DE202008012625U1

DE202008012625U1 - Sicherungsvorrichtung für eine Stellspindel einer Armatur

Info

Publication number: DE202008012625U1
Application number: DE202008012625U
Authority: DE
Original assignee: E Hawle Armaturenwerke GmbH
Current assignee: E Hawle Armaturenwerke GmbH
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: AT10292U1; AU2008100969A4; ES1068788U; CZ19259U1; RU82812U1; ES1068788Y; DK200800177U4; DK200800177U1; ITRE20080019U1; FR2921993A3; FR2921993B3

Abstract

Sicherungsvorrichtung (1) zur Verhinderung einer unbefugten Betätigung einer Stellspindel (3) einer Absperrarmatur einer Leitung für ein Medium mit einem Sicherungsaufsatz (2) und einem mit dem Sicherungsaufsatz (2) für eine Stellbewegung der Stellspindel (3) kuppelbaren Betätigungsmittel (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsaufsatz (2) durch einen, eine konische Innenaufnahme (9) für einen Konuszapfen (10) der Stellspindel (3) aufweisenden zylinderförmigen Kernteil (5) und eine diesen drehbar umfassende Aufsteckkappe (6) gebildet ist und in einer Stirnscheibe (7) der Aufsteckkappe (6) und im Kernteil (5) Kupplungsaufnahmen (34, 37) für Kupplungsmittel (43) des Betätigungsmittels (4) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Aus der GB 2 378 234 A ist eine Sicherungsvorrichtung zur Verhinderung einer unbefugten Betätigung einer Stellspindel, mit einem auf einem Konuszapfen der Stellspindel befestigbaren Spindeladapter und einem auf dem Spindeladapter aufsteckbaren Werkzeugadapter bekannt. Der Spindeladapter weist zum Aufsetzen und zum Betätigen mit dem Werkzeugadapter einen zu einer Mittelachse konzentrischen Zylinderteil auf, der stirnseitig von einem zylindrischen Exzenterzapfen überragt wird. Ein Aufsteckteil des Werkzeugadapters weist eine konzentrisch zur Mittelachse eingebrachte zylindrische Innenaufnahme sowie eine mit dem Exzenterzapfen des Spindeladapters in Eingriff bringbare exzentrische Innenaufnahme auf. Weiter ist der Werkzeugadapter mit einem zur Längsmittelachse konzentrisch angeordneten Konuszapfen versehen, auf dem ein standardisiertes und für die unmittelbare Betätigung der Stellspindel ausgelegtes Werkzeug aufsteckbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherungsvorrichtung als Aufsatz auf eine Stellspindel einer Armatur zu schaffen, die eine unbefugte Betätigung wirkungsvoll verhindert.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmale erreicht. Der überraschende Vorteil dabei ist, dass durch die Ausbildung eines Kernteil und eine diesen abdeckenden und umfangseitig umfassenden, und ohne entsprechender Kupplungsmittel eines Betätigungsmittels frei drehbaren Aufsteckkappe die Aufbringung einer Stellkraft auf eine Stellspindel verhindert wird.
Vorteilhaft sind dabei auch Ausbildungen wie sie in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben sind, weil dadurch eine Betätigung der Stellspindel mit Werkzeugen die keine Kupplungswirkung zwischen dem Kernteil und der frei drehbaren Aufsteckkappe nicht möglich ist.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 6, wodurch eine Dimensionsauslegung der Sicherungsvorrichtung entsprechend unterschiedlichen, von der Bautype einer Armatur abhängigen Betätigungskräften möglich ist.
Gemäß den in den Ansprüchen 7 bis 12 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen wird ein sehr kompaktes Bauelement für die Aufsteckkappe erreicht und die Fertigung und die Montage vereinfacht.
Durch die in den Ansprüchen 13 und 14 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen wird eine Demontage des Sicherungsaufsatzes vom Konuszapfen der Stellspindel, insbesondere für Reparatur- oder Wartungsarbeiten vereinfacht.
Die im Anspruch 15 beschriebene vorteilhafte Weiterbildung gewährleistet eine kostengünstige Serienfertigung bei hoher Fertigungsqualität und Festigkeit zur Aufbringen der erforderlichen Betätigungskraft.
Vorteilhaft sind auch die in den Ansprüchen 16 bis 19 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen durch einen geringen Fertigungsaufwand.
