DE3308847C2 - Anordnung zur Erkennung fehlerhafter Grenzwertgeber - Google Patents

Abstract

Zur Verhinderung einer Überfüllung von Tanks mit leicht entflammbaren Flüssigkeiten (Kraftstoffen) werden elektrisch betriebene Abfüllsicherungen eingesetzt. Die Abfüllsicherungen wirken dort mit Grenzwertgebern zusammen, die in den Tank eingebracht werden und beim Erreichen eines vorbestimmten Flüssigkeitspegels ein Signal auf die mit ihm verbundene Abfüllsicherung geben, so daß von dort eine mit der Abfüllsicherung verbundene Ventileinrichtung die Zufuhr der Flüssigkeit unterbricht. Grenzwertgeber können im Laufe der Zeit durch äußere und innere Einflüsse fehlerhaft werden und können somit ihrer Funktion nicht mehr gerecht werden. Um derartige Grenzwertgeber während des Betriebes als fehlerhaft zu erkennen, wird eine Anordnung vorgeschlagen, die leicht in schon vorhandene Abfüllsicherungsanordnungen eingebaut werden kann. Diese Anordnung umfaßt einen Vierpol (1), dessen beide Eingangsklemmen (2, 3) zum Anschluß des Grenzwertgebers (4) und dessen beide Ausgangsklemmen (5, 6) zum Anschluß des Schaltverstärkers dienen, so daß diese Anordnung auf einfache Weise zwischen Grenzwertgeber und Abfüllsicherung geschaltet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erkennung fehlerhafter Grenzwertgeber von die Überfülliing von Tanks verhindernden Abfüllsicherungen mit Schaltverstärker, wobei die Anordnung durch einen Vierpol gebildet ist, dessen beide Eingangsklemmen zum Anschluß des Grenzwertgebers und dessen beide Ausgangsklemmen zum Anschluß des Schaltverstärkers dienen.

Es ist eine Anordnung dieser Art bekannt (GWG-Kontrollgerät H 18, Alfons Haar, Hamburg), das als Zusatzgerät zu einem Schaltverstärker eingesetzt wird, mit dein erreicht wird, daß der Schaltvorgang zum öffnen eines Stellgliedes eines Grenzwertgebers nur dann ausgelöst wird, wenn das Signal zum Öffnen des Stellgliedes des daran angeschlossenen Grenzwertgebers auch wider dessen Schließen erwarten läßt. Zusatzgeräte dieser Art sind geeignet, Fehler bei Grenzwertgebern zu erkennen, die über die durch die Unterbrechung oder Kurzschluß im Grenzwertgeberstromkreis hervorgerufenen Fehler hinausgehen, beispielsweise wenn Haarrisse in der Glaskapselung eines in Form eines Kaltleiterelementes ausgebildeten Grenzwertgebers auftreten und dadurch einen Reihenwiderstand bilden. Ein flleihenwiderstand kann sich ebenfalls durch schiechte Kontaktierung bilden, der sich dahingehend auswirken kann, daß trotz Eintauchens des Grenzwertgebers in die Flüssigkeit das Stellglied nicht abgeschaltet wird, was bei leicht entzündlichen überlaufenden Flüssigkeiten ver-

heerende Foigen haben kann.

Der Nachteil des bekannten Zusatzgerätes besteht darin, daß dieses in einem aufwendigen Installationsvorgang am Tankfahrzeug angebracht werden muß, da zu seinem Betrieb zusätzlich eine gesonderte Versorgungsspannung benötigt wird, was zur Folge hat, daß die geräte-interne Stromversorgung des Zusatzgerätes Kriterien in bezug auf seine Sicherheitseigenschaften erfüllen muß, die insbesondere beim Einsatz in Straßentankfahrzeugen und Fahrzeugen mit Aufsetztanks gesetzlich zwingend vorgeschrieben sind und einen hohen Schaltungsaufwand erfordern. Aus Sicherheitsgründen ist eine galvanische Trennung vom Versorgungsnetz unbedingt erforderlich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine An-Ordnung zur Erkennung fehlerhafter Grenzwertgeber zu schaffen, die unter Vermeidung eines komplizierten und langwierigen Einbaus in neue oder schon in Betrieb befindliche Straßenfahrzeuge und Aufsetztanks leicht eingebaut werden kann und den sicherheitstechnischen Anforderungen unter Vermeidung unnötigen ,"resonüerten Schaltungsaufwandes voll genügt

Gelöst wird die Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch, daß der Vierpol eine Schaltung zur Überwachung des Grenzwertgebers aufweist, die einen mit beiden Ausgangsklemmen verbundenen Schaltungsteil zur Erzeugung einer den Vierpol versorgenden stabilisierten Spannung enthält.

