DRUCKBEHÄLTER MIT INTEGRIERTER KENNUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter, insbesondere Gasflaschen für Flüssiggase, mit einer elektronisch lesbaren Kennung auf der Oberfläche oder Anbauteilen des Druckbehälters, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennungsdaten in codierter Form auf eine Keramikplatte aufgedruckt und dort eingebrannt sind und die Keramikplatte auf einem Träger angeordnet ist, der dauerhaft auf der Oberfläche des Druckbehälters oder eines Anbauteils des Druckbehälters festgelegt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter, insbesondere eine Gasflasche für Flüssiggase, mit einer Kennzeichnung auf der Oberfläche der Druckflasche. Die Kennzeichnung soll auf Dauer untrennbar mit dem Druckbehälter verbunden und lesbar bleiben. Sie dient der Identifizierung des Druckbehälters.

[0002] Druckbehälter, insbesondere Flüssiggasflaschen mit Propan oder Butan, werden im gewerblichen und privaten Bereich vielfach als Energiequelle gebraucht. Im gewerblichen Bereich dienen sie als mobile Energiequelle für Handwerker, beispielsweise bei Schweißarbeiten, im privaten Bereich als Energiequelle beim Heizen, Kochen und insbesondere Grillen. Als Flüssiggas kommt zumeist Propan zum Einsatz. Butangasflaschen haben sich im Campingsektor etabliert. Allein in Deutschland sind ständig Millionen wiederbefüllbare Flüssiggasflaschen in Gebrauch.

[0003] Wiederbefüllbare Druckbehälter müssen aus Sicherheitsgründen regelmäßig einer Revision unterzogen werden. Bei Flüssiggasflaschen ist eine solche Revision in der Regel zehn Jahre nach der Herstellung oder der letzten Revision fällig. Bei der Revision wird die Gasflasche drucklos gestellt, entleert, einer Inspektion unterzogen, innen und außen gereinigt und mit einem neuen Ventil versehen. Das Revisionsdatum wird auf der Flasche vermerkt.

[0004] Im Folgenden wird aus Gründen der Übersichtlichkeit auf Gasflaschen Bezug genommen; das Gesagte gilt aber grundsätzlich für alle Formen von Druckbehältern.

[0005] Aus Sicherheitsgründen ist eine jede Gasflasche mit einer Kennung versehen, die neben dem Herkunftsland, dem Hersteller, dem Herstellungsdatum der Seriennummer und dem Inhalt auch die für das Befüllen notwendigen Daten - Volumen und Leergewicht - angibt. Diese Daten werden auf der Flasche selbst vermerkt und sind zumindest bei Auslieferung der Flasche deutlich erkennbar.

[0006] Die Daten erlauben den Zugang zu den beim Hersteller oder in einer Datenbank gespeicherten Produktionsdaten, die im Falle eines Rückrufs abgerufen werden können. Die Kennzeichnungspflichten sind in der ADR (Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße) niedergelegt.

[0007] Gasflaschen werden im gewerblichen wie im privaten Bereich häufig im Freien gelagert und sind in der Zeit ihrer Nutzung zwischen Herstellung und Revision bzw. zwischen zwei Revisionen der Witterung ausgesetzt. Hinzu kommen Transport und Handhabung, die sich auf das Äußere der Gasflaschen auswirken, Verletzungen der Beschichtung zur Folge haben und in der weiteren Folge zu Rostfraß führen. Solche Korrosionsschäden führen in zahlreichen Fällen dazu, dass solche Gasflaschen ihre Kennung verlieren. Bei Verlust der Kennung genügt die Flasche den Sicherheitsbestimmungen nicht mehr und muss bei der Revision ausgesondert werden, bevor ihre eigentliche Lebensdauer abgelaufen ist. Wiederholtes Sandstrahlen und Neulackieren bei den Revisionen kann ebenfalls zur Unleserlichkeit der Kennung führen.

