-
Die
Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere einen großvolumigen
Behälter zur Aufnahme von vorgespannten Flüssigkeiten
wie beispielsweise Getränken, vorzugsweise ein so genanntes Keg-Fass
oder einen Keg-Behälter, mit einem Füllkopf, welcher
einen ersten Kanal, z. B. Produktkanal, und einen zweiten Kanal,
z. B. Gaskanal, aufweist, und mit einem im Innern des Füllkopfes
verschiebbaren Stößel, welcher getrennte Strömungswege
von einerseits einem Produktmedium und andererseits einem Gasmedium
ins Behälterinnere sowie gegebenenfalls zum Behälteräußeren
vorgibt.
-
Derartige
großvolumige Behälter, insbesondere Keg-Fässer
sind üblicherweise als Mehrwegbehälter ausgestaltet
und dienen speziell zum industriellen Befüllen und der
keimfreien Lagerung von Getränken. Selbstverständlich
können auch allgemein Flüssigkeiten in solchen
Behältern aufgenommen werden. Der Begriff ”Keg” leitet
sich aus dem Englischen ab und steht für ”kleines
Fass”. Keg-Fässer bzw. die erfindungsgemäßen
Behälter werden überwiegend in der Gastronomie
eingesetzt und verfügen üblicherweise über
einen Inhalt in der Größe von 30 l oder auch 50
l. Für die Befüllung dient der Füllkopf, über
welchen der Inhalt an Flüssigkeit in den Behälter zugeführt
wird und auch ein Treibgas als Gasmedium. Bei dem Treibgas handelt
es sich im Allgemeinen um Kohlendioxid, wobei aber auch Stickstoff
oder grundsätzlich andere Gase eingesetzt werden können.
-
Durch
das Treibgas bzw. das Gasmedium wird im Innern des großvolumigen
Behälters respektive des Kegs ein Überdruck erzeugt,
so dass die auf diese Weise im Behälter aufgenommene Flüssigkeit bzw.
das vorgespannte Getränk über eine Zapfanlage
entnommen werden kann.
-
Bei
einem Behälter der eingangs beschriebenen Ausgestaltung
entsprechend der
DE
31 05 706 A1 ist ein Anschlusskopf vorgesehen, um das Keg
mit in der Regel nach unten gekehrter stirnseitiger Ventilarmatur
von außen zu befüllen. Zu diesem Zweck weist der
besagte Anschlusskopf bzw. Füllkopf einen hohlzylindrischen
Stößel auf. Mit Hilfe des Stößels
kann eine Ventildichtung der Ventilarmatur von ihrem Dichtsitz abgehoben
werden.
-
Dadurch,
dass der Stößel stirnseitig an der Dichtung sitzt,
werden sowohl ein Strömungsweg in das Keginnere für
das Produktmedium respektive die Flüssigkeit oder das Getränk
freigegeben als auch ein Strömungsweg in ein Steigrohr
der Ventilaramatur. Diese beiden Strömungswege lassen sich
nicht nur für beispielsweise das Befüllen des
großvolumigen Behälters bzw. Kegs nutzen, sondern
auch dann, wenn dieses mit einer Reinigungsflüssigkeit
gereinigt werden soll. Meistens wird jedoch das Keg durch einen
so genannten Ringkanal außenumfangsseitig des besagten
Stößels befüllt und während
des Füllvorganges über den geschilderten zweiten
Strömungsweg und einen so genannten Steckdegen entlüftet.
Diese prinzipielle Vorgehensweise hat in der Praxis dazu geführt,
dass die gesamte Anlagentechnik, die Verrohrung und auch der Füllkopf
für diesen Prozess optimiert und konzipiert sind.
-
In
der Praxis stellt sich nun aber zunehmend die Anforderung in Verbindung
mit dem daraus resultierenden Problem, dass der eigentlich für
das Gasmedium vorgesehene Strömungsweg durch das Innere
des Stößels hindurch und der Strömungsweg des
Produktmediums oder auch einer Reinigungsflüssigkeit außenumfangsseitig
des Stößels vertauscht werden müssen.
Derartiges hat man bisher versucht dadurch aufzufangen, dass die
entsprechenden Wege für das Produkt respektive die Reinigungsflüssigkeit
und das Gasmedium in der Anlage vertauscht worden sind. Auch ein
Austausch der Füllkopfe wurde versucht. Alle beschriebenen
Maßnahmen sind jedoch aufgrund der hohen damit verbundenen
Kosten als nachteilig einzustufen.
