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 VerfahrensInfo
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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.
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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