-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen unterirdischen Feuerhydranten mit mindestens einer Klaue und worin eine Öffnung bereitgestellt ist, wodurch während der Verwendung eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, strömen kann, wobei die Öffnung mit einer Verschlusskappe verschlossen ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein System zum Detektieren des Aufdrehens eines unterirdischen Feuerhydranten.
-
Stand der Technik
-
Eine bekannte Verschlusskappe zum Verschließen eines unterirdischen Feuerhydranten, allgemein mit der Referenzziffer 1' angegeben, ist in 1 gezeigt. Die Verschlusskappe 1' umfasst einen Verschluss, allgemein mit Referenzziffer 3' angegeben, der konfiguriert ist, um teilweise in die Öffnung des Feuerhydranten platziert zu werden, um diese Öffnung zu verschließen, wobei der Verschluss 3' an seiner Oberseite mit einer länglichen Ausstülpung 12' bereitgestellt ist. Die Verschlusskappe 1' umfasst weiter einen Griff, allgemein mit Referenzziffer 5' angegeben, der auf der genannten Ausstülpung 12' montiert ist und mit mindestens einer Kupplungsspindel 6' bereitgestellt ist, die zusammen mit der mindestens einen Klaue einen Bajonettverschluss bildet, der konfiguriert ist, um die Verschlusskappe 1' auf dem Feuerhydranten zu befestigen.
-
Unterirdische Feuerhydranten sind typischerweise in einem Flüssigkeitsnetzwerk bereitgestellt, insbesondere einem Wassernetzwerk, vorzugsweise einem Trinkwassernetzwerk, und werden typischerweise von Feuerwehrleuten verwendet, insbesondere wenn der Wasservorrat in deren Feuerwehrwagen beinahe leer ist. Derartige Feuerhydranten werden ebenfalls durch Bauunternehmer genutzt, um ihren Baustellen Wasser bereitzustellen, insbesondere Trinkwasser. Ein Feuerhydrant ist normalerweise jederzeit mit einer derartigen Verschlusskappe 1' bereitgestellt, sodass der Feuerhydrant von der Umgebung abgeschlossen ist. Dies, unter anderem, um Verschmutzung des Flüssigkeitsnetzwerks, an das der unterirdische Feuerhydrant angeschlossen ist, zu vermeiden.
-
In der Praxis ist man zu der Feststellung gekommen, dass Feuerhydranten nach Verwendung nicht immer verschlossen werden, d. h., dass man vergisst, die Verschlusskappe zurück auf den Feuerhydranten zu platzieren. Dadurch steigt die Gefahr von Verschmutzung des Wasser natürlich sehr stark.
-
Darüber hinaus hat es sich auch erwiesen, dass betrügerische Bauunternehmer die Verschlusskappen entfernen, um ohne Genehmigung Wasser aus dem Wassernetzwerk abzuzapfen, was für die Wasserbehörde natürlich nicht wünschenswert ist.
-
US 2003/01107485 A1 beschreibt einen überirdischen Feuerhydranten mit einer darauf geschraubten Verschlusskappe, die mit einem Quecksilberschalter bereitgestellt ist, der feststellt, ob die Verschlusskappe nach Installation relativ zu dem obenstehend genannten Feuerhydranten eine Bewegung durchmacht. Bei einem derartigen Geschehnis wird ein Signal an eine Zentralbehörde, zum Beispiel eine Polizeistation, geschickt. Auf diese Weise kann ermittelt werden, ob eine dritte Partei den überirdischen Feuerhydranten ohne Genehmigung verwendet hat.
-
Beschreibung der Erfindung
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Verschlusskappe für einen unterirdischen Feuerhydranten mit einer erhöhten Sicherheit bereitzustellen.
-
Diese Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass die Verschlusskappe weiter mit einem elektronischen Bewegungsdetektor, der konfiguriert ist, um bei Detektion einer Bewegung der Verschlusskappe ein Signal zu erzeugen, und einem Sendemodul, das konfiguriert ist, das Signal an eine externe Entität zu verschicken, bereitgestellt wird.