[0008] Bei der Wiederbefüllung einer Gasflasche ist die Kenntnis des Volumens und/oder des Leergewichts von Bedeutung. Wenn diese Daten unlesbar geworden sind, sei es durch Korrosion oder sonstige Beschädigung der Flasche, ist eine korrekte Befüllung der Flasche problematisch.

[0009] Im Falle eines Produktionsfehlers ist es erforderlich, die bereits ausgelieferte Flasche zurückzurufen. Dies kann auch eine gesamte Produktionscharge betreffen. Zwar sind die Kennungen der entsprechenden Gasflaschen in der Regel bekannt, jedoch ist es bei bereits ausgelieferten und in Benutzung befindlichen Gasflaschen nahezu unmöglich, diese zurückzurufen. In der Regel können solche Gasflaschen bei der Wiederbefüllung aufgefunden und ausgesondert werden.

[0010] Aus der WO 2016/146773 A1 ist eine Gasflasche mit einem fernsteuerbaren Ventil bekannt, dass die Einstellung und den Abruf von für die Nutzung wichtigen Daten erlaubt. Eine eindeutige Kennzeichnung der Gasflasche über die gespeicherten Daten ist nicht möglich, da es an einer dauerhaften Verbindung des Datenträgers mit der Gasflasche fehlt.

[0011] Aus der WO 2019/219837 A1 ist eine Gasflasche mit einer RFID-Chip Kennzeichnung bekannt, die die relevanten Daten abrufbar bereitstellt. Nachteil dieser Kennzeichnung ist nicht nur, dass sie mit der Gasflasche nicht dauerhaft verbindbar ist, und dass der RFID-Chip nicht temperaturbeständig ist und somit dem Prozess des thermischen Entlackens bei 550° bis 600° C über ca. 20 Minuten nicht übersteht.

[0012] Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, Kennungsdaten einer Gasflasche so mit der Gasflasche dauerhaft zu verbinden, dass der Verlust dieser Daten durch Überlackierung, Korrosion oder sonstige Beschädigung ausgeschaltet oder zumindest weitgehend erschwert wird. Diese Daten sollen allen Herstellungs-, Revisions- und Befüllungsunternehmen ohne weiteres zur Verfügung stehen.

[0013] Diese Aufgabe wird mit einem Druckbehälter der eingangs bezeichneten Art gelöst, der eine elektronisch lesbare Kennung auf der Oberfläche oder an Bauteilen aufweist, wobei Kennungsdaten in codierter Form auf eine Keramikplatte aufgedruckt und dort eingebrannt sind, und die Keramikplatte auf einem Träger angeordnet ist, der dauerhaft auf der Oberfläche des Druckbehälters oder eines Anbauteils des Druckbehälters festgelegt ist.

[0014] Der Begriff "Kennung" bezeichnet im Folgenden die Gesamtheit aus Träger, Fassung und mit den Kennungsdaten versehener Keramikplatten. Die auf der Keramikplatte eingebrannte Information wird als "Kennungsdaten" bezeichnet.

[0015] Die erfindungsgemäße Kennung ist für jede Art von Druckflasche oder Druckbehälter geeignet. Sie dient aber insbesondere zur Kennzeichnung von Gasflaschen für unter Druck verflüssigten Gasen, beispielsweise Propan, Butan und Kältemittelgase sowie Industriegase aller Art. Es hat sich gezeigt, dass derart gekennzeichnete Druckflaschen auch bei hoher mechanischer Beanspruchung und wiederholter Revision - eine Revision beinhaltet regelmäßig das Sandstrahlen der Oberfläche und eine Neulackierung - ihre Kennzeichnung lesbar bewahren. Der Begriff "Oberfläche" schließt hier neben der Oberfläche des Druckbehälters auch die Oberfläche der Anbauteile ein, also etwa des Griffs oder des Standfußes.