Durch diese Art des Aufbaus ist es möglich, die An-Ordnung ohne weiteres an vorhandene Schaltverstärker von vorhandenen Abfüllsicherungen anzuschließen, indem der ursprünglich mit dem Schaltverstärker verbundene Grenzwertgeber abgeklemmt wird und die Anordnung in Form eines Vierpols zwischen Grenzwertgeber und Schaltverstärker geklemmt wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber der bekannten Anordnung besteht darin, daß entsprechend einem Vierpol tatsächlich nur vier Klemmen vorhanden sind, die bei dem Installationsvorgang beschaltet werden müssen. Das Anklemmen einer gesonderten Versorgungsspannung an die Anordnung entfällt vollständig, ebenso wie Maßnahmen zum Herbeiführen einer galvanischen Trennung vom Versorgungsnetz des Tankfahrzeuges und dgl. Die Anordnung in F-irm eines Vierpols gewährleistet eine einfach und schnell durchzuführende Art des Einbaus auch in schon vorhandene Anlagen, so daß langwierige Aufenthalte in Spezialwerkstätten mit den damit verbundenen erheblichen Kosten entfallen, so daß der Einbau auch von weniger geübten Fachleuten durchgeführt werden kann. Schließlich braucht keine aufwendige und gesondert zu installierende Einrichtung zur Lieferung einer Versorgungsspannung vorgesehen zn werden, die darüber hinaus wiederum eine zusätzliche zu überwachende Fehlerquelle darstellen würde.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt der Vierpol eine Schaltung zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen liegenden Spannung, womit erreicht wird, daß durch diese dann ein vorbestimmter Spannungspegel eingestellt wird, wenn der Grenzwertgeber als fehlerhaft erkannt worden ist, so daß das dem Schaltverstärker nachgeordnete Stellglied kein Freigabesignal erhält.

Von Vorteil ist, daii die Schaltung zur Begrenzung der Spannung durch eine 'A.rihenschaltung aus einer Zenerdiode und einem Schalter gebildet wird, die parallel zu den Ausgangsklemmen geschaltet mit diesen verbunden sind. Durch diese mit sehr einfachen Maßnahmen bewirkte Einstellung eines vorbestimmten Spannungspegels wird dem nachfolgenden Schaltverstärker signalisiert, daß der Kaltleiter infolge eines zu geringen Innen-Widerstandes nicht voll fun<tionsfähig ist, mit der Folge, daß der Schaltverstärker, der beim Kurzschluß das Stellglied zu sperren hat, kein Freigabesignal an das Stellglied liefert
Vorzugsweise wird der Schalter von einem Transistor gebildet, der dann durchgesteuert wird, wenn der Grenzwertgeber als fehlerhaft erkannt worden ist, so daß im durchgesteuerten Zustand die Spannung zwischen den Ausgangsklemmen durch die dann ebenfalls eingeschaltete Zenerdiode auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird.

