DE10100659C2 - Schaltgerät zur Betätigung eines Gasfernschalters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät zur Betätigung eines Gasfernschalters, der die Gasversorgung einer mobilen bzw. beweglichen Flüssiggasanlage gewährleistet.

Bisher sind Gasfernschalter bekannt, die beim Betreiben von Campinggasanlagen benutzt werden. Zwar wird im Inneren des Zeltes gekocht, jedoch muss die Gasflasche aus Sicherheitsgründen außerhalb des Zeltes aufgestellt werden. Um aber zu vermeiden, dass das Zelt vor und nach dem Kochen zum Öffnen bzw. Sperren der Gaszufuhr jeweils verlassen werden muss, werden häufig fernbetätigte Schalter in der Gasleitung zur Gasflasche angeordnet.

Ein gattungsgemäßer, mittels eines Schaltgerätes betätigter Gasfernschalter ist aus einem Firmenprospekt der Fa. Truma bekannt. Der Gasfernschalter ist als Hauptabsperrventil für die Gasversorgung vom Innenraum aus zu bedienen. Das Gerät ist handelsüblich mit einem Magnetschalter ausgerüstet.

Bekannt ist ferner ein Traggestell für Brenner zum Auftauen oder zur Wildkrautregulierung der Fa. Borrmann. Der Träger einer Gasflasche hat dabei allerdings keine Möglichkeit, die Gaszufuhr im Kollisionsfall sicher zu regulieren bzw. zu sperren.

In der GB 1 519 731 wird eine Anordnung zum fernbetätigten Öffnen und Sperren einer Gaszufuhrleitung zum Motor eines gasbetriebenen Fahrzeugs offenbart, welche neben einem Gasfernschalter einen Neigungsschalter aufweist, mittels welchem die Gasversorgung bei einer starken, beispielsweise unfallbedingten Neigung des Fahrzeugs unterbrochen wird. Als Gasfernschalter dient ein Magnetventil, welches elektrotechnisch eine Last mit induktivem Anteil darstellt. Durch das Magnetventil fließen verhältnismäßig hohe Ströme. Beim Trennen der induktiven Last von der Stromversorgung treten daher hohe Spannungen auf, wodurch die Relaiskontakte stark belastet werden. Auftretende Abreißfunken können gegebenenfalls sogar zu einem Verschweißen der Relaiskontakte führen, so dass der Stromkreis nicht mehr durch die Neigungsschalter getrennt wird. Da die Neigungsschalter zur Erfüllung ihrer Funktion in den Anzugsstromkreis des Magnetventils bzw. Relais eingeordnet sind, werden auch sie durch den hohen Anzugsstrom durchflossen. Die Neigungsschalter unterliegen hierdurch einer großen Strombelastung, was ihre Lebensdauer herabsetzt und wodurch sich in der Konsequenz unter Umständen sicherheitstechnische Nachteile ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät zur Betätigung eines Gasfernschalters für die Gasversorgung einer mobilen Flüssiggasanlage zu schaffen, durch welches die Sicherheit gegenüber bisher bekannt gewordenen Lösungen zur Betätigung von Gasfernschaltern erhöht wird. Insbesondere soll das Gerät eine sichere Sperrung der Gaszufuhr beim Überschreiten eines höchstzulässigen Neigungswinkel ermöglichen, wobei eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer der dazu eingesetzten Mittel gewährleistet sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schaltgerät zur Betätigung eines Gasfernschalters mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.

Die Vorteile der Erfindung liegen zunächst darin, dass die Gaszufuhr nicht nur geöffnet und geschlossen werden kann, sondern bei einem Neigungswinkel < ± alpha die Gaszufuhr automatisch unterbrochen wird, so dass die erforderliche Sicherheit erreicht ist.

Aufgrund der dadurch erreichten Erhöhung der Sicherheit für das Betreiben von Flüssiggasanlagen wird die Umwelt besser gegen unkontrollierte Gasaustritte geschützt. Bedienungsfehler werden weitestgehend ausgeschlossen, da nur ein Schalter zu bedienen ist.