Schließlich ist auch eine Ausbildungen gemäß Anspruch 20 vorteilhaft, wodurch Werkstoffvarianten entsprechend den an das Betätigungsmittel gestellten Anforderungen zur Wahl stehen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung mit einem Sicherungsaufsatz und einem Betätigungsmittel, geschnitten;
2 den erfindungsgemäßen Sicherungsaufsatz, geschnitten;
3 die Sicherungsvorrichtung geschnitten gemäß den Linien III-III in 1;
4 die Sicherungsvorrichtung geschnitten gemäß den Linien IV-IV in 1.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In den 1 bis 4 ist eine Sicherungsvorrichtung 1 mit einem Sicherungsaufsatz 2 und einem mit dem Sicherungsaufsatz 2 für eine Stellbewegung einer Stellspindel 3 einer nicht weiter gezeigten Absperrarmatur kuppelbaren Betätigungsmittel 4 gezeigt.
Der Sicherungsaufsatz 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zweistückig, bestehend aus einen zylinderförmigen Kernteil 5 und einer rohrförmigen Aufsteckkappe 6, ausgebildet. Die Aufsteckkappe 6 ist einseitig mit einer Stirnscheibe 7 geschlossen ausgeführt die den Kernteil 5 an einer von der Stellspindel 3 abgewandten Stirnfläche überdeckt.
Der Kernteil 5 weist konzentrisch zu einer Mittelachse 8 eine konische Innenaufnahme 9 für einen Konuszapfen 10 der Stellspinde 3 auf. Der Konuszapfen 10 ist im Allgemeinen ein 4-Kant-Zapfen auf dem der Kernteil 5 des Sicherungsaufsatzes 2 über Presssitz festsitzend gehalten wird. Bevorzugt ist in der Innenaufnahme 9 eine Sechskantmutter 11 eingepresst mit einem zur Mittelachse 8 konzentrisch ausgerichteten Gewinde 12. Damit kann mittels einer nicht weiter gezeigten Stellschraube durch eine Bohrung 13 der Kernteil 5m, nach einem Abtrennen der Stirnscheibe 7 vom Konuszapfen 10 bei Bedarf abgelöst werden. Für das Abtrennen der Stirnscheibe 7 ist eine Sollbruchkerbe 14 zwischen der Stirnscheibe 5 und einem hülsenförmigen Mantelteil 15 der Aufsteckkappe 6 vorgesehen.
Der Kernteil 5 sowie der hülsenförmige Mantelteil 15 mit der eine Stirnfläche 16 des Kernteils 5 überdeckenden Stirnscheibe 7 sind bevorzugt als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt.
Die Aufsteckkappe 6 ummantelt mit der Stirnscheibe 7 und dem rohrförmigen Mantelteil 15 den Kernteil 5 und ist auf diesem über einen Rückhaltering 17, an einem der Stirnscheibe 7 entgegen gesetzten Endbereich 18, gegen ein Abziehen am Kernteil 5 gesichert gehalten.
Der Rückhaltering 17 überragt wulstartig einen Innendurchmesser 19 der Aufsteckkappe 6 in Richtung der Mittelachse 8 und überlappt ringförmig eine Stirnfläche 20 des Kernteils 5 dadurch, dass ein Durchmesser 21 einer Durchgangsbohrung 22 des Rückhalterings 17 gering kleiner ist als ein Außendurchmesser 23 der Aufsteckkappe 6.
Die Aufsteckkappe 6 ist auf dem Kernteil 5 in Folge einer Spielpassung zwischen dem Innendurchmesser 19 der Aufsteckkappe 6 und dem Außendurchmesser 23 des Kernteils 5 drehbar gelagert.
Ein Innenabstand 24 zwischen der Stirnscheibe 7 und dem wulstförmigen Rückhaltering 17 ist gering größer als eine Höhe 25 des Kernteils 5.
Die Aufsteckkappe 6 wird zur Montage auf dem Kernteil 5 durch eine Presskraft in axialer Richtung montiert, wobei durch eine elastische Verformung der Mantelteil 15 mit dem wulstförmigen Rückhaltering 17 aufgeweitet wird. Der Kernteil 5 weist im Bereich der Stirnfläche 16 eine Abschrägung des Außendurchmessers 23 auf, wodurch der Aufpressvorgang bzw. die erforderliche elastische Aufweitung des Rückhalteringes 17 erleichtert wird. Durch eine Rückfederung des Mantelteils 15 kommt es dann zu einem Hintergreifen der Stirnfläche 20 des Kernteils 5 und zu einem sicheren axialen Halt der Aufsteckkappe 6.
Nach einer möglichen Weiterbildung weist die Aufsteckkappe 6, wie in unterbrochenen Linien gezeigt, in Verlängerung des rohrförmigen Mantelteils 15, einen einstückig angeformten Halsring auf, der beispieslweise dazu dient, ein etwaig vorgesehenes Verbindungsmittel, z. B. Schraube zur Befestigung eines Konusaufsatzes, abzudecken.
Die Höhe 25 des Kernteils ist größer als eine Länge 26 des Konuszapfens 10 zzgl. einer Mutternhöhe 27 und einer die Bohrung 13 aufweisenden Überdeckungshöhe 28.
