DE4343333A1 - Oberflurhydrant - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberflurhydranten mit den im Oberbegriff des An­ spruches 1 genannten Merkmalen.

Derartige Hydranten sind Bestandteile kommunaler oder betrieblicher Was­ serversorgungsnetze und dienen als Zapfstellen im Brandfalle oder wenn bei­ spielsweise für Bau- oder Reinigungszwecke größere Wassermengen benötigt werden.

Die bekannten Hydranten sind mit einem Steigrohr an das unterirdisch verlegte Wasserversorgungsnetz angeschlossen. Der Anschluß liegt dabei unterhalb der Frostgrenze. Sie weisen ein Belüftungssystem auf, mit dem das im Steigrohr enthaltene Wasser nach der Benutzung ins Erdreich abgelassen werden kann. Sinn dieser Maßnahme ist es, bei Frosteinwirkung im Winter ein Bersten des mit Wasser gefüllten Hydranten beim Gefrieren des Wassers zu verhindern. Wird diese Belüftung bei Frosteinwirkung nicht vorgenommen und bleibt dies unbemerkt, so kommt es unweigerlich zu einer Zerstörung des Hydranten.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Oberflurhydranten vorzusehen, bei dem ein versehentliches Unterlassen der Belüftung oder ein unbefugtes Öffnen nicht unbemerkt bleiben kann. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach enthält der Hy­ drant eine Kontrolleinrichtung, die die Benutzung des Hydranten anzeigt. Dies könnte im Falle eines überschaubaren Areals oder im Falle eines regelmäßigen Kontrolldienstes durch eine optische oder akustische Anzeige erfolgen. Bei größeren Arealen, beispielsweise bei kommunalen Wasserversorgungssyste­ men, ist es dagegen vorteilhaft, wenn die Benutzung des Hydranten an eine zentrale Überwachungsstelle gemeldet wird. Dies kann gemäß Anspruch 5 mit einer Steuerleitung oder nach Anspruch 6 über eine Sendevorrichtung ge­ schehen. In letzterem Fall ist es vorteilhaft, wenn das von der Sendevorrichtung ausgesandte Sendesignal, wie in Anspruch 8 angegeben, entsprechend dem Standort des Hydranten kodiert ist. Durch das Wartungspersonal kann dann gezielt überprüft werden, ob der Hydrant ordnungsgemäß abgesperrt und ent­ lüftet wurde.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Hydranten liegt darin, daß damit eine unbefugte Wasserentnahme in kommunalen Wasserversorgungsnetzen, beispielsweise zum Bewässern von Gärten oder Befüllen von privaten Schwimmbecken, angezeigt werden kann. Dies kann insbesondere in Zeiten der Wasserknappheit zweckmäßig sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sendevorrichtung mit einem zentralen Leitsystem, wie in Anspruch 7 angegeben, verbunden ist. Die Überwachung der Hydranten kann dann in die routinemäßigen technischen Überwachungsauf­ gaben des Leitsystems, wie beispielsweise die Überwachung von Heizungs- oder Belüftungssystemen, eingebunden werden.

Die Ausgestaltung des Sensors gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß sie zum einen konstruktiv sehr einfach und zum anderen leicht zu justieren ist. Der Mi­ kroschalter muß dazu ganz einfach nur so innerhalb des Hydranten angeordnet werden, daß sein Taststab in die Bewegungsbahn der Verschlußhülse eingreift. Als Gegennocke für den Taststab kann entweder ein an der Innenseite der Verschlußhülse angebrachter nockenartiger Vorsprung oder eine entspre­ chende von vornherein an der Verschlußhülse vorhandener Vorsprung dienen.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 10 ist der Oberflurhydrant bzw. die in ihm enthaltene Kontrolleinrichtung unabhängig von einer externen Stromversor­ gung. Die Lehre des Anspruches 11 gewährleistet, daß ein Ausfall der Kon­ trolleinrichtung aufgrund einer defekten oder entladenen Batterie praktisch ausgeschlossen ist. In diesem Fall wird die Sendevorrichtung zur Aussendung eines Signals aktiviert. Außerdem verhindert der Unter-Überspannungssensor, daß versehentlich eine Batterie mit zu hohem Spannungswert eingesetzt wird.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Oberflurhydranten,

Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht eines erfindungsgemäßen Oberflur­ hydranten in geöffneten Zustand, und

Fig. 3 den Schaltplan einer Kontrolleinrichtung.