[0016] Die Verwendung von 2D- Codes zur Kennzeichnung von Waren ist bekannt. Häufig werden dazu sogenannte QR-Codes verwandt. In Zeilen angeordnete binäre Codes kommen zumeist als Barcodes vor. Flächige Codes haben den Vorteil der guten Lesbarkeit, auch bei einigem Abstand zum Lesegerät.

[0017] Die erfindungsgemäße Keramikplatte mit den Kennungsdaten befindet sich nicht direkt auf der Oberfläche des Druckbehälters, sondern auf einen Träger, der dauerhaft auf der Oberfläche des Druckbehälters festgelegt ist. Bevorzugt ist eine Festlegung an der Schulter des Druckbehälters, unterhalb des Ventilbereichs. Es hat sich gezeigt, dass dieser Bereich des Druckbehälters mechanischer Belastung wenig ausgesetzt ist, was der Dauerhaftigkeit der Kennung entgegenkommt.

[0018] Das Keramiklabel ist hitzebeständig bis 800° C und übersteht damit auch den bei der Revision üblichen Entlackungsschritt mit Temperaturen bis zu 600° C.

[0019] Der Träger ist zweckmäßigerweise aus Metall. Eine runde Form ist bevorzugt. Zweckmäßigerweise hat er die Form eines Tellers, der mit seinem Tellerrand auf dem Druckbehälter festgelegt ist. Da der Druckbehälter rund ist und insbesondere dessen Dom eine Wölbung aufweist, ist diese Form des Trägers gut geeignet, sich an die Oberfläche anzupassen. Der Tellerrand kann ohne weiteres an die Rundung oder Wölbung des Druckbehälters angepasst werden. Der nach außen ragende und eben Boden des Tellers trägt die Keramikplatte mit der Kennung. Der Tellerrand ist mithilfe eines dauerhaften Klebstoffs, durch Löten oder Schweißen an den Druckbehälter festgelegt.

[0020] Die Keramikplatte mit den Kennungsdaten wird zweckmäßigerweise in einer Fassung auf dem Träger angeordnet. Die Fassung selbst ist aus Metall und auf den Träger aufgeklebt oder aufgeschweißt. Aufschweißen ist bevorzugt. Sie umgreift die Keramikplatte mit der Kennung an ihren Rändern, was einen zusätzlichen Schutz vor mechanischen Einwirkungen mit sich bringt. Dabei bleibt die Mitte der Keramikplatte mit der Kennung frei, sodass diese ohne weiteres ablesbar ist. Träger und Fassung bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl.

[0021] Die Kennungsdaten selbst liegen in Form eines herkömmlichen elektronisch lesbaren Codes vor. Infrage kommen neben einem herkömmlichen Strich- oder Barcode insbesondere ein QR-Code und ein DMC-Code. Wegen des geringeren Platzbedarfs und der guten Fehlerkorrekturmöglichkeit - selbst wenn 50 % der Codewörter zerstört sind, ist eine Wiederherstellung möglich - ist die Verwendung eines DMC-Codes bevorzugt.

[0022] Mit Beschriftung versehene Keramikplatten sind an und für sich bekannt. Die für die Kennung vorgesehenen Keramikplatten, beispielsweise solche mit einem Durchmesser von 1,5 bis 3,5 cm, werden im Siebdruck oder Thermotransferdruck beschriftet und anschließend bei Temperaturen von bis zu 1200° C gebrannt. Die aufgebrachte Beschriftung wird dadurch dauerhaft fixiert. Solche Keramikplatten sind beispielsweise von der Firma inotec Barcode Security GmbH erhältlich, auch gesichert in einer Metallfassung aus Stahl.