-
Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen
Behälter, insbesondere großvolumigen Behälter,
so weiter zu entwickeln, dass die Wege von einerseits dem Produktmedium und
andererseits dem Gasmedium problemlos und mit geringem Aufwand getauscht
werden können.
-
Zur
Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einem
gattungsgemäßen Behälter vorgesehen,
dass der Stößel so eingerichtet ist, dass die Strömungswege
von einerseits dem Produktmedium und andererseits dem Gasmedium
untereinander vertauscht werden können. Zu diesem Zweck
verfügt der Stößel allgemein über
ein Strömungswegwechselelement. Mit Hilfe dieses Strömungswegwechselelementes
wird der Strömungsweg für das Gasmedium im Füllkopf
weiter in den Strömungsweg für das Produktmedium
geleitet und umgekehrt.
-
Dazu
schlägt die Erfindung im Einzelnen vor, dass der Stößel
als Wechselstößel mit Strömungswegwechselelement
ausgebildet ist. Dabei mag das Strömungswegwechselelement
in den Wechselstößel integriert sein. Es ist aber
auch möglich, dass der Stößel über
ein Austauschelement verfügt. Dann ist das Austauschelement
in der Regel mit dem gegebenenfalls integrierten Strömungswegwechselelement ausgerüstet.
-
Für
einen Wechsel der Strömungswege ist es bei der letztgenannten
Variante also lediglich erforderlich, das Austauschelement – und
nicht den gesamten Stößel – zu tauschen.
Selbstverständlich liegt es genauso im Rahmen der Erfindung,
den gesamten Stößel auszutauschen, wenn die Strömungswege
vertauscht werden sollen. Dann ist der Stößel insgesamt
als Wechselstößel ausgebildet. Selbstverständlich
lassen sich beide Vorgehensweisen nicht nur alternativ realisieren,
sondern gegebenenfalls auch kombinieren.
-
Für
den Fall, dass der Stößel mit einem Austauschelement
mit gegebenenfalls integriertem Strömungswegwechselelement
ausgerüstet ist, verfügt der Stößel
regelmäßig über einen zweiteiligen Aufbau.
Dieser setzt sich aus einem Stößelunterteil und einem
damit koppelbaren Stößeloberteil zusammen. Das
Austauschelement ist vorteilhaft als mit dem Stößelunterteil
koppelbares Stößeloberteil ausgestaltet.
-
Der
Stößel lässt sich insgesamt axial in
dem Füllkopf verschieben und ist entsprechend axial verschiebbar
in dem Füllkopf gelagert. Dadurch kann der Füllkopf
bei insgesamt geöffnetem Behälter bzw. entsprechend
geöffneter Ventilarmatur – ähnlich wie in
der
DE 31 05 706 A1 beschrieben – an
einer Ventildichtung anliegen und diese von ihrem Dichtsitz abheben.
Auf diese Weise werden die beiden Strömungswege einerseits
entlang des so genannten Ringkanals außenumfangsseitig
des Stößels und andererseits durch das Innere
des Stößels und den Steckdegen freigegeben. Erfindungsgemäß ist
es nun möglich, nicht nur das Produktmedium, beispielsweise
Bier, über den besagten äußeren Ringkanal
in das Innere des Kegs zu leiten und gleichzeitig das Vorspanngas über
das in der Mitte des Füllkopfes angeordnete Steigrohr zuzuführen
oder es aus dem Fass herauszuführen. Sondern die Wege von
dem Produktmedium und dem Gasmedium lassen sich vertauschen, indem
das Produktmedium über das Steigrohr und der äußere
Ringkanal für die Führung des Gasmediums sorgt.
Das kann – wie bereits beschrieben – mit dem als
Wechselstößel ausgeführten erfindungsgemäßen
Stößel oder auch unter Rückgriff auf
das Austauschelement erreicht werden.