-
Falls jemand die Verschlusskappe von dem unterirdischen Feuerhydranten wegnimmt, wird der elektronische Bewegungsdetektor ein Signal erzeugen, wobei das Signal an die externe Entität, zum Beispiel einen Zentralserver der Wasserbehörde oder einen Angestellten einer verantwortlichen Instanz, geschickt wird. Auf diese Weise ist eine Zentralbehörde über das Entfernen der Verschlusskappe auf dem Laufenden und es ist eine passende Reaktion möglich (zum Beispiel jemanden zu dem Feuerhydranten schicken, eine Wasserzufuhr zu dem Feuerhydranten absperren usw.). Mit anderen Worten erlaubt das In-Kenntnis-Setzen von einer Zentralbehörde, die nötigen Maßnahmen zu treffen, wodurch die Sicherheit garantiert werden kann.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Verschluss mit einem Niederdruckhohlraum bereitgestellt, worin sich der elektronische Bewegungsdetektor und das Sendemodul befinden, wobei der Hohlraum durch eine nahezu luftdichte Dichtung verschlossen wird. Vorzugsweise umfasst der Verschluss einen Mantel, der konfiguriert ist, um sich innerhalb der Öffnung des Feuerhydranten zu befinden, wobei die Dichtung eine Verschlussplatte, die an dem Mantel befestigt ist, und einen Dichtungsring umfasst, der sich zwischen der Verschlussplatte und dem Mantel eingeklemmt befindet und wobei weiter bevorzugt der elektronische Bewegungsdetektor und das Sendemodul an der Innenseite der Verschlussplatte befestigt sind.
-
In dieser Ausführungsform bildet der Niederdruckhohlraum eine natürliche Methode, um die luftdichte Dichtung, insbesondere die Verschlussplatte (inkl. gegebenenfalls die elektronischen Komponenten, die darauf befestigt sind), ohne Verwendung von Leim oder anderen Hilfsmitteln zu befestigen. Dem Unterdruck in dem Niederdruckhohlraum widerfährt nämlich die auf die luftdichte Dichtung ausgeübte Schwerkraft, insbesondere der Verschlussplatte (inkl. gegebenenfalls den elektronischen Komponenten, die darauf befestigt sind).
-
In einer Vorzugsausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Verschluss einen Kuppelabschnitt, der sich von dem bis zur Ausstülpung erstreckt. Dieser Kuppelabschnitt vergrößert den Hohlraum innerhalb des Verschlusses, wodurch es mehr Raum gibt, um die elektronischen Komponenten zu platzieren.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Griff verschiebbar an der Ausstülpung befestigt, wobei eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, zwischen dem Griff und dem Verschluss bereitgestellt ist, um den Griff in eine Verriegelungsposition, worin der Bajonettverschluss verriegelt wird, zu drücken und wobei der Griff bis in eine Entriegelungsposition des Bajonettverschlusses gegen die Feder verschoben werden kann. Vorzugsweise wird die mindestens eine Klaue mit einer Erweiterung bereitgestellt, die konfiguriert ist, um eine Drehung der mindestens einen Kupplungsspindel zu vermeiden, wenn der Bajonettverschluss verriegelt ist.
-
In dieser Ausführungsform ist der Bajonettverschluss mit einem Entriegelmechanismus bereitgestellt, wobei ein mechanischer Widerstand überwunden werden muss, um die Verriegelung aufzuheben, was die Sicherheit erhöht, weil die Verschlusskappe nicht unbeabsichtigt von dem unterirdischen Feuerhydranten loskommen kann. Das Bereitstellen von einer Erweiterung an der/den Klaue(n) in Kombination mit der Feder ist eine einfache Methode, um die Kupplungsspindel(n) zu verriegeln.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschlusskappe weiter eine Schraube, wobei die Schraube sich in die Ausstülpung geschraubt befindet, um den Griff an dem Verschluss zu befestigen. Eine derartiger Schraube stellt eine einfache Methode bereit, um den Griff und den Verschluss aneinander zu befestigen, um die Verschlusskappe zu fertigen.
-
In einer Vorzugsausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Niederdruckhohlraum weiter durch einen weiteren Dichtungsring abgedichtet, der sich zwischen der Schraube und der Ausstülpung geklemmt befindet. Dies ermöglicht, den gesamten Verschluss hohl auszuführen, und um dennoch einen abgeschlossenen Niederdruckhohlraum bereitzustellen, worin die elektronischen Komponenten sich befinden. Die Verwendung von einem ganz hohlen Verschluss weist zusätzlich den Vorteil auf, dass ein Minimum an Material benötigt wird, um diesen herzustellen.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Bewegungsdetektor einen Beschleunigungsmesser, der konfiguriert ist, um ausschließlich eine Veränderung der Beschleunigung der Verschlusskappe zu detektieren. Diese Art Bewegungsdetektor ist relativ energieeffizient, wodurch der Bewegungsdetektor mit einer einzigen Batterie eine lange Zeit betriebsfähig bleiben kann.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Sendemodul weiter konfiguriert, um zusammen mit dem Signal einen Identifikationscode an die externe Entität zu schicken, wobei der Identifikationscode ermöglicht, dass die externe Entität einen Standort der Verschlusskappe bestimmt.
