DE4334668C2 - Verfahren zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche, bei dem die Gasflasche in einer Befülleinrichtung an einem Füllstutzen angeschlossen wird, anschließend ein Ventil an der Gasflasche und ein Ventil an der Befülleinrichtung geöffnet und die Gasflasche durch einen Überdruck in der Befülleinrichtung befüllt wird. Dabei wird bei oder nach der Befüllung der Gasflasche eine die Zusammensetzung des Gases in der Gasflasche repräsentierende Information an einen mit der Gasflasche verbundenen Transponder gesendet und in diesem gespeichert. Die gefüllte Gasflasche wird an die Entnahmeeinrichtung angeschlossen und nach dem Öffnen des Ventiles an der Gasflasche und eines Ventiles in einer Anschlußleitung der Entnahmeeinrichtung strömt das Gas aus dem Inneren der Gasflasche in die Anschlußleitung zur Weiterleitung an angeschlossene Verbraucher, wobei vor oder bei einem Anschluß der Gasflasche an die Entnahmeeinrichtung die Information aus dem Transponder gelesen wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Gasflasche zum diskontinuierlichen Gastransport zwischen der Befüll- und der Entnahmeeinrichtung dient und wobei die Befülleinrichtung, die Entnahmeeinrichtung und die Gasflasche getrennt voneinander verschließbare Ventile aufweisen, die Gasflasche mit einem Transponder versehen ist und an der Befülleinrichtung eine Transponderschreibstation und an der Entnahmeeinrichtung eine Transponderlesestation angeordnet ist.
In den Bereichen der Industrie, in denen chemische Stoffe verarbeitet werden, werden diese zumeist vom Hersteller über Behälter angeliefert und in dem bearbeitenden Bereich in den Prozeß über eine Entnahmevorrichtung eingespeist. Die dabei verwendeten Stoffe sind sehr oft als gefährlich einzustufen, d. h., sie weisen für den Menschen oder die Umwelt gefährliche Nebenwirkungen auf.
Andererseits ist es notwendig, daß die chemischen Prozesse nur mit den Stoffen beschickt werden, die für den jeweiligen Ver­ fahrensschritt vorgesehen sind. Werden versehentlich falsche Stoffe in den Prozeß eingeleitet, treten Prozeßkontaminationen auf, die zumeist mit Produktionsausfällen verbunden sind.
Zur Lösung dieses Problems ist es bisher bekannt, derartige Behälter besonders zu kennzeichnen. So werden beispielsweise bei Gasflaschen je nach Inhalt der Gasflaschen verschiedene Farben verwendet. Da dabei nur eine begrenzte Zahl von Farben zur Verfügung steht, die Gase jedoch unterschiedliche Parame­ ter aufweisen können, beispielsweise im Reinheitsgrad diffe­ rieren, sind auch hier zumeist Begleitpapiere oder andere äußerlich angebrachte Kennzeichnungen erforderlich.
Es ist weiterhin bekannt, insbesondere Gasflaschen an ihrer Anschlußseite mit besonders ausgebildeten Gewindeformen zu versehen, die nur mit einer entsprechenden Gewindeform an der Entnahme-Anschlußleitung zusammenpassen. Allerdings sind einer Kennzeichnung von Behältern auf diese Art und Weise auch Gren­ zen gesetzt, da aus technischen Gründen die Variationsbreite der Gewindeformen kleiner ist als die Vielfalt der verwende­ ten Stoffe. Außerdem ist der Herstellungsaufwand derartiger Kennzeichnungen sehr hoch.
Es besteht auch die Möglichkeit, mechanische Verriegelungen vorzusehen, die einen Zugang zu dem Behälterinhalt nur mit entsprechenden Schlüsseln, Paßstücken oder ähnlichem erlauben. Neben einem ebenfalls hohen Fertigungsaufwand zeigt eine der­ artige Lösung den Nachteil einer schlechten Kompatibilität zu anderen Sicherungsverfahren.