In Fig. 1 ist beispielhaft ein üblicher Oberflurhydrant dargestellt. Er weist ein vertikal aus dem Erdreich ragendes Steigrohr 1 auf. Das untere Ende dieses Steigrohres 1 ist unterhalb der Frostgrenze mit einem unterirdisch verlegten Wasserleitungsnetz (nicht dargestellt) verbunden. Das obere Ende des Steig­ rohres 1 trägt eine oder mehrere Wasserarmaturen. Diese sind von einem als Verschlußvorrichtung dienenden Gehäuse 3 umgeben.

Das Gehäuse 3 besteht aus einem Deckel 4 und einer Verschlußhülse 5. Der Deckel 4 ist mit der innerhalb der Verschlußhülse 5 angeordneten Armatur verbunden. Sein Rand 10 ist vertikal nach unten umgebogen und umgreift das obere Ende der Verschlußhülse 5. Der Deckel 4 dient gleichzeitig als Betäti­ gungsrad zum Öffnen des unterirdischen Wasseranschlusses. Die Verschluß­ hülse 5 ist drehfest und in Vertikalrichtung verschiebbar am Hydranten ange­ ordnet. Im geschlossenen Zustand ist sie mit einer im Rand des Deckels 4 be­ findlichen Schließvorrichtung 6 arretiert. Das obere Ende 7 des Steigrohrs ist flanschartig zu einer Trägerplatte 8 verbreitert, die die Wasserarmatur 2 trägt. Die Verschlußhülse 5 ist koaxial zur Mittellängsachse 9 des Hydranten ange­ ordnet und umgreift mit ihrem unteren Ende die Trägerplatte 8.

Nach dem Öffnen der Schließvorrichtung 6 ist die Verschlußhülse nach unten verschiebbar. Die Wasserarmatur ist dann, wie in Fig. 2 dargestellt, zugänglich. Das untere Ende der Wasserarmatur ist als Befestigungsflansche 11 ausge­ bildet und mit der Trägerplatte 8 verbunden. An der Armatur 2 bzw. an deren Befestigungsflansch 11 ist eine Kontrolleinrichtung 12 befestigt. Die einzelnen Bestandteile der Kontrollvorrichtung, die später noch im einzelnen beschrieben werden, sind in einem etwa quaderförmigen Gehäuse 13 angeordnet. Aus dessen nach oben weisender Längsseite 14 ragt eine Sendeantenne 15 her­ aus. In der einen Schmalseite 16 des Gehäuses 13 ist ein Schlitz 17 ange­ bracht, durch den ein Taststab 18 nach außen geführt ist. Der Taststab 18 ist das Betätigungselement eines Mikroschalters 21 (Fig. 3) und ragt in die Bewe­ gungsbahn der Verschlußhülse 5.

Die Einzelteile der Kontrollvorrichtung 12 gehen aus dem in Fig. 3 dargestellten Schaltplan hervor. Die Hauptbestandteile der Kontrolleinrichtung sind der be­ reits angesprochene Mikroschalter 21, ein Unter-Überspannungssensor 22 und ein Sender 23. Die Spannungsversorgung des Senders 23 bzw. der gesamten Kontrolleinrichtung 12 erfolgt über eine 9V-Batterie 24 oder einem entspre­ chenden Akkumulator.