-
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verschlusskappe weiter mit einem Positionsbestimmungsmodul bereitgestellt, das konfiguriert ist, um eine Position der Verschlusskappe zu bestimmen, wobei das Sendemodul weiter konfiguriert ist, um die durch das Positionsbestimmungsmodul bestimmte Position der Verschlusskappe mit dem Signal an die externe Entität mitzuschicken.
-
In dieser Ausführungsform wird die externe Entität, und somit auch die Zentralbehörde, unverzüglich auch über den Standort der Verschlusskappe, und somit auch des Feuerhydranten, informiert. Dies macht es einfacher, um eine Person an den richtige Standort zu schicken, um die Verschlusskappe erneut zu befestigen. Dadurch sinkt natürlich auch das Risiko von Kontamination des Flüssigkeitsnetzwerks, weil die Zeit, die der Feuerhydrant geöffnet bleibt, verkürzt wird. Zusätzlich weist die alternative Ausführungsform als weiteren Vorteil auf, dass der gesuchte Feuerhydrant immer lokalisiert werden kann, ungeachtet dessen, ob jemand verschiedene Verschlusskappen gegeneinander vertauscht hat.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der elektronische Bewegungsdetektor konfiguriert, um das Signal ausschließlich durch das Detektieren von einer Bewegung der Verschlusskappe in einer im Voraus bestimmten Orientierung zu erzeugen.
-
Dies erbringt angesichts dessen, dass ein derartiger Bewegungsdetektor energieeffizienter ist als ein Bewegungsdetektor, der Bewegungen in alle Richtungen wahrnimmt, wiederum eine Energieeinsparung. Außerdem ist es möglich, selbst wenn der Bewegungsdetektor Bewegung in jede Richtung wahrnimmt, Energie dadurch zu sparen, dass ausschließlich ein Signal erzeugt wird (und somit zu verschicken), wenn die Bewegung die vorher bestimmte Orientierung aufweist. Weiter lässt ein derartiger Bewegungsdetektor noch immer zu, das Öffnen des Feuerhydranten zu detektieren, wenn die vorher bestimmte Orientierung eingestellt wird, sodass diese mit der Richtung übereinstimmt, in der die Verschlusskappe durch das Öffnen verschoben wird, typischerweise somit in eine vertikale Richtung.
-
Dieses Ziel wird überdies mit einem System zum Detektieren des Aufdrehens eines unterirdischen Feuerhydranten realisiert, wobei das System ein Flüssigkeitsnetzwerk mit einer Vielzahl von unterirdischen Feuerhydranten, wie hier obenstehend beschrieben, und einen Zentralserver umfasst, wobei das Sendemodul von jeder Verschlusskappe konfiguriert ist, um das Signal an den Zentralserver zu schicken.
-
Das System zum Detektieren des Aufdrehens eines unterirdischen Feuerhydranten weist die gleichen Vorteile auf wie der hier obenstehend beschriebene unterirdische Feuerhydrant.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird hiernach anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen weiter detailliert erklärt.
- 1 zeigt eine bekannte Verschlusskappe.
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verschlusskappe gemäß der vorliegenden Erfindung, montiert auf einem unterirdischen Feuerhydranten.
- 3 zeigt eine Draufsicht der Verschlusskappe und des Feuerhydranten von 2.
- 4 zeigt einen Querschnitt durch die Verschlusskappe und den Feuerhydranten von 2 entlang der in 3 gezeigten Linie „IV“.
- 5 zeigt die gleiche perspektivische Ansicht wie 2 mit Querschnitt entlang der in 3 gezeigten Linie „V“.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung soll hiernach anhand von wohldefinierten Ausführungsformen und unter Verweis auf bestimmte Zeichnungen beschrieben werden, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und wird ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Die hier wiedergegebenen Zeichnungen sind ausschließlich schematische Wiedergaben und sind nicht einschränkend. In den Zeichnungen können die Abmessungen von bestimmten Bestandteilen vergrößert wiedergegeben sein, was bedeutet, dass die fraglichen Bestandteile nicht maßstabsgetreu wiedergegeben sind, und dies ausschließlich zu veranschaulichenden Zwecken. Die Abmessungen und die relativen Abmessungen stimmen nicht notwendigerweise mit den tatsächlichen Praxisausführungen der Erfindung überein.