Sofern der Anzugsstrom direkt durch den Akku gespeist wird, ergibt sich eine hohe Strombelastung, wodurch sich letztlich, wie bei der Darstellung des Standes der Technik erläutert, die Sicherheit verringert. Fließt der Anzugsstrom hingegen nicht durch die Neigungsschalter, wird das Gerät nach den bisher bekannten Lösungen unsicher, da der Gasfernschalter auch bei Abschaltung, z. B. Überschreitung des max. Neigungswinkels durch Schließen des Anzugsstromes geöffnet werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung fließt der Anzugsstrom dennoch nicht über den oder die Neigungsschalter. In erfindungswesentlicher Weise bleibt aber sichergestellt, daß die Gaszufuhr beim Überschreiten des maximalen Neigungswinkels durch ein Ansprechen der Neigungsschalter unterbrochen wird. Die Neigungsschalter erfüllen somit ihre Funktion ohne, dass der hohe Anzugsstrom über sie fließt. Dies wird durch die Einordnung des Kondensators erreicht. Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Lösung der Anzugsstrom nicht unmittelbar durch den Akkumulator, sondern durch den sich entladenden Kondensator gespeist. Es ist dadurch möglich das Gerät mit nur 0,2 A abzusichern. Die Sperrung der Gaszufuhr bei einem Überschreiten des Neigungswinkels wird durch eine Unterbrechung des Haltestromes realisiert. Würde nun im Falle eines durch einen Unfall verursachten Schadens ausnahmsweise der Haltestromkreis doch direkt mit dem Akkumulator verbunden, so würde durch den Gasfernschalter ein Anzugsstrom von ca. 1 A gezogen. Das bewirkt jedoch, dass bei einer Absicherung mit nur 0,2 A die Sicherung anspricht und den Stromkreis sofort wieder unterbricht. Die Wahrscheinlichkeit der elektrischen Beschädigung der Neigungsschalter ist somit bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät wesentlich geringer als bei den bekannten Lösungen des Standes der Technik.

Mögliche Einsatzgebiete für mobile Grillanlagen sind Märkte, Stadien u. a. Der Einsatz der Erfindung ist auch in Flüssiggasanlagen, die von einem Kraftfahrzeug, einem Bau- oder landwirtschaftlichen Gerät aus betrieben werden oder mit Rädern möglich.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dazu zeigt Fig. 1 den grundsätzlichen Schaltungsaufbau des erfindungsgemäßen Schaltgerätes.

Das Schaltgerät ist in einem Kunststoffgehäuse untergebracht. Der Deckel ist mit Silicon abgedichtet. Die wesentlichen Elemente sind so spritzwassergeschützt.

Dies sind im einzelnen folgende Elemente:

• - Kippschalter zum Ein- und Ausschalten S1
• - Buchse zum Anschließen des Gasfernschalters X1
• - Leuchtdiode zum Anzeigen des Schaltzustandes V1
• - Sicherungshalter mit Sicherung F1.

Im Gerät sind acht Quecksilber-Neigungschalter S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9 in Reihe so angeordnet, dass sie bei Überschreitung eines Neigungswinkels von < ±45° öffnen. Zur Erhöhung der Sicherheit wurden je Halbachse zwei Neigungsschalter vorgesehen.

An das Schaltgerät wird über die Buchse X1 der Gasfernschalter angeschlossen. Im stromlosen Zustand ist der Gasfernschalter geschlossen, die Gaszufuhr gesperrt.

Der Gasfernschalter hat einen Anzugsstromkreis und einen Haltestromkreis. Um den Gasfernschalter zu öffnen, muss kurzzeitig ein Anzugsstrom über die Buchse X1, Pin 2, Pin 3 fließen. Um den Gasfernschalter in geöffnetem Zustand zu halten, muss ein Haltestrom über die Buchse X1, Pin 2, Pin 3 fließen.

Das Schaltgerät muss sicherstellen, dass der Gasfernschalter nur in Nulllage geöffnet werden kann und bei einem Neigungswinkel von < ±45° schließt.

Die Stromversorgung wird durch den Akkumulator G1 gewährleistet. Die Sicherung F1 schützt den Akkumulator G1, den Schalter S1, die Neigungsschalter S2-S9 und Kontakte vor zu großem Strom, z. B. durch Kurzschluss oder Verpolung beim Laden. Die Sicherung F1 ist mit 0,2 A so dimensioniert, dass die zulässigen Maximalströme der Bauelemente nie erreicht werden. Da der Anzugsstrom des Gasfernschalter ca. 1 A beträgt, wird auch ausgeschlossen, dass der Gasfernschalter durch einen Defekt geöffnet wird.