-
Es
hat sich bewährt, wenn der Stößel – wie im Übrigen
auch der Füllkopf insgesamt – rotationssymmetrisch
und im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Auch die Ventilarmatur
verfügt im Allgemeinen über einen rotationssymmetrischen
und im Wesentlichen zylindrischen Aufbau. Der Stößel
besitzt den bereits beschriebenen äußeren Ringkanal,
welcher außenumfangsseitig realisiert ist. Tatsächlich
ist dieser Ringkanal im Detail so gestaltet, dass der Stößel über
einen bestimmten Bereich einen äußeren Zylindermantel
aufweist, welcher in Öffnungen mündet, über
die der äußere Ringkanal in der Regel mit dem
Fassinneren kommuniziert. Die Öffnungen finden sich überwiegend
in einem Dichtkragen, so dass sie verschlossen sind, wenn der Stößel
seine Ruheposition einnimmt und der Behälter bzw. das Keg
geschlossen ist. In dieser Stellung wird auch der Ventilsitz der
Ventilarmatur nicht abgehoben.
-
Befindet
sich jedoch der Behälter bzw. das Keg in seiner Position ”offen”,
so ist das Ventil vom Ventilsitz abgehoben und auch der Dichtungskragen von
seinem Sitz, so dass die Öffnungen freigegeben sind und
insgesamt die beschriebenen zwei getrennten Strömungswege
für einerseits das Produktmedium und andererseits das Gasmedium
geöffnet sind. Dabei sollte betont werden, dass Produktmedium und
Gasmedium im Rahmen der Erfindung praktisch sämtliche fließfähigen
Medien meint, also im Beispiel des Produktmediums nicht notwendigerweise
nur Getränke oder Reinigungsflüssigkeit. Das Gleiche gilt
für das Gasmedium, welches im Allgemeinen ein Treibgas
oder Spanngas ist, aber grundsätzlich auch eine Flüssigkeit
sein kann. Deshalb könnte man auch von einem ersten Medium
und einem zweiten Medium sprechen. Aus Gründen der besseren
Identifizierung und gemünzt auf den hauptsächlichen
Einsatzzweck ist jedoch überwiegend von dem Produktmedium
und dem Gasmedium die Rede.
-
Die
Gestaltung des Strömungswegwechselelementes geschieht im
Detail wie folgt. Danach ist der äußere Ringkanal
bei dem Strömungswegwechselelement mit einer Absperreinheit
ausgerüstet, welche den äußeren Ringkanal
in einen geschlossenen Zulaufkanal und einen Auslaufkanal mit der
zumindest einen Öffnung unterteilt. Darüber hinaus
verfügt das Strömungswegwechselelement vorteilhaft über eine
unterteilte Steigleitung im Innern, die sich aus Einlaufleitung
und Auslaufleitung zusammensetzt. Die Auslegung des Strömungsweg- Wechselelementes
ist nun so getroffen, dass der geschlossene Zulaufkanal mit der
Auslaufleitung und die Einlaufleitung mit dem Auslaufkanal und folglich
der wenigstens einen Öffnung verbunden sind.
-
Auf
diese Weise wird durch geringfügige Modifikationen an einem
bestehenden Stößel der gewünschte Wechsel
der Strömungswege von einerseits dem Produktmedium und
andererseits dem Gasmedium erreicht. Dadurch lässt sich
die Umrüstung relativ kostengünstig realisieren.
Selbstverständlich kann unverändert mit einem
herkömmlichen Stößel gearbeitet werden,
welcher die Strömungswege von dem Produktmedium und dem
Gasmedium nicht miteinander vertauscht. Vielmehr stellt der erfindungsgemäße
Stößel eine Option dar, von der dann Gebrauch
gemacht wird, wenn die geschilderte Anforderung für den
Strömungswegwechsel realisiert werden muss. Hierin sind
die wesentlichen Vorteile zu sehen.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
-
1 den
erfindungsgemäßen Behälter schematisch
mit zugehörigem Füllkopf und Ventilarmatur,
-
2 den
eingesetzten Stößel in einer perspektivischen
Gesamtansicht,
-
3 ein
Stößeloberteil in herkömmlicher Auslegung
und
-
4 das
Stößeloberteil als Austauschelement mit getauschtem
Strömungsweg für einerseits das Produktmedium
und andererseits das Gasmedium.
-
In
der 1 ist ein Behälter, insbesondere ein
großvolumiger Behälter in Gestalt eines Keg-Fasses 1 dargestellt.
Das Keg-Fass 1 dient allgemein zur Aufnahme von Flüssigkeiten,
vorliegend zur Aufnahme von Getränken, speziell Bier. Dazu
wird das Keg-Fass 1 in eine in 1 dargestellte Überkopfposition
verbracht und wird eine dortige Ventilarmatur 2 mit einem
Füllkopf 3 verbunden. In dem Füllkopf 3 findet
sich ein axial verschiebbarer Stößel 4,
welcher in einer Gesamtansicht in 2 dargestellt
ist.