-
Außerdem werden Begriffe wie „erste(r)“, „zweite(r)“, „dritte(r)“ und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, um zwischen gleichartigen Elementen zu unterscheiden, und nicht notwendigerweise, um eine sequenzielle oder chronologische Reihenfolge anzugeben. Die fraglichen Begriffe sind unter den dafür geeigneten Umständen gegeneinander austauschbar, und die Ausführungsformen der Erfindung können in anderen Reihenfolgen funktionieren als die, die hierin beschrieben oder veranschaulicht werden.
-
Zusätzlich werden Begriffe wie „oben“, „unten“, „über“, „unter“ und dergleichen in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, um beschreibende Zwecke, und nicht notwendigerweise, um relative Positionen anzugeben. Die damit verwendeten Begriffe sind unter den dafür geeigneten Umständen gegeneinander austauschbar, und die Ausführungsformen der Erfindung können in anderen Orientierungen funktionieren als die, die hier beschrieben oder veranschaulicht werden.
-
Der Begriff „umfassend“ und abgeleitete Begriffe wie die in den Ansprüchen verwendeten, kann interpretiert werden als auf die Mittel, die jeweils danach erwähnt werden, beschränkt zu sein, oder nicht; der Begriff schließt andere Elemente oder Schritte nicht aus. Der Begriff kann interpretiert werden als eine Spezifikation der erwähnten Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritte oder Komponenten, auf welche verwiesen wird, allerdings ohne dass die Anwesenheit oder das Hinzufügen von einer oder mehreren hinzukommenden Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritten oder Komponenten oder Gruppen davon ausgeschlossen werden. Der Geltungsbereich eines Ausdrucks wie „eine die Mittel A und B umfassende Vorrichtung“ ist dann auch nicht ausschließlich beschränkt auf Vorrichtungen, die lediglich aus Komponenten A und B bestehen. Was im Gegensatz dazu bezweckt wird, ist, was die vorliegende Erfindung betrifft, dass die einzigen relevanten Komponenten A und B sind.
-
Wie hierin verwendet verweist der Begriff „unterirdischer Feuerhydrant“ auf einen festen Abzapfpunkt in einem bestehenden Flüssigkeitsnetzwerk, insbesondere einem Wassernetzwerk, vorzugsweise einem Trinkwassernetzwerk, wobei der Abzapfpunkt sich unter dem Boden befindet.
-
Die Verschlusskappe 1 der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt, um auf einem unterirdischen Feuerhydranten 3 montiert zu werden, der zwei Klauen 7 und eine Zentralöffnung umfasst, wodurch bei Verwendung, d. h. nach dem Wegnehmen der Verschlusskappe 1 und nach dem Öffnen von einem Ventil (nicht gezeigt), eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, vorzugsweise Trinkwasser strömen kann (wie in 2 bis 5 gezeigt). Die Verschlusskappe 1 vermeidet unter anderem Verschmutzung des Flüssigkeitsnetzwerks, an das der unterirdische Feuerhydrant 2 angeschlossen ist.
-
Die Verschlusskappe 1 umfasst einen Verschluss, allgemein mit Referenzziffer 3 angegeben, der konfiguriert ist, um teilweise in die Öffnung des Feuerhydranten platziert zu werden, um diese Öffnung abzudichten, wobei der Verschluss 3 an seiner Oberseite mit einer länglichen, ringförmigen Ausstülpung 12 bereitgestellt ist (siehe 4). Die Verschlusskappe 1 umfasst weiter einen Griff, allgemein mit Referenzziffer 5 angegeben, der auf der Ausstülpung 12 montiert und mit zwei Kupplungsspindeln 6 bereitgestellt ist, die zusammen mit den Klauen 7 auf dem Feuerhydranten 2 einen Bajonettverschluss bilden. Dieser Bajonettverschluss sorgt für eine gute Befestigung der Verschlusskappe 1 auf dem Feuerhydranten 2.
-
Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen mehr oder weniger Kupplungsspindeln 6 und Klauen 7 verwendet werden können, um einen Bajonettverschluss zu erhalten. Es ist ebenfalls möglich, die Kupplungsspindeln auf dem Feuerhydranten bereitzustellen, wobei dann entsprechende Klauen auf dem Griff der Verschlusskappe bereitgestellt werden.
-
Die Struktur der Verschlusskappe 1 wird weiter unter Bezugnahme auf die Querschnitte von 4 und 5 beschrieben, die jeweils in 3 gezeigten Linien „IV“ und „V“ folgen.