[0023] Zum Schutz der Kennung kann es zweckmäßig sein, die Keramikplatte temporär - beispielsweise während einer Revision - oder permanent mit einer Schutzkappe zu versehen. Eine solche Schutzkappe isr beispielsweise mit einem die Fassung und den Tellerboden umgebenden Rand versehen und transparent, wobei letzteres die Ablesung der Kennung ermöglicht. Eine solche transparente Abdeckung kann beispielsweise als Kunststoffabdeckung ausgebildet sein, die eine gewisse Festigkeit bei hinreichender Flexibilität aufweist. Zur Aufbringung kann zwischen Träger und Fassung ein O-Ring angeordnet sein, der in eine innen am Rand der Schutzkappe umlaufende Nut eingreift. Dadurch ist zugleich die Kennung vor eindringender Feuchtigkeit geschützt.

[0024] Als Kennungsdaten kommen insbesondere Land, Hersteller, Herstellungsnummer und Herstellungsdatum in Frage, wobei das Herstellungsdatum das Jahr und den Monat umfasst, was ausreichend ist, um den Revisionszeitpunkt zu bestimmen. Weitere Daten sind beispielsweise das Datum der nächsten Revision und das Leergewicht. Die Kennzeichnung kann einen Prüfalgorithmus (Prüfziffer) zur Verifizierung der relevanten Daten enthalten. Aus den Daten lässt sich in der Regel der Lebenszyklus des Druckbehälters rekonstruieren.

[0025] Die erfindungsgemäße Druckflasche kann die Kennung sowohl auf dem Flaschenkörper als auch auf nicht mit Druck belasteten Teilen der Druckflasche (Anbauteile) aufweisen, also auf dem Standfuß oder einem gegebenenfalls vorhandenen Griff.

[0026] Grundsätzlich ist diese Art von Kennzeichnung für metallische Oberflächen bestimmt. Druckbehälter aus Kunststoffen können aber ebenfalls so gekennzeichnet werden.

[0027] Insbesondere bei der Kennzeichnung des Druckflaschenkörpers ist es wesentlich, dass die Integrität und Stabilität des Druckbehälters nicht beeinträchtigt wird. Hierfür hat sich das Lichtbogenlöten nach dem CMT-Verfahren als besonders geeignet erwiesen. Bei diesem Lötverfahren wird das Material sehr schonend durch das Aufschmelzen des Lots auf die Oberfläche aufgebracht, so dass die Oberfläche nur minimal erhitzt wird. Das Lot füllt gleichzeitig den Fügespalt. Bekannt ist das Verfahren auch als "cold metal transfer". Es wird vielfach in der Automobilfertigung eingesetzt.

[0028] Möglich ist ebenfalls das Laserlöten, ein berührungsloses Verfahren, bei dem der Laserstrahl das Lot erwärmt. Dieses wird als Zusatzdraht während des Prozesses zugeführt. Dabei wird das Lot aufgeschmolzen und füllt den Fügespalt. Die Schmelze verbindet die Bauteile fest und korrosionsgeschützt.

[0029] Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kennung;

Fig. 2 die Kennung von Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3 den Träger der Kennung von Fig. 1; und

Fig. 4 das Detail C der Darstellung von Fig. 2.

[0030] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kennung mit dem Träger 2, der Fassung 3, mit ihrem den Rand der Keramikplatte 4 einfassenden Teil und der mit einer Beschriftung versehenen Keramikplatte 4. Die Beschriftung besteht im dargestellten Fall aus einem QR-Code und Angaben zum Hersteller.

[0031] Fig. 2 zeigt die Kennung 1 von Fig. 1 im Querschnitt mit dem Träger 2, der auf dem Träger 2 festgelegten Fassung 3, der in der Fassung 3 angeordneten Keramikplatte 4 sowie einer Schutzkappe 5, die die Fassung 3 mit der Keramikplatte 4 umgreift und auf den Rand des Trägers 2 reicht. Die Schutzkappe 5 ist durch einen O-Ring 6, der zwischen Träger 2 und Fassung 3 verläuft an der Kennung 1 reibschlüssig festgelegt, wobei der O-Ring 6 am Innenrand der Schutzkappe 5 in einer Nut 7 verläuft. Die Schutzkappe 5, vorzugsweise aus einem transparenten hinreichend flexiblen Material, kann von der Kennung 1 abgezogen werden.