-
Mit
Hilfe des Stößels 4 lässt sich
ein Ventil 5 innerhalb des Füllkopfes 3 von
einem zugehörigen Ventilsitz 6 abheben, wie dies
im rechten Teil der 1 dargestellt ist. Auf diese
Weise kann ein Produktmedium, im vorliegenden Fall die Flüssigkeit
respektive das Getränk oder Bier, über einen äußeren Ringkanal 7 in
das Fassinnere strömen, wie dies durch entsprechende Pfeile
angedeutet ist. Da sich das Fassinnere oberhalb des Füllkopfes 3 erstreckt, sind
die Pfeile für den Strömungsweg durch den äußeren
Ringkanal 7 folgerichtig in der 1 nach oben
gerichtet. Das gilt auch für Pfeile, die den Strömungsweg
des Gasmediums kennzeichnen. Tatsächlich wird das Gasmedium
bzw. Vorspanngas über einen Gaskanal 8 zugeführt,
der durch das Innere des hohlzylindrisch ausgeführten Stößels 4 verläuft.
Der Gaskanal 8 setzt sich in einem Steigrohr respektive
Steckdegen S fort, welches bzw. welcher ins Innere des Keg-Fasses 1 ragt.
Man erkennt, dass in der rechten Darstellung gemäß 1 sowohl
der äußere Ringkanal bzw. Produktkanal 7 als
auch der Gaskanal 8 geöffnet sind. Beide Kanäle 7, 8 formen einen
ersten Kanal 7 und einen zweiten Kanal 8 für unterschiedliche
Medien, die fließfähig gestaltet sein müssen,
um die Befüllung des Keg-Fasses 1 zu gewährleisten.
-
Findet
sich der Stößel 4 in seiner Ruhestellung
bzw. zurückgezogenen Position gemäß dem
linken Teil der 1, so wird das Ventil 5 nicht
vom Ventilsitz 6 abgehoben. Als Folge hiervon sind sowohl
der äußere Ringkanal bzw. Produktkanal 7 als auch
der Gaskanal 8 geschlossen. Folgerichtig ist auch das Keg-Fass 1 geschlossen
und es kann in dieser Stellung weder das Produktmedium eingefüllt werden
noch Gas aus dem Innern ebenso wie das Produktmedium entweichen.
-
Erfindungsgemäß ist
nun der in einer Übersicht in 2 dargestellte
Stößel 4 so eingerichtet, dass die Strömungswege
von einerseits dem Produktmedium und andererseits dem Gasmedium
untereinander vertauscht werden können. Zu diesem Zweck
schlägt die Erfindung im Rahmen des Ausführungsbeispiels
ein Austauschelement 4a vor, welches als Stößeloberteil
ausgestaltet ist und mit einem Stößelunterteil 4b austauschbar
gekoppelt werden kann. Dabei ist das Austauschelement bzw. Stößeloberteil 4a entsprechend
der 3 in herkömmlichem Sinne gestaltet, weist
also im Innern den durchgängigen Gaskanal auf, wobei der äußere
Ringkanal 7 ebenfalls durchgängig gestaltet ist
und für die Führung des Produktmediums sorgt.
-
Im
Rahmen der Variante nach 4 kommt jedoch ein erfindungsgemäß modifiziertes
Stößeloberteil 4a respektive Austauschelement 4a zum
Einsatz. Dieses ist mit einem integrierten Strömungswegwechselelement 9 ausgerüstet.
Zu diesem Zweck ist der äußere Ringkanal 7 bei
dem Strömungswegwechselelement 9 mit einer Absperreinheit 10 ausgestattet.
Die Absperreinheit 10 unterteilt den äußeren
Ringkanal 7 in einen geschlossenen Zulaufkanal 7a und
einen Auslaufkanal 7b. Der Auslaufkanal 7b mündet
ausgangsseitig in mehrere Öffnungen 11, die ringartig
und umfangsseitig des Austauschelementes 4 angeordnet sind,
und zwar in einem Dichtkragen 12. Befindet sich der Stößel 4 in
der in 1 dargestellten zurückgezogenen Stellung
bzw. in seiner Ruheposition, so werden die Öffnungen 11 des
besagten Dichtkragens 12 verschlossen. Nimmt dagegen der
Stößel 4 seine zur geöffneten
Stellung des Keg-Fasses korrespondierende Position entsprechend
der rechten Darstellung in 1 an, so sind
die Öffnungen 11 in dem Dichtkragen 12 von
einem zugehörigen Ventilsitz 13 frei.