Ein weiterer Vorteil ist, die Anordnung mit einer optischen Fehleranzeigeeinrichtung zu versehen, die vorzugsweise durch eine Leuchtdiode gebildet wird. Die Fehleranzetgeeinrichtung gibt dem Benutzer unmittelbar während des Betriebes der ganze* Anlage die Funktionsfähigkeit des Grenzwertgebers sofoi t zu erkennen, so daß sofort geeignete Maßnahmen von der Bedienungsperson unternommen werden können und schwerwiegende Folgen durch ausfließende Flüssigkeit so vern.;eden werden. Vorzugsweise ist als Fehleranzeigeeinrichtung eine Leuchtdiode vorgesehen, die gegenüber gewöhnlichen Glühbirnen den Vorteil einer sehr viel längeren Lebensdauer hat, so daß die Betriebssicherheit der Anordnung dadurch erhöht wird und der Strombedarf gegenüber gewöhnlichen Glühbirnen erheblich vermindert wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsforni der Anordnung ist die Schallung zur Überwachung des Grenzwertgebers sowie die Schaltung zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen liegenden Spannung auf einer einzigen Leiterplatte angeordnet. Das hat den Vorteil, daß keine gesonderten konstruktiven Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die einzelnen Schaltungsteile miteinander mechanisch und elegisch zu verbinden, so daß kostspielige gesonderte Arbeitsgänge entfallen. Als besonders günstig erweist es sich, auf dieser einzigen Leiterplatte ebenfalls die optische Fehleranzeigeeinrichtung sowie die beiden Eingangsklemmen anzuordnen, währer.d beide Ausgangsklemmen durch die Anschlußenden eines am Schaltverstärker anzuschließenden mehradrigen Kabelschwanzes gebildet werden, der an seinen anderen beiden Anschlußenden an den den Ausgangsklemmen des Vierpols entsprechenden Klemmen befestigt ist.

Bei dieser Ausbildung kann der gesamte Vierpol zu einer Einheit zusammengefaßt werden, die darüber hinaus dann auf einfache Weise mit geeigneten Eingießwerkstoifen ummantelt werden kann, so daß ein beträchtlicher zusätzlicher Schutz vor Flüss'gkeitsgesen und Feuchtigkeitseinflüssen erreicht werden kann, was zu einer erheblichen Vergrößerung der Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Anordnung führt.

Um die Anordnung insgesamt am Straßentankfahrzeug oder an den Aufsetztanks am Armaturenschrank öder an einer geeigneten Stelle befestigen zu können, sind alle Teile des die Anordnung bildenden Vierpols in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse bietet noch einen zusätzlichen mechanischen Schutz der Bauteile der Anordnung sow!.; einen Schutz vor der Flüssigkeit

f 5 selbst und möglicherweise vor durch die Flüssigkeit entstehenden Gasen. Vorzugsweise ist die optische Fehleranzeigeeinrichtung vom Gehäuseäußeren aus sichtbar, so daß ein gemeldeter Fehler beim Grenzwertgeber so-

fort vom Benutzer erkannt werden kann. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Anordnung angegeben.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles eingehend beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild aus Schaltverstärker und Grenzwertgeber mit dazwischengeschaltetem erfindungsgemäßen Vierpol,

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Vierpols aus der Schaltung zur Überwachung des Grenzwertgebers, aus der Schaltung zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen liegenden Spannung und der Fehleranzeigeeinrichtung,

F i g. 3 in schematischer Darstellung den genaueren Schaltungsaufbau des in den F i g. 1 und 2 dargestellten

F i g. 4 eine Draufsicht auf ein Gehäuse zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Vierpols und

F i g. 5 eine Seitendarstellung des Gehäuses mit schematisch angedeuteten Einzelteilen der erfindungsgemäßen Anordnung.

Die Anordnung zur Erkennung fehlerhafter Grenzwertgeber besteht aus dem passiven Vierpol 1, der zwei Eingangsklemmen 2, 3 zum Anschluß eines Grenzwertgebers 4 aufweist, sowie zwei Ausgangsklemmen 5, 6 zum Anschluß des Schaltverstärkers 7. Der Vierpol seinerseits besteht im wesentlichen aus einer Schaltung 8 zur Überwachung des Grenzwertgebers, aus einer Schaltung 9 zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen 5, 6 liegenden Spannung sowie einer Fehleranzeigeeinrichtung 13. Innerhalb des Vierpols ist die eine Eingangsklemme 2 mit der einen Ausgangsklemme 5 über eine Verbindungsleitung 33 miteinander verbunden, während die andere Eingangsklemme 3 mit der anderen Ausgangsklemme 6 über eine zweite Verbindungsleitung verbunden ist, die durch einen in Reihe dazu liegenden Schalter 15 unterbrochen werden kann. Die Überwachungsschaltung 8 sowie die Spannungsbegrenzerschaltung 9 sind parallel zu den Eingangsklemmen 2, 3 bzw. parallel zu den Ausgangsklemmen 5, 6 geschaltet, während die Fehleranzeigeeinrichtung mit der einen Klemme an der einen Eingangsklemme 2 bzw. der einen Ausgangsklemme 5 angeschlossen ist und mit seiner anderen Klemme an einem gesonderten Ausgang der Spannungsbegrenzerschaltung 9. Die Überwachungsschaltung 8 ist zum öffnen und Schließen des Kontaktes des Schalters 15 mit diesem verbunden. Ebenfalls ist die ' iberwachungsschaltung 8 zum öffnen und Schließen des Kontaktes des Schalters 11 der Spannungsbegrenzerschaltung 9 mit diesem verbunden.