[0032] Fig. 3 zeigt den Träger 2 in der Draufsicht und im Schnitt A-A (Fig. 3b). Der Träger 2 hat die Form Der Träger 2 hat die Form eines umgedrehten Tellers, dessen Rand am Druckbehälter anliegt und dessen Unterseite oder Boden die Fassung 3 mit der Keramikplatte 4 trägt. Zu erkennen ist der Rand 8 des tellerförmigen Trägers 2, der an der offenen Seite umläuft. Die Bodenseite 9 des Tellers dient Befestigung der Fassung 3 mit der Keramikplatte 4. Der Rand 8 des Trägers 2 wird vorzugsweise durch CMT-Löten mit der Schulter des Druckbehälters verbunden.

[0033] Fig. 4 schließlich zeigt das Detail C der Darstellung von Fig. 2. Deutlich zu erkennen ist der zwischen Träger 2 und Fassung 3 umlaufende O-Ring 6, der in eine Nut 7 der Schutzkappe 5 eingreift. Der Rand 8 des Trägers 2 ist so geformt, dass er an die Krümmung der Oberfläche des Druckbehälters angepasst ist und dort dichtend angelötet werden kann.

[0034] Der Träger 2 hat die Form eines umgedrehten Tellers, der mit seinem Rand auf der Oberfläche des Druckbehälters festgelegt ist. Die Oberseite des Trägers 1 ist plan und fest mit der Fassung 3 der Keramikplatte 4 verbunden.

[0035] Die besondere Art und Weise der Anbringung der Kennzeichnung auf Druckbehältern ermöglicht die Ablesung mit einem im Prinzip bekannten Lesegerät über lange Zeit und auch nach wiederholten Revisionen. Das bei Revisionen übliche Sandstrahlen und Neulackieren der Oberfläche beeinträchtigt die Ablesbarkeit, auch nach mehreren Wiederholungen, nicht.

Ansprüche

1. Druckbehälter, insbesondere Gasflaschen für Flüssiggase, mit einer elektronisch lesbaren Kennung (1) auf der Oberfläche oder Anbauteilen des Druckbehälters, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennungsdaten in codierter Form auf eine Keramikplatte (4) aufgedruckt und dort eingebrannt sind und die Keramikplatte (4) auf einem Träger (2) angeordnet ist, der dauerhaft auf der Oberfläche des Druckbehälters oder eines Anbauteils des Druckbehälters festgelegt ist.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (4) die Kennungsdaten in Form eines Strich-, QR- oder DMC-Codes aufweist.

3. Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennungsdaten in Form eines DMC-Codes vorliegen.

4. Druckbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) eine Fassung (3) trägt, in die die Keramikplatte (4) eingefasst ist.

5. Druckbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (3) aus Metall ist und auf den Träger (2) aufgeschweißt ist.

6. Druckbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) rund ist.

7. Druckbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) die Form eines Tellers mit einem umlaufenden Rand (8) hat, der mit seinem Rand (8) an dem Druckbehälter festgelegt ist und die Keramikplatte (4) mit den Kennungsdaten auf seiner nach außen weisenden Bodenseite (9) aufweist.

8. Druckbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) mit seinem umlaufenden Rand (8) am Dom der Druckflasche festgelegt ist.

9. Druckbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung (1) eine vorzugsweise transparente Schutzkappe (5) aufweist.

10. Druckbehälter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Dichtring (6) zwischen Schutzkappe (5) und Träger (2).

11. Druckbehälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) ein O-Ring ist.

12. Druckbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung (1) den Hersteller, das Herstellungsjahr, den Herstellungsmonat und die Herstellungsnummer der Druckflasche angibt.

13. Druckbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) durch CMT-Lichtbogen-Löten auf dem Dom der Druckflasche festgelegt ist.

Zeichnung