In der allgemeinen Praxis werden zumeist jedoch Begleitpapiere verwendet, die stets Auskunft über den Behälterinhalt geben können. Nachteilig ist dabei, daß die Begleitpapiere beim Befüllen dieser Behälter ausgeschrieben werden und bei einer Behälterentleerung eine genaue Beachtung erfahren müssen. Außerdem können diese Begleitpapiere auch abgerissen werden oder anderweitig verlorengehen, wobei eine genaue Information über den Behälterinhalt am Entnahmeort fehlt. Sehr oft ist es auch gerade bei gefährlichen Stoffen bei Havarien nicht mög­ lich, einen genauen Aufschluß über den Behälterinhalt zu be­ kommen. Aus diesem Grunde ist es bereits seit langem Vor­ schrift, Gefahrguttransporte nach außen hin deutlich zu kenn­ zeichnen.
Ein Fehler bei dem Lesen der Begleitinformation oder sonstige Handhabungsfehler durch die in dem Prozeß beteiligten Personen sind grundsätzlich nicht auszuschließen. Derartige Handha­ bungsfehler können jedoch schwerwiegende Folgen für Personen, für die Umwelt oder für die Produktion haben.
Weiterhin sind sogenannte Transponder bekannt. Diese Trans­ ponder sind äußerlich aktivierbare elektronische Bauelemente, in denen sich Daten über beliebig lange Zeiträume in kleinsten Datenträgern speichern lassen. Dabei werden die Daten über ein Hochfrequenzfeld, welches gleichzeitig auch die Betriebsen­ ergie beim Beschreiben oder Lesen liefert, zum Transponder übertragen. In dem Transponder selbst ist also keine Batterie erforderlich. Derartige Transponder werden heute vorzugsweise bei der Tierhaltung eingesetzt, um über den Mastzustand von Tieren Auskunft geben zu können.
In dem japanischen Patent-Abstract 61-6500 ist ein Bestimmungsverfahren für Einzelcontainer beschrieben, um den Inhalt eines Containers schnell und korrekt bestimmen zu können. Dabei wird die Anordnung eines Übertragungskörpers auf den Container angegeben, der ein Signal zur Bestimmung der Besonderheiten desselben überträgt. Insbesondere ist der Übertragungskörper, daß heißt ein Transponder, in den Ventilkörper eines Niederdruckgaszylinders verlegt. Dort überträgt er über Mikrowellen modulierte Signale zur Bestimmung der Besonderheiten des Gaszylinders. Diese Signale werden durch einen Empfängerschaltkreis empfangen und demoduliert. Durch die Demodulation ist eine Bestimmung der Besonderheiten des Containers möglich.
Weiterhin sind in dem japanischen Patent-Abstract 1-26098 ein Gasflaschenverwaltungssystem und eine dafür geeignete Gasflasche angegeben worden. Darin ist vorgesehen, einen Transponder direkt mit dem Handgriff am Ventilkörper der Gasflasche zu verbinden. In diesem Transponder werden die Daten der Gasflasche eingeschrieben. Diese Daten sind wieder lesbar und durch einen Datenüberträger und einen Datenprozessor auf einem Display anzeigbar. Damit sollen Fehlbedienungen beim Handling der Gasflaschen weitgehend ausgeschlossen werden.
Nachteilig an beiden vorgenannten Lösungen ist, daß eine den Gasflascheninhalt bestimmende Information bewußt an den Transponder gesendet und in diesem gespeichert werden muß und daß diese Information lediglich dazu dient, eine Information über die Besonderheiten oder den Inhalt des Containers oder der Gasflasche zu liefern, wodurch Fehlbedienungen nicht ausgeschlossen werden können. So ist es nämlich möglich, daß beim Einschreiben der Information eine Bedienungsperson eine falsche Information einschreibt oder daß beim Ablesen der Information diese falsch interpretiert wird. Somit kann es vorkommen, daß in Prozesse falsche Medien eingespeist werden, was gesundheitsgefährdende oder wirtschaftlich nachteilige Folgen haben kann.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche anzugeben, um eine Fehlbedienung von Transpondern, die mit der Gasflasche zum Zwecke der Informationsspeicherung und -abgabe verbunden sind, auszuschließen und um dadurch eine Fehlbefüllung von Gasflaschen oder eine Fehleinspeisung eines Gasflascheninhaltes in Prozesse zu verhindern.
Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung wird durch ein Verfahren zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche gelöst, bei dem die aus dem Transponder gelesene Information mit einer in der Entnahmeeinrichtung gespeicherten Sollinformation verglichen wird und bei dem nur bei Übereinstimmung der die Gaszusammensetzung repräsentierenden Information mit dem entsprechenden Teil der Sollinformation ein Steuersignal an ein die Anschlußleitung verschließendes Magnetventil zum Öffnen desselben gegeben wird.
Da einerseits das Aufbringen der Information auf den Transponder bei der Befüllung automatisch erfolgen kann und andererseits eine Gasflaschenentnahme nur dann möglich ist, wenn die genannte Übereinstimmung der Informationen vorliegt, kann ein menschliches Versagen bei der Handhabung weitgehend ausgeschlossen werden.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren kann verhindert werden, daß ein falsches Gas in die Anschlußleitung eingespeist wird und damit eine Prozeßkontamination auftritt.
Die Aufgabenstellung wird weiterhin durch eine Anordnung zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche gelöst, bei der das Ventil an der Entnahmeeinrichtung als Magnetventil ausgebildet ist und bei der das Magnetventil mit einer Lesestation verbunden und durch dieselbe steuerbar ist.
Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, beim Befüllen einer Gasflasche den Transponder automatisch mit der Information zu versehen, die Auskunft über die Gaszusammen­ setzung gibt. Diese Information kann für den Entnahmevorgang Verwendung finden. Es ist jedoch auch möglich, diese Informa­ tion bei einem erneuten Befüllen der Gasflasche zu nutzen, um zu verhindern, daß die Gasflasche mit einem Gas gefüllt wird, welches eine andere Zusammensetzung aufweist, als die vorhergehende Befüllung. Bereits dadurch werden bei der Leergutbefüllung Verunreinigungen der Gase vermieden.
Beim Entnahmevorgang wird die Information über die Gaszusam­ mensetzung dazu genutzt, automatisch diese Information zu lesen, um dann und nur dann das Magnetventil zu öffnen, wenn die Gasflasche mit dem richtigen Gasinhalt an der Anschluß­ leitung angeschlossen ist.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Transponder unter einem Tragegriff angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Tragegriff eine Schutzfunktion für den Transponder ausübt, so daß dieser bei einer mechanisch starken Beanspruchung der Gasflasche nicht beschädigt werden kann.
In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Transponder unlösbar an der Gasflasche befestigt ist. Dadurch werden eventuelle Manipulationen oder ein Ablösen des Transponders und damit ein Informationsverlust weitgehends vermieden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur sicheren Befüllung und Entleerung von Gasflaschen.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist an der Gasflasche 1 ein Transponder 2 befestigt. Die Befestigung ist derart ausge­ staltet, daß der Transponder 2 unlösbar an der Gasflasche 1 befestigt ist. Derartige Gasflaschen 1 haben zumeist eine zylindrische Grundform und sind an der Oberseite gewölbt aus­ gebildet. Ebenfalls an der Oberseite befindet sich ein Ventil 3, welches dem Befüllen und der Entnahme aus der Gasflasche 1 dient.
Da die Gasflasche 1 recht robusten Umweltbedingungen ausge­ setzt ist, ist es sehr zweckmäßig, den Transponder 2 auf der gewölbten Oberseite anzubringen, da er dort nicht durch das Aneinanderstoßen der Gasflaschen 1 untereinander zerstört werden kann. Besonders günstig ist es, den Transponder 2 unter einem gegebenenfalls vorhandenen und nicht dargestellten Griff zu befestigen.
Bei der Befüllung wird in den Transponder 2 eine Information eingeschrieben, die zumindest die Gaszusammensetzung der Fül­ lung repräsentiert. Bei der Entleerung der Gasflasche 1 wird das Ventil 3 an eine Anschlußleitung 4 angeschlossen. Die Anschlußleitung 4 ist mit dem nicht näher dargestellten Teil einer Verarbeitungsanlage verbunden. Im Verlaufe der An­ schlußleitung 4 ist diese mit einem Magnetventil 5 versehen. Das Steuerteil des Magnetventiles 5 weist eine Verbindung zu dem Steuerausgang einer Lesestation 6 auf. Diese Lesestation 6 ist im Inneren mit einem Hochfrequenzsender, einem Hochfre­ quenzempfänger, mit Decodiereinrichtungen, einer Steuereinheit und einem Informationsspeicher versehen. In dem Informations­ speicher der Lesestation 6 ist eine Sollinformation über das an dieser Anschlußleitung 4 zu verwendende Gas eingeschrieben.