Die Überwachungsschaltung 8 umfaßt im wesentlichen einen Schaltungsteil zur Spannungsuntersetzung 18, einen Pegeldetektorschaltungsteil 19, der aus drei Komparatorstufen 20, 21, 22 aufgebaut ist, einen als Speichereinheit 23 wirkenden Schaltungsteil aus drei getrennten Speichern 24, 25, 26, einen Oszillatorschaltungsteil 27, einen Impulsbegrenzerschaltungsteil 28 sowie einen als Zeitzählerstufe 29 ausgebildeten Schaltungsteil. Darüber hinaus umfaßt die Überwachungsschaltung 8 einen Schaltungsteil 17 zur Erzeugung einer stabilisierten Spannung. Unter Berücksichtigung der in der Fig.3 im einzelnen dargestellten Schaltungskomponenten des erfindungsgemäßen Vierpols werden die Einzelkomponenten der Überwachungsschaltung 8. der Spannungsbegrenzerschaltung 9 sowie der Fehleranzeigeeinrichtung 13 wie folgt miteinander verbunden. An den beiden Eingangsklemmen 2,3 ist der Grenzwertgeber 4 mit seinen beiden Klemmen angeschlossen. An der die Eingangsklemmc 2 und die Ausgangsklemme 5 verbindenden Leitung 33 ist über einen Widerstand 34 der positive Eingang eines als Spannungsuntersetzer 18 arbeitenden Operationsverstärkers angeschlossen. Der positive Eingang des Spannungsuntersetzers 18 ist ebenfalls über einen Widerstand 35 mit Masse verbunden, der mit dem Widerstand 34 einen Spannungsteiler zur Einstellung einer geeigneten Spannung am positiven Eingang des Spannungsuntersetzers 18 bildet. Der negative Eingang des Spannungsuntersetzers 18 ist über einen Widerstand 36 mit Masse verbunden, und über einen Widerstand 37 zur Bildung einer geeigneten Gegenkopplung mit seinem Ausgang. Der Ausgang des Spannungsuntersetzers 18 ist mit dem positiven Eingang der aus ei»CT> Operationsverstärker gebildeten Komparatorstufe 20 und mit den negativen Eingängen der aus Operationsverstärkern gebildeten Komparatorstufen 21 und 22 verbunden. Insgesamt bilden die drei Komparatorstufen 20, 21 und 22 den Pegeldetektorschaltungsteil 19. Der negative Eingang des Komparators 20 ist mit einer Spannungsteilerschaltung, die aus einer zwischen positiver Versorgungsspannung und Masse liegenden Reihenschaltung von Widerständen 81, 38, TO, 40, 41 und 42 gebildet wird, an der Verbindungsleitung zwischen Widerstand 81 und Widerstand 38 verbunden. Die Widerstände 39 und 41 sind als einstellbare Widerstände ausgebildet, wobei der Schleifer des einstellbaren Widerstandes 39 mit dem positiven Eingang der Komparatorstufe 21 verbunden ist, während der Schleifer des einstellbaren Widerstandes 41 mit dem positiven Eingang der Komparatorstufe 22 verbunden ist. Der Ausgang der Komparatorstufe 20 ist über einen Widerstand 43 mit dem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten Inverters 50 verbunden, wobei der Eingang des Inverters 50 über einen Kondensator 44 gleichzeitig mit Masse verbunden ist. Parallel zum Widerstand 43 ist eine Diode 45 angeordnet, die mit ihrer Kathode an der Komparatorstufe 20 angeschlossen ist, während ihre Anode mit dem Eingang des Inverters 50 verbunden ist. Der Ausgang der Komparatorstufe 21 ist über einen Widerstand 46 mit dem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten Inverters 51 verbunden, wobei der Eingang des Schmittriggers 51 gleichzeitig über einen Kondensator 47 mit Masse verbunden ist. Der Ausgang der Komparatorstufe 22 ist über einen Widerstand 48 mit dem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten Inverters 52 verbinden, wobei der Eingang des Inverters 52 ebenfalls über einen Kondensator 49 mit Masse verbunden ist Der Ausgang des Inverters 50 ist mit einem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten negativen Und-Gatters 53, im folgenden NAND-Gatter, verbunden. Der andere Eingang des NAND-Gatters 53 ist über einen Widerstand 56 mit der positiven Versorgungsspannung und über einen Kondensator 57 mit Masse verbunden. Parallel zum Widerstand 56 ist eine Diode 58 geschaltet, die mit ihrer Kathode mit der positiven Versorgungsspannung verbunden ist, während sie mit ihrer Anode mit dem einen Eingang des NAND-Gatters 53 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 53 ist mit dem Rücksetzeingang R des Speichers 24 verbunden. Gleichzeitig ist der Ausgang des NAND-Gatters 53 mit dem Rücksetzeingang eines Zählerstufenschaltungsteils 29 verbunden, der beispielsweise aus einem als Binärzähler ausgebildeten integrierten Baustein bestehen kann. Schließlich ist