Wie nun besser den 2 bis 4 zu entnehmen, sind im Kernteil 5 nach diesem gezeigten Ausführungsbeispiel, über einen Umfang gleichmäßig verteilte und über die gesamte Höhe 25 erstreckende und parallel zur Mittelachse 8 ausgerichtete, in einem Teilungswinkel von 90° vier schlitzförmige Nuten 29 vorgesehen. Diese werden durch auf einem konzentrisch zur Mittelachse 8 verlaufenden Mittelkreiskreis 30 angeordnete Bohrungen 31 gebildet, die entsprechend einem Durchmesser 32 in Richtung des Außenumfanges durch etwa parallele Seitenflächen 33 geöffnet sind. Diese bilden Kupplungsaufnahmen 34 im Kernteil 5 für ein Ansetzen des Betätigungsmittels 4 für eine Kraftübertragung auf die Stellspindel 3.
Ein Mittelkreisdurchmesser 35 ist gering kleiner als der Außendurchmesser 23 des Kernteils 5 abzüglich des zweifachen Durchmessers 32 der Bohrungen 31 der Kupplungsaufnahmen 34.
Wie nun weiter der 4 zu entnehmen sind in der Stirnscheibe 7 der Aufsteckkappe 6 ebenfalls auf etwa dem gleichen Mittelkreis 30 mit dem Mittelkreisdurchmesser 35 und ebenfalls in einer Winkelteilung von 90° vier Durchgangsbohrungen 36 als weitere Kupplungsaufnahmen 37 mit einem Durchmesser 38 vorgesehen, der in etwa dem Durchmesser 32 der Bohrungen 31 der Nuten 29 entspricht.
Das Betätigungsmittel 4 wird wie nun weiter insbesondere der 1 zu entnehmen durch einen scheibenförmigen Basisteil 39 und beispielsweise ebenfalls einen konzentrisch zur Mittelachse 8 angeordneten Konuszapfen 40 gebildet. Der Basisteil 39 weist eine vom Konuszapfen 40 entgegen gesetzte Stirnfläche 41 überragend, durch Zylinderstifte 42 gebildete Kupplungsmittel 43 auf, die in dem Teilungswinkel 90° ebenfalls auf dem Mittelkreis 30 mit dem Mittelkreisdurchmesser 35 angeordnet sind und Mittelachsen 44 parallel zur Mittelachse 8 ausgerichtet sind. Ein Durchmesser 45 der Zylinderstifte 42 ist gering kleiner als der Durchmesser 38 der Durchgangsbohrungen 36 in der Stirnscheibe 7 und der Bohrungen 31 der Nuten 29.
Die Zylinderstifte 42 überragen die Stirnfläche 41 des scheibenförmigen Basisteils 39 und ragen nach dem Aufsetzen des Kupplungsaufsatzes 42 auf der Stirnscheibe 7 durch die Durchgangsbohrungen 36 hindurch und über einen Teil der Höhe 25 in die Kupplungsaufnahmen 34 des Kernteils 5 ein.
Damit wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Betätigungsmittel 4 und dem auf dem Konuszapfen 10 der Stellspindel angeordneten Kernteil 12 erreicht und damit die Betätigung der Stellspindel 3 ermöglicht.
Ein Kuppeln des Betätigungsmittels 4, d. h. ein in Eingriff bringen der Kupplungsmittel 43 mit den Kupplungsaufnahmen 34 des Kernteils 5, zur Vornahme einer Verstellung der Stellspindel 3, erfordert jedoch eine Positionierung der drehbaren Aufsteckkappe 6 um die Kupplungsaufnahmen 34, 37 des Kernteils 5 und der Aufsteckkappe 6 in eine deckungsgleiche Lage zu bringen.
Durch die drehbare Anordnung der Aufsteckkappe 6 auf dem Kernteil 5 sowie deren glattwandige und zylindrische Ausbildung und der Anordnung und Ausbildung der Kupplungsaufnahmen 34, 37 und der Kupplungsmittel 43 ist eine unberechtigte und schädigende Manipulation durch Unbefugte, die über das entsprechend ausgebildete Betätigungsmittel 4 nicht verfügen, nahezu ausgeschlossen.
Anstatt des Konuszapfens 40 sind selbstverständlich auch andere Formen von einer Handhabe möglich, z. B. ein T-Gestänge mittel dem eine Drehbewegung auf den Kernteil 5 nach dem Aufsetzen des Betätigungsmittels 4 auf den Sicherungsaufsatz 2 ausübbar ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf dem Umkreis 30 mit dem Umkreisdurchmesser 35 nach einer bevorzugten Ausbildung die Kupplungsaufnahmen 34, 37 und die Kupplungsmittel 43 in einem Zentrumswinkel 46 von 90° voneinander distanziert. Selbstverständlich ist auch eine andere gleichmäßige, z. B. 45°, 60°, 120°-ige Anordnung, wie aber auch eine unregelmäßige Winkelteilung möglich.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Sicherungsvorrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- GB 2378234 A [0002]