Der Kippschalter S1 schaltet das Schaltgerät ein und aus. Im Zustand "AUS" werden Anzugsstromkreis und Haltestromkreis das Gasfernschalters getrennt.

Der Kondensator C1 wird auf den Wert der Betriebsspannung geladen. Durch den Widerstand R2 wird der Ladestrom auf max. 0,1 A begrenzt. Die Zeitkonstante des Ladevorgangs beträgt 0,12 s, d. h. vor dem Einschalten des Gasfernschalters muss der Schalter S1 länger als ca. 1 s im Zustand "AUS" stehen, damit der Kondensator C1 ausreichend geladen wird.

Wird der Schalter S1 in den Zustand "EIN" gebracht, so entlädt sich der Kondensator C1 über den Anzugsstromkreis des Gasfernschalters. Dieser Entladestrom öffnet den Gasfernschalter und gibt die Gaszufuhr frei. Der Schalter S1 schließt im Zustand "EIN" auch den Haltestromkreis des Gasfernschalters, so dass dieser auch nach Entladen des Kondensators C1 weiterhin in offenem Zustand verbleibt. Mit Anlegen der Akkumulatorenspannung an den Haltestromkreis wird auch über den Widerstand R1 die Leuchtdiode V1 gespeist. Es wird nicht angezeigt, ob das Ventil tatsächlich geöffnet oder geschlossen ist.

Sowohl der Ladestromkreis des Kondensators C1 als auch der Haltestromkreis des Gasfernschalters werden nur geschlossen, wenn die Neigungsschalter S2 bis S9 geschlossen sind, d. h. das Schaltgerät in der Waage steht.

Wird das Schaltgerät über einen Winkel von < ±45° hinaus aus der waagerechten Lage gebracht, so wird der Haltestromkreis des Gasfernschalters unterbrochen und der Gasfernschalter schließt.

Der Akkumulator G1 kann mit einem handelsüblichen 12 V-Ladegerät für Blei- Akkumulatoren geladen werden.

Die Ladespannung wird an der Buchse X1, Pin 5 (Plus) und Pin 3 (Minus) angelegt.

Claims (7)

1. Schaltgerät zur Betätigung eines Gasfernschalters mit einem Anzugs- und einem Haltestromkreis, wofür die Schaltungsanordnung des Schaltgerätes zumindest eine Spannungsquelle (G1), einen Kondensator (C1) sowie mehrere, bei Überschreitung eines Neigungswinkels von < ± alpha öffnende Neigungsschalter (S2 bis S_n + 1) umfasst, wobei ein oder mehrere Neigungsschalter (S2 bis S_n + 1) je Halbachse angeordnet und derart mit den übrigen Schaltungselementen (G1, C1) verbunden sind, dass beim Einschalten des Gasfernschalters der Anzugsstromkreis durch den Entladestrom des zuvor von der Spannungsquelle (G1) über die Neigungsschalter (S2 bis S_n + 1) aufgeladenen Kondensators (C1) und der Haltestromkreis über die Neigungsschalter (S2 bis S_n + 1) unmittelbar von der Spannungsquelle (G1) gespeist wird.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise acht Neigungsschalter (S2 bis S9) angeordnet sind, welche als Quecksilber- Neigungsschalter ausgebildet sind.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsschalter (S2 bis S8) bei einem Neigungswinkel von < ±45° öffnen.

4. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Kippschalter S1 zum Ein- und Ausschalten des Gasfernschalters, welches letzterem über eine 5-polige Buchse (X1) verbindbar ist und dessen Schaltungsanordnung eine, von einem Sicherungshalter gehaltene Sicherung (F1) und eine Leuchtdiode (V1) zum Anzeigen des Schaltzustandes umfasst, wobei die Sicherung (F1) so ausgelegt ist, dass sie bei einem Strom unterhalb des Anzugsstroms des Gasfernschalters anspricht.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, bei welchem der Schalter (S1), die Buchse (X1), die Leuchtdiode (V1) und der Sicherungshalter mit der Sicherung (V1) von einem Kunststoffgehäuse spritzwassergeschützt sind.

6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Gehäusedeckel mittels eines Isoliermaterials, vorzugsweise Silicon, abgedichtet ist.

7. Schaltgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung (F1) ohne Öffnen des Gerätes auswechselbar ist.