-
Der Verschluss 3 ist an seiner Unterseite mit einem zylindrischen Mantel 8 bereitgestellt, der einen Außendurchmesser aufweist, der gerade kleiner ist als die Öffnung in dem unterirdischen Feuerhydranten 2. Auf dem zylindrischen Mantel 8 ist ein O-Ring 9 bereitgestellt, der sich, bei Verwendung, zwischen dem Mantel 8 und der Wand des Feuerhydranten 2 eingeklemmt befindet. Durch die Klemmung sorgt der O-Ring 9 für eine gute, insbesondere eine beinahe hermetische, Abdichtung der Öffnung im Feuerhydranten 2. Weiter ist die Unterseite des Verschlusses 3 mit einer Schulter 10 bereitgestellt, die auf dem Feuerhydranten 2 ruht.
-
Es versteht sich, dass die Formgebung des Mantels mit der zugehörigen Abdichtung abhängig ist von der Form der Öffnung in dem Feuerhydranten 2 und daher nicht auf eine zylindrische Form beschränkt ist. Der Mantel und der O-Ring können zum Beispiel auch einen dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen usw. Querschnitt aufweisen.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist in dem Mantel 8 ein Schlitz bereitgestellt, in den der O-Ring 9 platziert wird. Auf diese Weise ist es nicht möglich, dass der O-Ring 9 sich von dem Verschluss 3 löst, zum Beispiel während des Wegnehmens der Verschlusskappe 1 von dem Feuerhydranten 2. Gleichwohl kann in anderen Ausführungsformen auf diesen Schlitz verzichtet werden und der O-Ring 9 sich um den Mantel 8 herum befinden. Es ist ebenfalls möglich, den O-Ring 9 in einen Schlitz in dem Feuerhydranten 2 zu platzieren.
-
Der gezeigte Verschluss 3 weist weiter einen Kuppelabschnitt 11 auf, der sich von der Schulter 10 weg erstreckt und in einer zylindrischen Ausstülpung 12 mündet, auf der der Griff 5 montiert ist. Es versteht sich, dass der Kuppelabschnitt 11 auch andere Formen annehmen kann, zum Beispiel kann der Kuppelabschnitt 11 durch einen flachen Abschnitt ersetzt werden. Es versteht sich, dass die Ausstülpung 12 auch eine nicht-zylindrische Form aufweisen kann, sondern zum Beispiel quaderförmig sein kann.
-
In der gezeigten Ausführungsform ist der Verschluss 3 hohl, was vorteilhaft ist, weil dann weniger Material nötig ist, um den Verschluss 3 herzustellen und das Gewicht ebenfalls verringert wird. Außerdem ermöglicht der hohle Verschluss 3, einen abgeschlossenen Hohlraum 13 zu erhalten, worin die elektronischen Komponenten der vorliegenden Verschlusskappe 1 platziert werden können, wie hier nachstehend beschrieben.
-
Typischerweise wird der Verschluss 3 einstückig hergestellt, insbesondere indem dieser aus einem Kunststoff spritzgegossen wird. Vorzugsweise wird der Verschluss 3 aus NBR, EPDM, TPE oder anderen Materialien, die für Kontakt mit Trinkwasser geeignet sind, hergestellt. Aus den gleichen Gründen ist der O-Ring 9 vorzugsweise aus NBR, EPDM, TPE hergestellt.
-
Die Verschlusskappe 1 wird weiter mit einem Griff 5 bereitgestellt, der um die zylindrische Ausstülpung 12 herum montiert wird. Der Griff 5 umfasst einen Handgriff 14 mit Öffnungen an beiden Seiten, worin die Kupplungsspindeln 6 platziert werden. Der Handgriff 14 ist mit einer Zentralbohrung bereitgestellt, sodass der Handgriff 14 um die zylindrische Ausstülpung 12 herum platziert werden kann, wobei die Bohrung mit einem internen Kragen 17 bereitgestellt wird. Die Befestigung zwischen dem Handgriff 14 und der Ausstülpung 12 umfasst eine Schraube 15, die sich in ein Gewinde an der Innenseite der Ausstülpung 12 geschraubt befindet und die gegebenenfalls durch Eingreifen einer Unterlegscheibe 16 mit ihrem Kopf Druck auf eine Seite des Kragens 17 des Handgriffs 14 ausübt. In den gezeigten Ausführungsformen ist ein Deckel 18 bereitgestellt, um die Zentralbohrung in dem Handgriff 14 zu verstecken, nachdem der Griff 5 auf dem Verschluss 3 befestigt worden ist. Typischerweise ist der Handgriff 14 einstückig hergestellt, insbesondere indem dieser aus einem Kunststoff spritzgegossen wird.