der Ausgang des NAND-Gatters 53 mit dem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten Inverters 60 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten NAND-Gatters 61 verbunden ist. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 61 ist mit dem (^-Ausgang des Speichers 24 und mit einem Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten NAND-Gatters 62 verbunden. Dieser Eingang des NAND-Gatters 62 ist über eine Diode 63 mit dem Eingang des Inverters 52 derart verbunden, daß die Anoue der Diode 63 zum Eingang des Inverters 52 weist. Der Ausgang des NAND-Gatters 61 ist mit den Rücksetzeingängen der Speicher 25 und 26 verbunden.

Der Ausgang des Inverters 51 ist mit dem Takteingang des Speichers 25 verbunden, während der Q-Ausgang des Speichers 25 mit dem Dateneingang des Speichers 24 verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 52 ist mit dem Takteingang des Speichers 26 und mit dem einen Eingang eines als Schmittrigger ausgebildeten NAND-Gatters 80 verbunden. Der Q-Ausgang des Speichers 26 ist über einen Widerstand 64 und zwei in Reihe geschaltete als Schmittrigger ausgebildete Inverter 65, 66 mit dem Dateneingang des Speichers 25 verbunden. Über einen Kondensator 67 ist der Eingang des Inverters 65 mit Masse verbunden. Der Q-Ausgang des Speichers 26 ist über eine Diode 68 mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 80 sowie über einen Widerstand 69 mit der positiven Versorgungsspannung verbunden. Die Diode 68 ist dabei so geschaltet, daß die Kathode mit dem Q-Ausgang des Speichers 26 verbunden ist.

Der Zählerstufenschaltungsteil 29 ist zur Einstellung einer bestimmten Zählfrequenz mit Widerständen 70,71 und einem Kondensator 72 versehen, die an ihrem jeweiligen einen Ende miteinander verbunden sind, während sie mit ihren jeweiligen anderen Enden an geeigneten Klemmen des Zählerstufenschaltungsteils 29 angeschlossen sind. Der Q-Ausgang des Zeitzählerstufenschaltungsteils 29 ist mit dem Takteingang des Speichers 24 verbunden.

Die Oszillatorschaltung 27, die das NAND-Gatter 62 umfaßt, enthält darüber hinaus noch einen Widerstand 73, der mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters und mit dem Ausgang des NAND-Gatters 62 verbunden ist, sowie einen Kondensator 74, der ebenfalls am zweiten Ausgang des NAND-Gatters 62 angeschlossen ist und diesen mit Masse verbindet. Der Ausgang des NAND-Gatters 62 ist über einen Kondensator 75 ebenfalls mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 80 verbunden, der, wie schon beschrieben, ebenfalls mit dem Widerstand 69 und der Diode 68 verbunden ist