Claims

Sicherungsvorrichtung (1) zur Verhinderung einer unbefugten Betätigung einer Stellspindel (3) einer Absperrarmatur einer Leitung für ein Medium mit einem Sicherungsaufsatz (2) und einem mit dem Sicherungsaufsatz (2) für eine Stellbewegung der Stellspindel (3) kuppelbaren Betätigungsmittel (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsaufsatz (2) durch einen, eine konische Innenaufnahme (9) für einen Konuszapfen (10) der Stellspindel (3) aufweisenden zylinderförmigen Kernteil (5) und eine diesen drehbar umfassende Aufsteckkappe (6) gebildet ist und in einer Stirnscheibe (7) der Aufsteckkappe (6) und im Kernteil (5) Kupplungsaufnahmen (34, 37) für Kupplungsmittel (43) des Betätigungsmittels (4) angeordnet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsaufnahmen (37) in der Stirnscheibe (7) durch zumindest zwei in Bezug auf eine Mittelachse (8) diagonal gegenüber liegend angeordnete Durchgangsbohrungen (36) gebildet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsaufnahmen (34) im Kernteil (5) durch zumindest zwei in Bezug auf die Mittelachse (8) diagonal gegenüber liegend angeordnete parallel zur Mittelachse (8) verlaufende Bohrungen (31) gebildet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (36) in der Stirnscheibe (7) und die Bohrungen (31) im Kernteil (5) etwa gleiche Durchmesser (32, 38) aufweisen.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (36) in der Stirnscheibe (7) und die Bohrungen (31) im Kernteil (5) auf einen koaxial zu der Mittelachse (8) verlaufenden Mittelkreis (30) angeordnet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsaufnahmen (34, 37) im Kernteil (5) und in der Stirnscheibe (7) in einer gleichen Winkelteilung, bevorzugt mit einem Zentrumswinkel (46) von z. B. 45°, 60°, 90° oder 180° angeordnet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Aufsteckkappe (6) größer ist als die Höhe (25) des Kernteils (5).
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (19) der Aufsteckkappe (6) größer ist als der Außendurchmesser (23) des Kernteils (5).
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zur Stirnscheibe (7) parallel verlaufenden Ebene ein den Innendurchmesser (19) der Aufsteckkappe (6) in Richtung der Mittelachse (8) überragender wulstförmiger Rückhaltering (17) angeordnet, insbesondere angeformt ist.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Abstand (24) des Rückhalteringes (17) von der Stirnscheibe (7) größer ist als die Höhe (25) des Kernteils (5).
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (21) des Rückhalteringes (17) kleiner ist als der Außendurchmesser (23) des Kernteils (5).
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückhaltering (17) durch einen in einer Innennut der Aufsteckkappe (6) angeordneten, den Innendurchmesser (19) der Aufsteckkappe (6) überragenden Federring gebildet ist.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich zwischen der Stirnscheibe (7) und dem Mantelteil (15) eine Sollbruchkerbe (14) ausgebildet ist.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Innenaufnahme (9) des Kernteils (5) eine mit einem Gewinde (12) koaxial zur Mittelachse (8) ausgerichtete Sechskantmutter (11) angeordnet, insbesondere eingepresst ist.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernteil (5) und/oder die Aufsteckkappe (6) aus Kunststoff, bevorzugt POM, faserverstärktes POM oder POM-H, gebildet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (4) durch einen mit einem Konuszapfen (40) verbundenen scheibenförmigen Basisteil (39) gebildet ist der stirnseitig von den Kupplungsmitteln (43) überragt wird.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (43) durch mit den Kupplungsaufnahmen (34, 37) in Eingriff bringbare Zylinderstifte (42) gebildet sind.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (45) der Zylinderstifte (42) kleiner ist als der Durchmesser (38) der Durchgangsbohrung (36) in der Stirnscheibe (7).
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachsen (44) der Zylinderstifte (42) parallel zu der Mittelachse (8) verlaufen.
Sicherungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe mit dem Kupplungsaufsatz (42) und dem Kupplungsmittel (40) aus Kunststoff und/oder Metall gebildet ist.