-
Die Unterlegscheibe 16 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, zum Beispiel Inox, PVC, Neopren oder anderen Metallen oder Kunststoffen. Die Unterlegscheibe 16 vergrößert die Kontaktoberfläche zwischen dem Kopf der Schraube 15 und dem Kragen 17 auf dem Handgriff 14, sodass eine stärkere Verbindung zwischen dem Verschluss 3 und dem Griff 5 erhalten wird.
-
Vorzugsweise wird der durch die Kupplungsspindeln 6 und die Klauen 7 gebildete Bajonettverschluss ebenfalls mit einem Entriegelmechanismus bereitgestellt, wobei ein mechanischer Widerstand überwunden werden muss, um die Verriegelung zwischen den Kupplungsspindeln 6 und den Klauen 7 aufzuheben. Ein derartiger Entriegelmechanismus ist ebenfalls in den Figuren gezeigt und umfasst eine Feder 19, insbesondere eine Druckfeder, die sich zwischen dem Kragen 17 auf dem Handgriff 14 und einer in der Ausstülpung 12 gebildeten Schulter 20 eingeklemmt befindet. Diese Feder 19 drückt den Griff 5 weg von dem Verschluss 3 und drückt damit auch die Kupplungsspindeln 6 in Richtung der Klauen 7. Die Verschiebung des Griffs 5 wird nach oben durch die Schraube 15 begrenzt, wohingegen die Verschiebung des Griffs 5 nach unten durch eine in der Ausstülpung 12 gebildete Schulter 22 begrenzt wird. Wie in 2 gezeigt sind die Klauen 7 an ihren Spitzen mit einer Erweiterung 21 nach unten bereitgestellt, wodurch es notwendig ist, um, bevor die Verschlusskappe 1 entfernt werden kann, den Griff 5 nach unten, d.h. Richtung des Verschlusses 3, gegen die Feder 19 zu bewegen, um den Bajonettverschluss zu entriegeln.
-
Es versteht sich, dass anstelle einer Druckfeder auch eine Zugfeder verwendet werden kann, wobei der Griff 5 dann von dem Verschluss 3 weggezogen werden muss, um den Bajonettverschluss zu entriegeln.
-
Die Verschlusskappe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiter mit einem elektronischen Bewegungsdetektor 23 bereitgestellt, der konfiguriert ist, um bei dem Detektieren einer Bewegung der Verschlusskappe 1 ein Signal zu erzeugen. Der elektronische Bewegungsdetektor 23 steht in Verbindung mit einem Sendemodul 24, das konfiguriert ist, um das Signal an eine externe Entität zu verschicken. Der Bewegungsdetektor 23 erzeugt ein Signal, wenn, nach Installation, die Verschlusskappe 1 eine Bewegung durchmacht, zum Beispiel wenn jemand diese von dem unterirdischen Feuerhydranten 2 entfernt. Das erzeugte Signal wird anschließend durch das Sendemodul 24 an die externe Entität, zum Beispiel einen Zentralserver der Wasserbehörde, einen Angestellten einer verantwortlichen Instanz, die zum Ziel hat, Verwendung des Flüssigkeitsnetzwerks zu kontrollieren usw. verschickt.
-
Vorzugsweise ist der Bewegungsdetektor 23 ein Beschleunigungsmesser, der ausschließlich eine Veränderung in der Beschleunigung registriert, wobei die Veränderung eine Bewegung angibt. Diese Art Bewegungsdetektor umfasst typischerweise piezoelektronische Sensoren und ist relativ energieeffizient, wodurch der Bewegungsdetektor mit einer einzigen Batterie eine lange Zeit betriebsfähig bleiben kann. Es versteht sich, dass andere Arten von Bewegungsdetektoren auch möglich sind, zum Beispiel Detektoren mit piezokapazitiven oder piezoresistiven Sensoren, welche kontinuierlich Beschleunigung messen, Quecksilber-Neigungsschalter, die beim Feststellen einer Neigung ein Signal erzeugen usw.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Bewegungsdetektor 23 ausschließlich geeignet zum Wahrnehmen einer vertikalen Verschiebung. Insbesondere sind die unterirdischen Feuerhydranten 2 typischerweise in einer einzigen aufrechten Orientierung bereitgestellt, wodurch die Verschlusskappe 1 auch typischerweise für jeden Feuerhydranten 2 in der gleichen Orientierung platziert wird, nämlich wobei die zylindrische Ausstülpung 12 beinahe vertikal orientiert ist. Daher reicht es, um Beschleunigung in der vertikalen Richtung zu ermitteln, um festzustellen, ob die Verschlusskappe 1 des unterirdischen Feuerhydranten 2 entfernt wird. Ein derartiger Bewegungsdetektor 23 ist ebenfalls günstiger und energieeffizienter.