Der Unter-Überspannungssensor 22 ist ein handelsüblicher IC mit der Typen­ bezeichnung ICL 7665S (Fa. Harris Semiconductor). Der IC-Baustein wird mit der Batteriespannung versorgt (Pins 1+8). Zur Einstellung der Schaltspannung am IC (Pin 3+6) ist ein Spannungsteiler vorhanden, der aus den 3 Widerständen 25, 26 und 27 aufgebaut ist. Die am IC an den Pins 3 und 6 anstehende Spannung wird im IC-Baustein mit einer internen Referenzspannung verglichen. Wenn die an den Pins 3 und 6 anstehende Spannung größer als die interne Referenzspannung ist, wird der Schaltausgang Pin 7 an High-Potential gelegt. Ist dagegen die Spannung an den Pins 3+6 kleiner als die Referenzspannung, wird Pin 7 an Low-Potential gelegt. In die­ sem Fall fließt ein Strom über den Widerstand 28 und die Leuchtdiode (LED) 31 und parallel dazu über den Sender 23 zu Pin 7. Der Sender strahlt ein kodiertes Funksignal auf 435 Mhz ab, das von einem an zentraler Stelle angeordneten Empfänger erfaßt und dekodiert wird. Der Empfänger seinerseits ist mit einem Leitsystem verbunden, das eine entsprechende Meldung ausgibt. Es kann dann sofort reagiert und die defekte bzw. entladene Batterie im Hydranten ausgetauscht werden. Am Hydranten selbst wird die Unterspannung der Batterie 24 durch das permanente Leuchten der LED 31 angezeigt. Mit dem Widerstand 29 ist eine Hysterese von 0,7 V (8,5 V-9,2 V) fest eingestellt.

Beim Einsetzen einer neuen Batterie wird automatisch ein Batterietest durchgeführt. Beim Einsetzen der Batterie leuchtet die LED 31 kurz auf und erlischt sofort wieder, sobald der Kondensator 34 aufgeladen ist und sofern die Spannung der Batterie wenigstens 9,2 V beträgt. Ist die Spannung geringer, leuchtet die LED 31 permanent. Selbst wenn das Wartungspersonal das Dauerleuchten der LED 31 übersieht, kann die nicht ausreichende Batteriespannung dennoch nicht unentdeckt bleiben, da der Sender ein permanentes Signal aussendet.

In den den IC-Baustein versorgenden Stromkreis ist als Verpolungsschutz eine Diode 32 angeordnet. Die beiden Kondensatoren 33 und 34 haben die Auf­ gabe, die Hochfrequenz-Einstrahlung des Senders 23 auf die Elektronik des Unter-Überspannungssensors 22 zu verhindern. Der Widerstand 28 dient zur Strombegrenzung der Leuchtdiode 31 auf ca. 2 mA.

Die Kontrolleinrichtung 12 ist insgesamt so ausgelegt, daß der Ruhestrom ca. 9 µA beträgt. Die Batteriebelastung ist daher so gering, daß ein handelsüblicher 9 V-Batterieblock für eine Betriebsdauer von etwa einem Jahr ausreicht.

Zur Überwachung des Öffnungs- bzw. Benutzungszustandes des Hydranten ist in der Kontrolleinrichtung 12 ein Mikroschalter 21 angeordnet. Als Betätigungs­ element weist der Mikroschalter 21 einen Taststab 18 auf, der in die Bewe­ gungsbahn der Verschlußhülse 5 eingreift. Der obere Rand der Verschlußhülle 8 ist verdickt und steht nach innen nach Art einer Ringschulter (nicht dargestellt) vor. Die Kontrolleinrichtung 12 bzw. deren Gehäuse 13 ist so im Oberflurhy­ dranten positioniert, daß beim Öffnen der Verschlußhülse der im übrigen fe­ dernd ausgebildete Taststab 18 von der Ringschulter der Verschlußhülse mit­ genommen und der Mikroschalter 21 geschlossen wird. Ab diesem Zeitpunkt wird der Sender 23 mit Strom versorgt und sendet ein permanentes Signal, ebenfalls auf der bereits genannten Frequenz 435 MHz. Das Signal mit einer dem Standort des Hydranten entsprechenden Kodierung wird vom zentralen Empfänger dekodiert und an die zentrale Leitstelle weitergegeben. Das Über­ wachungspersonal kann dann sofort reagieren und den in Benutzung genom­ menen Hydranten überprüfen. Ggf. kann dann die Wasserarmatur 2 sowie das Steigrohr 1 belüftet und der Hydrant wieder verschlossen werden. Beim Ver­ schließen wird der Taststab 18 und damit der Mikroschalter 21 wieder in seine Ausgangslage gebracht. Der Taststab 18 ist in gewissem Maße flexibel ausge­ bildet. Dies hat den Vorteil, daß bei der Einjustierung des Abstandes zwischen dem Taststab und der Innenseite der Verschlußhülse nicht allzu strenge Tole­ ranzbereiche einzuhalten sind.