Der Ausgang des NAND-Gatters 80, das zusammen mit dem Widerstand 69 und dem Kondensator 75 den Impulsbegrenzerschaltungsteil 28 bildet, ist über einen Widerstand 76 mit dem Gate eines Feldeffekttransistors 16 verbunden. Dieser Feldeffekttransistor 16 bildet über seine Source-Drain-Strecke den Schalter 15, der die Verbindungsleitung 32 zwischen der einen Eingangsklemme 3 und der einen Ausgangsklemme 6 in Abhängigkeit des an seinem Gate vorherrschenden Potentials schließt bzw. öffnet Parallel zur Source-Drain-Strecke des Feldeffekttransistors 16 ist eine Zenerdiode 77 in der Weise geschaltet, daß die Kathode in Richtung auf die Eingangsklemme 3 weist, während die Anode in Richtung auf die Ausgangsklemme 6 weist

Die Spannungsbegrenzerschaltung 9 besteht aus einem Transistor IZ der den Schalter 11 bildet, sowie aus einer Zenerdiode 10, die mit ihrer Anode mit dem Kollektor des Transistors 12 verbunden ist. Die Kathode der Zenerdiode 10 ist mit der Verbindungsleitung 33 bzw. der Eingangs- und Ausgangsklemme 2, 5 verbunden. Der Emitter des Transistors 12 ist mit der anderen Verbindungsleitung 32 verbunden, die die Eingangsklemme 3 über den Feldeffekttransistor 16 mit der Ausgangsklemme 6 verbindet. Die Basis des Transistors 12 ist über einen Widerstand 77 mit dem (^-Ausgang des

ίο Speichers 24 verbunden.

Parallel zur Zenerdiode 10 der Spannungsbegrenzerschaltung 9 ist eine Fehleranzeigeeinrichtung 13 geschaltet, die hier aus einer Reihenschaltung von einer Leuchtdiode 14 und einem Vorwiderstand 78 besteht.

Diese Reihenschaltung aus Leuchtdiode 14 und Widerstand 78 ist über die Kathode der Leuchtdiode 14 mit dem Kollektor des Transistors 12 verbunden, während sie über den Widerstand 78 mit der Verbindungsleitung 33 bzw. der Eingangs- und Ausgangsklemme 2, 5 verbunden ist. Schließlich ist eine Zenerdiode 79 über ihre Anode mit der Verbindungsleitung 33 bzw. der Eingangs- und Ausgangsklemme 2, 5 und mit ihrer Anode an der Verbindungsleitung 32 bzw. der Ausgangsklemme 6 angeschlossen.

Schließlich ist zwischen der Verbindungsleitung 33 bzw. der Eingangs- und Ausgangsklemme 2, 5 und der Verbindungsleitung 32 bzw. der Ausgangsklemme 6 ein Schaltungsteil 17 zur Erzeugung einer stabilisierten Spannung geschaltet. Das hier nicht näher beschriebene Schaltungsteil 17 zur Erzeugung einer stabilisierten Spannung kann entweder mit einem integrierten Schaltkreis, gegebenenfalls unter Verwendung externer Beschaltungselemente, aufgebaut sein, es kann aber auch auf herkömmliche Weise aus diskreten Bauelementen gebildet sein. Das Schaltungsteil 17 liefert eine stabilisierte Spannung, die zur Versorgung der vorangehend beschriebenen Schaltungsteile des erfindungsgemäßen Vierpols 1 dient.
Wird der Vierpol 1, nachdem er mit dem Grenzwertgeber 4 und dem Schaltverstärker 7 verbunden worden ist, über die Ausgangsklemmen 5, 6 mit Spannung versorgt, liefert zunächst das Schaltungsteil 17 eine zum Betrieb der einzelnen elektronischen Elemente nötige stabilisierte Spannung. Gleichzeitig erfolgt durch die an den Eingangsklemmen 2 und 3 liegende Spannung ein Aufheizen des Kaltleiters, der den Grenzwertgeber 4 bildet Die Aufheizung erfolgt jedoch bis zum Erreichen einer unteren Freigabeschwelle nicht kontinuierlich, sondern, bedingt durch periodisches Öffnen und Schlie-Ben des Transistors 16, in getaktetem Zustand, was durch den Oszillatorschaltungsteil 27 bewirkt wird. Der Oszillatorschaltungsteil ist so eingestellt daß er über die Impulsbegrenzerschaltung 28 positive Steuerimpulse mit einer Frequenz von beispielsweise 100 Hz und einer Impulsbreite von beispielsweise 2,5 ms liefert, wodurch der Feldeffekttransistor 16 periodisch eingeschaltet wird.