-
Ein Sendemodul 24 ist typischerweise zur drahtlosen Kommunikation über große Entfernungen geeignet, wie Internet oder Low-Power-Wide-Area-Netzwerke (LPWANs) wie Sigfox, LoRa, NarrowbandloT usw. Vorzugsweise verwendet das Sendemodul 24 ein LPWAN, insbesondere Sigfox, weil diese für ihren geringen Energieverbrauch bekannt sind, wodurch das Sendemodul mit einer einzigen Batterie eine lange Zeit betriebsfähig bleibt.
-
Die elektronischen Komponenten werden durch eine gemeinsame Batterie 4 mit Strom versorgt, insbesondere einer Lithiumbatterie mit einer sehr langen Lebensdauer. In einer Vorzugsausführungsform beträgt die Lebensdauer der Lithiumbatterie ungefähr 16 Jahre. In einer anderen Ausführungsform beträgt diese Lebensdauer ungefähr 24 Jahre. Gesonderte Batterien können für jede elektronische Komponente bereitgestellt werden.
-
Weil ein Wassernetzwerk typischerweise eine Vielzahl von unterirdischen Feuerhydranten 2 mit einer entsprechenden Vielzahl an Verschlusskappen 1 aufweist, wird vorzugsweise auch ein Identifikationscode in das durch das Sendemodul 24 abgeschickte Signal aufgenommen, wobei der Identifikationscode angibt, bei welcher Verschlusskappe 1 oder welchem Feuerhydranten 2 eine Bewegung detektiert worden ist. Der Identifikationscode kann mit einer Position gekoppelt sein, an der sich der Feuerhydrant 2 befindet und wo die Verschlusskappe 1 sich daher auch befinden müsste.
-
Vorzugsweise ist die Verschlusskappe 1 weiter mit einem Positionsbestimmungsmodul (nicht gezeigt) bereitgestellt, das zum Bestimmen eines Standorts der Verschlusskappe 1 konfiguriert ist. Durch das Bereitstellen eines derartigen Positionsbestimmungsmoduls ist der Identifikationscode wie hier obenstehend beschrieben zum Bestimmen des Standorts des geöffneten Feuerhydranten 2 nicht länger nötig. Außerdem weist das Positionsbestimmungsmodul als Vorteil auf, dass es egal ist, an welchem Feuerhydranten 2 die Verschlusskappe 1 verwendet wird, im Gegensatz zu dem hier obenstehend beschriebenen Identifikationscode, wobei ein Umtauschen von Verschlusskappen 1 zur Folge haben würde, dass die mit dem Identifikationscode im Zusammenhang stehende Position auch angepasst werden muss.
-
In einer Ausführungsform verwendet dieses Positionsbestimmungsmodul GPS (oder ein Äquivalent davon wie Galileo oder GLONASS). In einer anderen Ausführungsform bestimmt das Positionsbestimmungsmodul die Position der Verschlusskappe 1 anhand des Detektierens von Wifi-Netzwerken in der Umgebung. In noch einer anderen Ausführungsform verwendet das Positionsbestimmungsmodul ein LPWAN, darunter Sigfox, Lora usw., um den Standort der Verschlusskappe 1 zu bestimmen.
-
Vorzugsweise wird das Positionsbestimmungsmodul ausschließlich aktiviert, wenn der Bewegungsdetektor 23 eine Bewegung detektiert, was energieeffizient ist, wodurch die Batterie eine längere Lebensdauer aufweist.
-
Es versteht sich, dass die eine oder die mehreren elektronischen Komponenten wie der Bewegungsdetektor 23, das Sendemodul 24, die Batterie 4 und das Positionsbestimmungsmodul auch in ein Modul integriert sein können. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, dass, wie in der gezeigten Ausführungsform, für jede elektronische Komponente gesonderte Module anwesend sind.
