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Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Anschluss einer Gasleitung, insbesondere CO2-Leitung an einen Getränkebehälter, mit einem einen Kanal aufweisenden Kupplungskörper, der einen Anschluss für die Gasleitung aufweist, wobei der Kanal eine Verengung aufweist, gegen die ein in dem Kanal angeordneter Ventilstößel mittels einer Feder gespannt ist, und mit mindestens einem Rückschlagventil.
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Derartige Kupplungen sind aus der Praxis bekannt. Das Rückschlagventil verhindert im Falle einer leeren Gas- bzw. CO2-Flasche eine Getränkeeinleitung in die Gasleitung. Eine solche Getränkeeinleitung ist aus hygienischen Gründen unerwünscht. Bei den bekannten Kupplungen der eingangs genannten Art und den zugehörigen Rückschlagventilen handelt es sich um zwei Bauteile, die über eine Gewindeverbindung an einem seitlich am Kupplungskörper ausgebildeten Anschluss miteinander lösbar verbunden werden. Aus Kostengründen ist der Kupplungskörper üblicherweise aus Kunststoff gefertigt. Bei diesen bekannten Kupplungen besteht das Problem, dass der aus Kunststoff gefertigte Kupplungskörper relativ bruchempfindlich ist. Die Bruchempfindlichkeit wird durch die hebelartige Anbringung des Rückschlagventils an dem seitlichen Anschluss des Kupplungskörpers verursacht. Belastungen des Rückschlagventils können daher mitunter zum Bruch des Kupplungskörpers bzw. des daran angeformten Anschlusses führen. Bekannte Kupplungen der eingangs genannten Art sind zudem verkeimungsempfindlich, weshalb eine regelmäßige Kontrolle und Reinigung erforderlich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie bei gleichen oder wenn möglich geringeren Herstellungskosten robuster gegen mechanische Belastungen ist sowie verbesserte hygienische Eigenschaften bietet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückschlagventil in dem Kupplungskörper integriert ist.
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Durch die Integration des Rückschlagventils in den Kupplungskörper lässt sich die Hebellänge und damit die Hebelwirkung an einem seitlich abzweigenden Anschluss des Kupplungskörpers erheblich reduzieren und dadurch die Bruchgefahr für den vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Kupplungskörper minimieren. Allerdings liegt es auch im Rahmen der Erfindung, den Anschluss für die CO2-Leitung (Gasleitung) an dem Kupplungskörper axial zu dessen Längsachse, d. h. an dem dem Ventilstößel gegenüberliegenden Ende des Kupplungskörpers auszubilden.
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Die erfindungsgemäße Kupplung ist ferner in hygienischer Hinsicht vorteilhaft. Denn bei ihr sind die mit dem Getränk eventuell in Kontakt kommenden Innenflächen des Kupplungskörpers erheblich reduziert.
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Des Weiteren zeichnet sich die erfindungsgemäße Kupplung durch eine verringerte Anzahl von Bauteilen aus, wodurch sich Einsparungen insbesondere bei den Material- und Lagerkosten erzielen lassen.
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Eine zuverlässige Ventilfunktion bei kompakter Bauweise wird erreicht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung der im Kupplungskörper ausgebildete Kanal einen Absatz aufweist, an dem ein Stützkörper festgelegt ist, der einen Durchgangskanal aufweist, wobei an dem Stützkörper die dem Ventilstößel zugeordnete Feder sowie eine Ventilfeder des mindestens einen Rückschlagventils abgestützt sind.
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Der Stützkörper weist dabei vorzugsweise einen Vorsprung auf, der in die dem Ventilstößel zugeordnete Feder eingreift. Hierdurch ergibt sich eine zuverlässige Führung des Ventilstößels innerhalb des Kupplungskörpers.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung besteht darin, dass in dem Kupplungskörper ein zweites Rückschlagventil integriert ist. Hierdurch wird die Sicherheit gegen eine unerwünschte Getränkeeinleitung in die CO2-Leitung erhöht. In diesem Fall ist in dem Kanal des Kupplungskörpers vorzugsweise ein zweiter Stützkörper angeordnet, der ebenfalls einen Durchgangskanal aufweist und eine Abstützung für eine dem zweiten Rückschlagventil zugeordnete Ventilfeder definiert.
