. Bei dieser Ausgestaltung kann der Hydrant mit einem (z.B. vom Versorger zur Verfügung gestellten) Freigabecode nur einmalig geöffnet werden. Nach der durchgeführten Öffnung verliert der Freigabecode seine Gültigkeit und kann nicht mehr zur Öffnung des Hydranten verwendet werden.One or more valid release codes are expediently stored in the control unit, so that authentication can be carried out very easily by comparing the read/entered release code with the stored release codes. The valid release codes can be stored once when the actuating device is manufactured, or subsequently by appropriate programming of the control unit by the utility company in whose water supply network the hydrant is located. The release codes stored in the control unit can nen encrypted, for example by one-way encryption, so that the release codes cannot be read by unauthorized access to the control unit. It is also conceivable that the control unit uses an algorithm through which release codes that can only be used once are implemented. In this configuration, the hydrant can only be opened once with a release code (e.g. provided by the supplier). Once the hydrant has been opened, the release code loses its validity and can no longer be used to open the hydrant.
Die Erfindung ermöglicht es vorteilhaft, jeder Absperrvorrichtung oder jedem Hydranten einen individuellen Freigabecode zuzuordnen. Damit kann der Versorger beispielsweise sehr einfach kontrollieren, wer auf welchen Hydranten Zugriff erhält. Außerdem kann so auch der Zugriff auf Absperrvorrichtungen, z,B, in Kraftwerken, Produktionsanlagen oder Trinkwasseranlagen einfach kontrolliert werden.The invention advantageously makes it possible to assign an individual release code to each shut-off device or hydrant. This allows the utility, for example, to easily control who has access to which hydrant. Access to shut-off devices, for example in power plants, production plants or drinking water systems, can also be easily controlled.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Hydrantensystems ist vorgesehen, dass der dem Hydrantenschlüssel zugeordnete Freigabecode veränderbar ist. Mit der Veränderung des zugeordneten Freigabecodes können Freigabecodes in einem Codierungssystem hinterlegt werden, wobei der dem Hydrantenschlüssel zugeordnete Freigabecode zur Freigabe von einzelnen Hydranten in einem Hydrantensystem und/oder einer oder mehrerer Gruppen von Hydranten in verschiedenen Hydrantensystemen dienen kann. Die zur Freigabe der Ventilbedienung berechtigenden Freigabecodes können hierzu einfach in der Steuereinheit der Betätigungsvorrichtungen hinterlegt werden.According to a preferred embodiment of the hydrant system, it is provided that the release code assigned to the hydrant key can be changed. By changing the assigned release code, release codes can be stored in a coding system, whereby the release code assigned to the hydrant key can be used to release individual hydrants in a hydrant system and/or one or more groups of hydrants in different hydrant systems. The release codes that authorize the release of valve operation can simply be stored in the control unit of the actuating devices.
Ein zugeordneter Freigabecode an einem Schlüssel zur Bedienung einer anderen Absperreinrichtung kann auch veränderbar sein. Mit der Veränderung des zugeordneten Freigabecodes können Freigabecodes in einem Codierungssystem hinterlegt werden, wobei der dem Schlüssel zugeordnete Freigabecode zur Freigabe von einzelnen Absperrvorrichtungen und/oder einer oder mehrerer Gruppen von Absperrvorrichtungen beispielsweise in Trinkwasser- oder Abwasseranlagen, Kraftwerken oder Produktionsanlagen dienen kann.An assigned release code on a key for operating another locking device can also be changeable. By changing the assigned release code, release codes can be stored in a coding system, whereby the release code assigned to the key can be used to release individual shut-off devices and/or one or more groups of shut-off devices, for example in drinking water or wastewater systems, power plants or production plants.
Eine bevorzugte Ausführung des Hydrantensystems sieht vor, dass der aus dem Energiespeicher des Hydrantenschlüssels über die Schnittstellenkontakte übertragene Strom den Antriebs der Freigabeeinheit versorgt. Mit der externen Stromversorgung des Antriebs kann die schaltbare Kupplung bei Bedarf nach der Authentifizierung eines Freigabecodes in die gewünschte Schaltstellung gebracht werden.A preferred embodiment of the hydrant system provides that the power transmitted from the energy storage of the hydrant key via the interface contacts supplies the drive of the release unit. With the drive's external power supply, the switchable clutch can be brought into the desired switching position if necessary after authenticating a release code.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Hydrantensystems ist vorgesehen, dass die Schnittstellenkontakte in einer Schlüsselaufnahme des Hydrantenschlüssels angeordnet sind, wobei die Schlüsselaufnahme dazu ausgebildet ist, den Schlüsselansatz der Freigabeeinrichtung zur Ventilbedienung zu kontaktieren. Mit der Anordnung der Schnittstellenkontakte in der Schlüsselaufnahme des Hydrantenschlüssels ist eine besonders intuitive Bedienung des Hydrantensystems möglich. So wird die zur Übertragung von Strom und Freigabecodes eingerichtete Verbindung einfach über die Kontaktierung der Schnittstellenkontakte mit den Kontaktflächen der Schlüsselaufnahme realisiert. Hierzu wird einfach der Hydrantenschlüssel mit seiner Schlüsselaufnahme auf den Schlüsselansatz der Betätigungsvorrichtung aufgesetzt.According to a preferred embodiment of the hydrant system, it is provided that the interface contacts are arranged in a key receptacle of the hydrant key, the key receptacle being designed to contact the key attachment of the release device for valve operation. With the arrangement of the interface contacts in the key holder of the hydrant key, particularly intuitive operation of the hydrant system is possible. The connection set up to transmit power and release codes is simply implemented by contacting the interface contacts with the contact surfaces of the key holder. To do this, simply place the hydrant key with its key holder onto the key attachment of the actuating device.