Über eine Sende/Empfangsantenne 7 wird der Transponder 2 er­ regt, wodurch es möglich wird, durch die Lesestation 6 die in dem Transponder 2 gespeicherte Information herauszulesen. Diese Information wird im Inneren der Lesestation 6 mit der in den Informationsspeicher gespeicherten Sollinformation ver­ glichen. Bei Übereinstimmung wird an den Steuerausgang der Lesestation 6 ein Signal zum Öffnen des Magnetventiles 5 gege­ ben. Wird festgestellt, daß die von dem Transponder 2 gesende­ te Information nicht mit der Sollinformation im Informations­ speicher der Lesestation 6 übereinstimmt, wird über einen Signalgenerator 8 ein Warnsignal abgegeben.
Bezugszeichenliste
1 Gasflasche
2 Transponder
3 Ventil
4 Anschlußleitung
5 Magnetventil
6 Lesestation
7 Sende/Empfangsantenne
8 Signalgenerator.

Claims (5)

1. Verfahren zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche (1), bei dem die Gasflasche in einer Befülleinrichtung an einen Füllstutzen angeschlossen wird, anschließend ein Ventil (3) an der Gasflasche und ein Ventil an der Befülleinrichtung geöffnet und die Gasflasche durch einen Überdruck in der Befülleinrichtung gefüllt wird, wobei bei oder nach der Befüllung der Gasflasche eine die Zusammensetzung des Gases in der Gasflasche repräsentierende Information an einen mit der Gasflasche verbundenen Transponder (2) gesendet und in diesem gespeichert wird, und bei dem die gefüllte Gasflasche an eine Entnahmeeinrichtung (4, 6) angeschlossen wird und nach dem Öffnen des Ventils (3) an der Gasflasche und eines Ventils (5) in einer Anschlußleitung (4) der Entnahmeeinrichtung das Gas aus dem Inneren der Gasflasche in die Anschlußleitung zur Weiterleitung an angeschlossene Verbraucher strömt, wobei vor oder bei einem Anschluß der Gasflasche an die Entnahmeeinrichtung die Information aus dem Transponder gelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Transponder (2) gelesene Information mit einer in der Entnahmeeinrichtung (6) gespeicherten Sollinformation verglichen wird und daß nur bei Übereinstimmung der die Gaszusammensetzung repräsentierenden Information mit dem entsprechenden Teil der Sollinformation ein Steuersignal an ein die Anschlußleitung (4) verschließendes Magnetventil (5) zum Öffnen desselben gegeben wird.
2. Anordnung zur sicheren Befüllung und Entleerung einer Gasflasche (1) mit einer Befülleinrichtung und einer Entnahmeeinrichtung (4, 6), wobei die Gasflasche zum diskontinuierlichen Gastransport zwischen der Befüll- und der Entnahmeeinrichtung dient und wobei die Befülleinrichtung, die Entnahmeeinrichtung und die Gasflasche getrennt voneinander verschließbare Ventile (5, 3) aufweisen, die Gasflasche mit einem Transponder (2) versehen ist und an der Befülleinrichtung eine Transponderschreibstation und an der Entnahmeeinrichtung eine Transponderlesestation (6) angeordnet ist, die einen Informationsspeicher enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil an der Entnahmeeinrichtung (4, 6) als Magnetventil (5) ausgebildet ist und daß das Magnetventil (5) mit der Lesestation (6) verbunden und durch dieselbe steuerbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der die Gasflasche eine zylindrische Grundform und eine gewölbt ausgebildete Oberseite aufweist, auf der erforderlichenfalls mindestens ein Tragegriff angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (2) auf der gewölbten Oberseite der Gasflasche (1) angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (2) unter einem Tragegriff angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (2) unlösbar an der Gasflasche (1) befestigt ist.
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