-
Das
Strömungswegwechselelement 9 verfügt
darüber hinaus über eine unterteilte Steigleitung 14,
die mit einer Einlaufleitung 14a und einer Auslaufleitung 14b ausgerüstet
ist. Die Einlaufleitung 14a und die Auslaufleitung 14b kommunizieren
ebenso wenig miteinander wie der Zulaufkanal 7a und der Auslaufkanal 7b mit
seinen Öffnungen 11. Auf diese Weise kann der
Austausch der Strömungswege von einerseits dem Produktmedium
und andererseits dem Gasmedium einfach realisiert werden. Denn das Strömungswegwechselelement 9 verbindet
den geschlossenen Zulaufkanal 7a mit der Auslaufleitung 14b.
Auf diese Weise wird das beispielsweise über den äußeren
Ringkanal 7 geführte Produktmedium mit Hilfe des
Strömungswegwechselelementes 9 im Innern des erfindungsgemäßen
Austauschelementes 4 nicht weiter umfangsseitig des Austauschelementes 4 geführt
(wie bei dem Austauschelement 4 nach dem Stand der Technik
entsprechend der 3), sondern gelangt über
die Auslaufleitung bzw. den Auslaufkanal 14b in den Weg,
welcher zuvor für den Gaskanal 8 reserviert worden
ist. Umgekehrt wird die Einlaufleitung 14a mit dem Auslaufkanal 7b und
folglich den Öffnungen 11 verbunden. Auf diese
Weise gelangt das in der Regel über den Auslaufkanal 7b zugeführte
Gasmedium letztendlich über die Öffnungen 11 nach
außen, nimmt also den zuvor vom Produktmedium eingeschlagenen
Strömungsweg ein.
-
Selbstverständlich
lässt sich das Austauschelement nach der 4 durch
ein Austauschelement 4a entsprechend der 3 ersetzen,
so dass dann die ursprünglichen Strömungswege
(wieder) hergestellt sind. Tatsächlich zeichnet sich das
Austauschelement 4a nach der 3 dadurch
aus, dass das Gasmedium über den Gaskanal 8 durchgängig
im Innern des hohlzylindrisch ausgeführten Stößels 4 geführt
wird, wohingegen das Produktmedium über die gesamte Länge
des Stößels 4 außenumfangsseitig durch
den Ringkanal 7 ins Innere des Keg-Fasses 1 (oder
auch aus diesem heraus) strömt. Die Verbindung des Austauschelementes
bzw. Stößeloberteils 4a mit dem Stößelunterteil 4b kann
durch eine Schraubverbindung, Steckverbindung, Bajonettverbindung
oder vergleichbare Maßnahmen erfolgen.
-
Jedenfalls
lässt die Verbindung einen Wechsel des jeweiligen Austauschelementes 4a entweder entsprechend
der Ausgestaltung nach 3 oder der Ausführungsform
nach 4 zu. Grundsätzlich kann auch der gesamte
Stößel 4 gewechselt werden, und zwar
gegen einen solchen, in den das Strömungswegwechselelement 9 entsprechend
beispielsweise der 4 integriert ist. In jedem Fall kann
im Rahmen der Erfindung ein herkömmlicher Füllkopf 3 durch
den Austausch des Stößels 4 oder Stößeloberteils 4a für
die Füllung oder allgemein die Behandlung des Keg-Fasses 1 umgerüstet
werden.
-
Behandlung
meint hierbei das Entleeren des Keg-Fasses 1 von Resten,
seine Reinigung, eine Druckprüfung etc.. Auf diese Weise
kann auf herkömmliche Füllköpfe 3 zurückgegriffen
werden und es sind keine Neuanschaffungen erforderlich. Durch den
beschriebenen Wechsel der Strömungswege für einerseits
das Produktmedium und andererseits das Gasmedium lassen sich nicht
nur Mehrwegbehälter bzw. Keg-Fässer 1 für
den Mehrwegbetrieb mit herkömmlichen Anlagen behandeln,
sondern auch und insbesondere Einwegfässer auf herkömmliche
Keganlagen, und zwar ohne großen Umbau.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3105706
A1 [0004, 0012]