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Hydrantensystems sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Authentifizierung eines Freigabecodes zur Freigabe der Ventilbedienung eine Kennung der Freigabeeinheit in den Datenspeicher des Hydrantenschlüssels zu schreiben. Das Hinterlegen einer Kennung der Freigabeeinheit in dem Datenspeicher des Hydrantenschlüssels macht es für Wasserversorger nach Rückgabe des Hydrantenschlüssels möglich nachzuvollziehen, an welchen Betätigungsvorrichtungen der vom Versorger ausgegebene Hydrantenschlüssel wie oft verwendet wurde.An advantageous embodiment of the hydrant system provides that the control unit is set up to write an identifier of the release unit into the data memory of the hydrant key when authenticating a release code for releasing the valve operation. Storing an identifier of the release unit in the data memory of the hydrant key makes it possible for water suppliers to track, after the hydrant key has been returned, on which actuating devices the hydrant key issued by the supplier was used and how often.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein wie zuvor und im Folgenden näher beschriebener Hydrantenschlüssel, der einen elektrischen Energiespeicher zur Speicherung von Strom und einen Datenspeicher zur Speicherung von Freigabecodes aufweist, wobei der Hydrantenschlüssel Schnittstellenkontakte zur Übertragung von Strom aus dem Energiespeicher und/ oder zur Übertragung des Freigabecodes aus dem Datenspeicher umfasst. Mit einem solchen Hydrantenschlüssel lässt sich die zuvor und im Folgenden näher beschriebene Betätigungsvorrichtung besonders einfach bedienen.Furthermore, the subject of the invention is a hydrant key as described in more detail below, which has an electrical energy storage for storing electricity and a data storage for storing release codes, the hydrant key having interface contacts for transmitting electricity from the energy storage and / or for transmitting the release code from the data storage. With such a hydrant key, the actuating device described above and in more detail below can be operated particularly easily.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
-
1 erfindungsgemäßes Hydrantensystem, -
2 Seitenansicht, -
3 Draufsicht, -
4 Betätigungsvorrichtung, -
5 Schnittansicht, -
6 Detailansicht auf Antrieb, -
7 Detailansicht auf Kupplung, -
8 Hydrantenschlüssel, und -
9 Detailansicht auf Schlüsselaufnahme.
-
1 Hydrant system according to the invention, -
2 side view, -
3 Top view, -
4 actuating device, -
5 sectional view, -
6 Detailed view of the drive, -
7 Detailed view of coupling, -
8th hydrant key, and -
9 Detailed view on key holder.
In der
In
Für die Betätigung des Ventils greift die Freigabeeinheit 3 an der Ventilspindel 5 (
Die
In der
Die
Die gezeigte Kupplung 7 kann die Verbindung zwischen dem Schlüsselansatz 6 der Glocke 14 und dem Dom 13 auf der Ventilspindel 5 (
Die
Bevorzugt kann die Kupplung 7 aber die drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Schlüsselansatz 6 (
Bei einer Drehung des Schlüsselansatzes 6 (
Die Freigabeeinheit 3 wird von der Steuereinheit bevorzugt über einen Antrieb 10 (
Die
Dies ist in
Kontaktflächen 15 (
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- BetätigungsvorrichtungActuating device
- 22
- Hydranthydrant
- 33
- FreigabeeinheitRelease unit
- 44
- RohrPipe
- 55
- VentilspindelValve stem
- 66
- SchlüsselansatzKey approach
- 77
- Kupplungcoupling
- 88th
- öffnende Drehrichtungopening direction of rotation
- 99
- schließende Drehrichtungclosing direction of rotation
- 1010
- Antriebdrive
- 1111
- HydrantensystemHydrant system
- 1212
- ArmaturanschlussFitting connection
- 1313
- DomCathedral
- 1414
- GlockeBell jar
- 1515
- Kontaktflächencontact surfaces
- 1616
- Sperrklinkenpawls
- 1717
- ZahnringToothed ring
- 1818
- BetätigungshebelOperating lever
- 1919
- BetätigungselementActuator
- 2020
- HydrantenschlüsselFire hydrant key
- 2121
- SchnittstellenkontakteInterface contacts
- 2222
- SchlüsselaufnahmeKey recording
- 2323
- Führungguide
- 2424
- Platinecircuit board
- 2525
- Federnfeathers
- 2626
- ZähneTeeth
- 2727
- Stangepole
- 2828
- SchaltknopfSwitch button
- 2929
- GriffHandle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2008099102 A2 [0003]WO 2008099102 A2 [0003]
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---|---|---|---|
PCT/EP2023/064114 WO2023227742A1 (en) | 2022-05-27 | 2023-05-25 | Actuating device for a shutoff device, particularly for a hydrant, hydrant system and water withdrawal fitting |
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---|---|---|---|
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DE69526105T2 (en) | 1994-10-28 | 2002-11-07 | Technolog Ltd., Wirksworth | VALVE |
WO2008099102A2 (en) | 2007-01-26 | 2008-08-21 | Bertrand Vasconi | Device for securing fire hydrants by latching the gate of a gate valve |
DE102020112966B3 (en) | 2020-05-13 | 2021-10-28 | Servatius Schneiders | Actuating device for a hydrant, hydrant system and water extraction valve |
-
2022
- 2022-07-05 DE DE102022116677.5A patent/DE102022116677A1/en active Pending
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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