Bei dem Sender 23 handelt es sich um einen Fernwirksender der Type COM 09 (Fa. Telefix GmbH, Karlstadt). Auf der Empfangsseite kann beispielsweise ein Empfänger der Type FW 1400 (Telefix GmbH, Karlstadt) Verwendung finden.

Abschließend sei noch angemerkt, daß zur Stromversorgung Kontrolleinrich­ tung 12 auch die Solarenergie ausgenutzt werden kann. In diesem Falle ist ein Akkumulator vorhanden, der über der Außenseite des Hydranten angeordnete Solarzellen geladen wird.

Bezugszeichenliste

 1 Steigrohr
 2 Wasserarmatur
 3 Gehäuse
 4 Deckel
 5 Verschlußhülse
 6 Schließvorrichtung
 7 Ende
 8 Trägerplatte
 9 Mittellängsachse
10 Rand
11 Befestigungsflansch
12 Kontrolleinrichtung
13 Gehäuse
14 Längsseite
15 Sendeantenne
16 Schmalseite
17 Schlitz
18 Taststab
21 Mikroschalter
22 Unter-Überspannungssensor
23 Sender
24 Batterie
25 Widerstand
26 Widerstand
27 Widerstand
28 Widerstand
29 Widerstand
31 Leuchtdiode
32 Diode
33 Kondensator
34 Kondensator

Claims (11)

1. Oberflurhydrant mit

• - einem Steigrohr, dessen unteres Ende mit einer unterirdischen Wasser­ versorgungsleitung verbunden ist,
• - einer am oberen Ende des Steigrohrs angeordneten Wasserarmatur und
• - einer Verschlußvorrichtung für die Wasserarmatur, gekennzeichnet durch eine die Benutzung des Oberflurhydranten anzeigende Kontrolleinrichtung.

2. Oberflurhydrant nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung das Entriegeln bzw. das Öffnen der Ver­ schlußvorrichtung anzeigt.

3. Oberflurhydrant nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung das Betätigen der Wasserarmatur anzeigt.

4. Oberflurhydrant nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung einen das Öffnen der Verschlußvorrichtung oder das Betätigen der Wasserarmatur anzeigenden Sensor enthält.

5. Oberflurhydrant nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor über eine Steuerleitung mit einer zentralen Überwa­ chungsstelle verbunden ist.

6. Oberflurhydrant nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor über eine Sendeeinrichtung mit einer zentralen Überwa­ chungsstelle verbunden ist.

7. Oberflurhydrant nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsstelle ein zentrales Leitsystem ist.

8. Oberflurhydrant nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Sendeeinrichtung ausgesandte Sendesignal entspre­ chend dem Standort des Oberflurhydranten kodiert ist.

9. Oberflurhydrant nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Verschlußvorrichtung eine zwischen einer oberen geschlos­ senen Stellung und einer unteren geöffneten, den Zugang zur Wasserar­ matur freigebenden Stellung verschiebbare Verschlußhülse ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein mit einem Taststab in die Bewegungsbahn der Ver­ schlußhülse eingreifender und von dieser beim Öffnen betätigter Mikro­ schalter ist.

10. Oberflurhydrant nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung mit einer Batterie gespeist ist.

11. Oberflurhydrant nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Unter-Überspannungssensor, der im Falle einer Unterspannung der Batterie das Aussenden eines Signals durch die Sendevorrichtung bewirkt.