Der Spannungsabfall am Grenzwertgeber wird über den Spannungsuntersetzer 18 in einem Verhältnis 1 :5

ω untersetzt Die nachfolgende Komparatorstufe 20 des Pegeldetektors 19 dient als Leerlaufsicherung und bewirkt bei nichtangeschlossenem Grenzwertgeber 4 ein Rückstellsignal für die Speicher 24,25 und 26 sowie für den Zeitzählerschaltungsteil 29.

Der Komparator 22 des Pegeldetektors 19, der zuvor über den einstellbaren Widerstand 41 auf eine untere Schweilenspannung eingestellt wurde, geht im folgenden an seinem Ausgang aufpositives Potential, wenn bei

fehlerfreiem angeschlossenen Grenzwertgeber 4 während der Testimpulse die untere Schaltschwelle des Grenzwertgebers unterschritten wird, d. h. Ugwg < 11,5 V. Der nachfolgende Schmittrigger-Inverter 52 geht ausgangsseitig auf O-Pegel und bewirkt über das NAND-Gatter 80 ein dauerndes Einschalten des Feldeffekttransistors 16, was einem Schließen des Schalters 15 gleichkommt, mit der Folge, daß der Grenzwertgeber 4 aufgeheizt wird.

Sowie die Spannung am Grenzwertgeber 4 die untere Schaltschwelle überschreitet, wird der Speicher 26 mit der positiven Flanke am Takteingang umgeschaltet, der seinerseits dieses Signal über seinen (J-Ausgang über das Verzögerungsglied aus Widerstand 64 und Kondensator 67 sowie die beiden Inverter 65 und 66 auf den Dateneingang des Speichers 25 liefert.

Überschreitet die Grenzwertgeberspannung eine zuvor am Komparator 21 über den einstellbaren Widerstand 39 CMigcSicüic übci'c ScnwciicriSpäriiiüng, w'äS einer oberen Schaltschwelle von Ugwg > 13,2 V entspricht, wird der Speicher 25 am Takteingang mit der positiven Flanke umgeschaltet.

Der Grenzwertgeber 4 zeigt ein solches für ihn typisches Verhalten, daß eine gewisse Zeitspanne von ca. 70 ms zwischen dem Oberschreiten des unteren und oberen Grenzwertes vergeht. Gleichzeitig mit der Inbetriebnahme des ordnungsgemäßen an den Eingangsklemmen 2, 3 angeschlossenen Grenzwertgebers 4 beginnt der Zeitzählerstufenschaltungsteil 29 zu zählen. Diese Zählerstufe ist so aufgebaut, daß an seinem Q-Ausgang nach ca. 60 s eine positive Flanke an den Takteingang des Speichers 24 geliefert wird. Bei ordnungsgemäßem Funktionsablauf liegt zu diesem Zeitpunkt am Dateneingang des Speichers 24 bereits ein 0-Pegel, so daß der Speicher nicht umschaltet.

Bei fehlerhaftem Funktionsablauf, beispielsweise wenn die untere Schaltschwelle nicht unterschritten wird oder die obere Schaltschwelle nicht erreicht wird, liegt nach Ablauf des Zählvorgangs der Zeitzählerstufe 29 am Dateneingang des Speichers 24 1-Pegel, so daß der Speicher umschaltet. Dadurch werden die Speicher 25 und 26 zurückgesetzt, der Oszillator 27 über das NAND-Gatter 62 abgeschaltet und über Diode 63 der Inverter 52 an seinem Ausgang auf 1-Pegel gebracht, so daß Transistor 16 gesperrt ist, was bedeutet, daß analog dazu Schalter 15 geöffnet würas.

Gleichzeitig wird Transistor 12 durchgesteuert und begrenzt über Zenerdiode 10 die an den Ausgangsklemmen 5 und 6 liegende Grenzwertgeberklemmenspannung des Schaltverstärkers auf ca. 10 V, so daß kein Freigabesignal erfolgen kann. Die parallel dazu liegende Fehleranzeigeeinrichtung 13 meldet daraufhin einen »fehlerhaften Grenzwertgeber 4«.