-
In der gezeigten Ausführungsform sind alle elektronischen Komponenten in einem Hohlraum innerhalb des Verschlusses 3 bereitgestellt. Dadurch besteht kein Bedarf, um die bestehenden Verschlusskappen 1 und Feuerhydranten 2 auszuwechseln, stattdessen können die elektronischen Komponenten als ein Retrofit in eine bestehende Verschlusskappe 1 angeordnet werden. Es kann ebenfalls optiert werden, neue Verschlusskappen 1 bereitzustellen, in denen die elektronischen Komponenten anwesend sind, wobei neue Verschlusskappen 1 an ihrer Außenseite die gleiche Formgebung aufweisen wie die bestehenden Verschlusskappen 1, wodurch kein Bedarf besteht, um die unterirdischen Feuerhydranten 2 auszuwechseln. Insbesondere ist an der Unterseite des Verschlusses eine kreisförmige Verschlussplatte 25 bereitgestellt, an der der Bewegungsdetektor 23 befestigt ist, wobei die Verschlussplatte 25 mit einem Flansch 28 bereitgestellt ist, der mit einer Schulter 29 an der Innenwand des Mantels 8, wie in 4 gezeigt, in Kontakt steht. Es versteht sich, dass die Verschlussplatte 25 abhängig von der Form der Innenwand des Mantels 8 auch andere Formen aufweisen kann.
-
Um zwischen der Verschlussplatte 25 und dem Mantel 8 eine gute, insbesondere beinahe hermetische Abdichtung zu garantieren, wird ein O-Ring 26 bereitgestellt. Insbesondere befindet sich der O-Ring 26 in einem Schlitz, der durch einen Abschnitt der Verschlussplatte 25, einer aufrecht stehenden Wand 30, die sich von der Verschlussplatte 25 erstreckt, und einer horizontalen Wand 31, die sich ab der freien Spitze der aufrecht stehenden Wand 30 erstreckt, gebildet wird. Der O-Ring 26 befindet sich eingeklemmt zwischen der aufrecht stehenden Wand 30 und der Innenwand des Mantels 8 und verhindert unter anderem, dass Flüssigkeit in den Hohlraum 13 hinein gelangt, wobei Flüssigkeit an den elektronischen Komponenten natürlich Schaden anrichten könnte. In einer anderen Ausführungsform ist der O-Ring 26 in einem Schlitz an der Innenwand des Mantels 8 bereitgestellt, und dieser befindet sich gegen eine aufrecht stehende Wand auf der Verschlussplatte 25 geklemmt.
-
Es versteht sich, dass die elektronischen Komponenten auch extern an der Verschlusskappe 1 und/oder dem Feuerhydranten 2 angeordnet werden können.
-
Die Verschlussplatte 25 kann auf verschiedene Weisen an dem Mantel 8 befestigt werden, darunter Verleimen, Verschmelzen in dem Fall, in dem der Verschluss 3 und die Verschlussplatte 25 aus einem thermoplastischen Material hergestellt sind usw. Gleichwohl wird in einer vorteilhaften Ausführungsform die Verschlussplatte 25 mittels eines Unterdrucks innerhalb des Hohlraums 13 gegen die Schulter 29 des Mantels 8 gehalten. Dieser Unterdruck wird erhalten, indem der Hohlraum 13 an seiner Oberseite auch gut, insbesondere beinahe hermetisch abgedichtet wird, indem ein O-Ring 27 zwischen der Innenwand der zylindrischen Ausstülpung 12, insbesondere der Innenwand des Kragens 17 und der Umfangswand der Schraube 15, bereitgestellt wird. Gegebenenfalls kann der O-Ring 27 auch in einem Schlitz in dem Kragen 17 oder in der Schraube 15 bereitgestellt werden. Durch das Bereitstellen von zwei O-Ringen 26, 27 an jeweils der untersten und obersten Abdichtung des Hohlraums 13 ist es möglich, um während des Zusammenbauens der Verschlusskappe 1 den Hohlraum 13 mit einem leichten Unterdruck bereitzustellen, wobei Unterdruck ausreichend ist, um die auf die Verschlussplatte 25 (inkl. der elektronischen Komponenten, die darauf befestigt sind) ausgeübte Schwerkraft zu überwinden, sodass keine gesonderte Befestigung der Verschlussplatte 25 an dem Mantel 8 nötig ist.
-
In einer anderen Ausführungsform wird ein gleicher Unterdruck in dem Hohlraum 13 ohne Verwendung von O-Ring 27 erreicht. Insbesondere ist in der Ausführungsform die zylindrische Ausstülpung 12 nicht ganz hohl, sondern eine dichte Wand ist zwischen dem Kuppelabschnitt 11 und der maximalen Tiefe bereitgestellt, bis wohin die Schraube 15 in die Ausstülpung 12 geschraubt wird.
-
Vorzugsweise ist der O-Ring 26 aus NBR, EPDM, TPE hergestellt, sodass dieser mit Trinkwasser in Kontakt kommen kann, ohne das Trinkwasser zu kontaminieren.
-
Obwohl bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben sind, ist es deutlich, dass diese Aspekte in anderen Formen implementiert werden können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2003/01107485 A1 [0006]