Der Fehlerspeicher selbst kann dann durch kurzes Ausschalten des Schaltverstärkers 7 gelöscht werden.

Neben der sehr präzisen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung, die keine zusätzlichen Maßnahmen zur galvanischen Trennung von der zur Verfügung stehenden Stromversorgung benötigt, ist der Einbau der Anordnung in schon vorhandene Straßentankfahrzeuge und Aufsetztanks auch nachträglich leicht zu bewerkstelligen, wenn der gesamte Vierpol 1 auf einer einzigen Leiterplatte 30 untergebracht ist und in dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Gehäuse untergebracht ist. Das Gehäuse 31 selbst ist mit einer Stopfbuchse 31a und einem Sichtfenster 316 versehen, die einerseits garantierer;-, daß das zugeführte Kabel zum Anschluß des Grenzwertgeber!: 4 gas- und flüssigkeitsdicht relativ zum Gehäuse 31 angeschlossen werden kann, und daß trotz dichtenden Verschlusses des Gehäusedeckels 311 c die Fehleranzeigeeinrichtung 13 von außen beobachtet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erkennung fehlerhafter Grenzwertgeber von die Überfüllung von Tanks verhindernden Abfüllsicherungen mit Schaltverstärker, wobei die Anordnung durch einen Vierpol gebildet ist, dessen beide Eingangsklemmen zum Anschluß des Grenzwertgebers und dessen beide Ausgangsklemmen zum Anschluß des Schaltverstärkers dienen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol (1) eine Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) aufweist, die einen mit beiden Ausgangsklemmen (5, 6) verbundenen Schaltungsteil (17) zur Erzeugung einer den Vierpol (1) versorgenden stabilisierten Spannung enthält

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol (1) eine Schaltung (9) zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen (5,6) liegenden Spannung aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (9) zur Begrenzung der Spannung durch eine Reihenschaltung aus einer Zenerdiode (10) und einem Schalter (11) gebildet ist, die parallel zu den Ausgangsklemmen (5, 6) geschaltet mit diesen verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (ti) aus einem Transistor

(12) gebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol (1) eine optische Fehleranzeigeeinrichtung/^) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Fehler \nzeigeeinrichtung

(13) durch eine Leuchtdiode (14) gebildet ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Eingangsklemme (3) und der einen Ausgangsklemme (6) ein Sehalter (15) zum Abschalten des Grenzwertgebers (4) vorgesehen ist, der eine Verbindungsleitung (32) zwischen Ausgangsklemme (6) und Eingangsklemme (3) unterbricht.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (15) ein Feldeffekttransistor (16) ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (11,15) zu ihrer Steuerung mit der Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) verbunden sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) einen Schaltungsteil zur Spannungsuntersetzung (18) enthält.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) drei als Pegeldetektorschaitungsteil arbeitende Komparatorstufen (20,21,22) enthält.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) einen aus drei Speichern (24,25,26) bestehenden, als Speichereinheit (23) wirkenden Schaltungsteil enthält.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) einen Oszillatorschaltungsteil (27) enthält.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 13,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) einen Impulsbegrenzerschaltungsteil (28) enthält.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 — 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) einen als Zeitzählerstufe (29) ausgebildeten Schaltungsteil enthält

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 2—15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (8) zur Überwachung des Grenzwertgebers (4) sowie die Schaltung (9) zur Begrenzung der an den Ausgangsklemmen (5, 6) liegenden Spannung, auf einer einzigen Leiterplatte (30) angeordnet sind.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einzigen Leiterplatte (30) die optische Fehleranzeigeeinrichtung (13) angeordnet ist

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Eingangskiemmen (2, 3) unmittelbar auf der einzigen Leiterplatte (30) angeordnet sind, während beide Ausgangsklemmen (5, 6) durch die Anschlußenden (5a, 6a) eines am Schaltverstärker (7) anzuschließenden mehradrigen Kabelschwanzes gebildet sind, der an seinen anderen beiden Anschlußenden (5b, 6b) an den den Ausgangsklemmen (5, 6) des Vierpols (1) entsprechenden Klemmen befestigt ist.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 —18, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile des Vierpols (1) in einem Gehäuse (31) angeordnet sind.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Fehleranzeigeeinrichtung (13) vom Gehäuseäußeren aus sichtbar ist.