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Für eine einfache Montage der Rückschlagventile, insbesondere der Stützkörper in dem Kanal des Kupplungskörpers und für eine zuverlässige Funktion der Rückschlagventile ist es vorteilhaft, wenn der zweite Stützkörper entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung eine abgestufte Mantelfläche aufweist, wobei ein durchmesserreduzierter Abschnitt der Mantelfläche dem Anschluss für die Gasleitung zugewandt ist und mit einem Ringspalt kommuniziert, der durch den Kanal des Kupplungskörpers und ein Verschlusselement begrenzt ist, wobei das Verschlusselement das dem Ventilstößel abgewandte Ende des Kanals verschließt und einen in den Kanal eingreifenden Abschnitt aufweist, der an der zweiten ringförmigen Dichtung anliegt und einen mit dem Ringspalt kommunizierenden Querdurchgang sowie einen sich an den Querdurchgang anschließenden Axialdurchgang aufweist, und wobei der Axialdurchgang koaxial an der ringförmigen Dichtung des zweiten Rückschlagventils mündet.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung besteht der Kupplungskörper aus transparentem oder durchsichtigem Material. Hierdurch ist eine optische Inspektion des Kupplungskörpers hinsichtlich einer Getränkeeinleitung bzw. -ansammlung im Bereich des oder der Rückschlagventile auf einfache Weise möglich.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Kupplung in Explosionsdarstellung mit einem damit koppelbaren Tank- oder Getränkebehälterventil;
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2 eine Längsseitenansicht der Kupplung der 1 im zusammengesetzten Zustand mit dem Tank- oder Getränkebehälterventil;
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3 eine Längsschnittansicht der Kupplung und des Tank- oder Getränkebehälterventils entlang der Linie A-A der 2;
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4 eine vergrößerte Darstellung des Details C der 3;
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5 eine Längsseitenansicht der Kupplung der 1 im zusammengesetzten Zustand mit angekoppelten Tank- oder Getränkebehälterventil;
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6 eine Längsschnittansicht der Kupplung und des Tank- oder Getränkebehälterventils entlang der Linie B-B der 5; und
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7 eine vergrößerte Darstellung des Details D der 6.
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Die in der Zeichnung dargestellte Kupplung 1 dient dem Anschluss einer CO2-Leitung an einen Getränkebehälter (nicht gezeigt), der beispielsweise Cola oder Bier enthält.
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Die Kupplung 1 ist aus einem rohrförmigen Kupplungskörper 2 gebildet, an dessen einen Ende eine zylindrische Hülse 3 als drehbarer Teil eines Bajonettverschlusses durch Sicherungsringe 4, vorzugsweise Sprengringe axial gesichert ist. Die Sicherungsringe sind in am Kupplungskörper 2 ausgebildete Ringnuten 25.1, 25.2 eingesetzt. Zur einfachen Handhabung des Bajonettverschlusses weist die Hülse 3 einen geriffelten oder gerändelten Mantelabschnitt 3.1 auf.
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Der Kupplungskörper 2 ist aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise durch Spritzgießen. Er besteht vorzugsweise aus transparentem oder durchsichtigem Material.
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An dem Kupplungskörper 2 ist ein Anschluss (Anschlussstutzen) 2.1 für eine CO2-Leitung (Gasleitung) angeformt. Der seitlich abzweigende Anschluss 2.1 ist nahe dem der Bajonettverschluss-Hülse 3 gegenüberliegenden Ende des Kupplungskörpers 2 angeordnet. Die Mittelachse des Anschlusses 2.1 ist gegenüber der Längsachse des rohrförmigen Kupplungskörper 2 abgewinkelt, wobei die Längsachse des Kupplungskörpers 2 und die Mittelachse des Anschlusses 2.1 einen Winkel von beispielsweise ca. 120° einschließen. Auch eine kleinere oder größere Abwinklung des Anschlusses 2.1 ist möglich.
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Die (nicht gezeigte) CO2-Leitung (Gasleitung) besteht üblicherweise aus einem flexiblen Schlauch. Zur lösbaren Verbindung der CO2-Leitung mit der Kupplung 1 ist deren Anschluss 2.1 mit einem Gewindenippel 2.2 versehen. Alternativ kann anstelle eines Gewindenippels 2.2 auch ein Schlauchnippel verwendet werden. Der Schlauchnippel bzw. der Gewindenippel 2.2 sind in den Anschluss 2.1 des Kupplungskörpers 2 eingegossen (3).
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Der durch den rohrförmigen Kupplungskörper 2 definierte Kanal 2.3 ist an dem der Bajonettverschluss-Hülse 3 gegenüberliegenden Ende durch ein Verschlusselement 5 verschlossen bzw. verschließbar. Das Verschlusselement 5 besteht vorzugsweise aus einer Verschlussschraube, die mit einem Innengewinde 2.4 am Ende des Kanals 2.3 des Kupplungskörpers dichtend verschraubt ist. Die Verschlussschraube 5 weist eine nutförmige Vertiefung 5.6 zum Ansetzen eines Schraubendrehers oder dergleichen auf. Auf den Schaft 5.1 der Verschlussschraube 5 ist eine ringförmige Dichtung 6 aufgesteckt, die im montierten Zustand der Verschlussschraube 5 an einem Absatz 5.2 des Schraubenschaftes 5.1 anliegt und dichtend gegen einen Absatz 2.5 des Kanals 2.3 des Kupplungskörpers 2 gepresst ist.
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An dem der Verschlussschraube 5 gegenüberliegenden Ende weist der Kanal 2.3 eine Verengung 2.7 auf, gegen die ein Ventilstößel 7 mittels einer Feder (Schraubenfeder) 8 gespannt ist. An der Verengung 2.7 ist ein konischer Ventilsitz 2.8 ausgebildet, der der Verschlussschraube 5 zugewandt ist. Der Ventilstößel 7 hat einen stiftförmigen Vorsprung 7.1, der in eine Aufnahmekammer 2.9 des Kupplungskörpers 2 ragt, die gegenüber dem Kanal 2.3 einen größeren Innendurchmesser aufweist und der Aufnahme eines Steckabschnittes 9.1 eines mit dem Getränkebehälter verbundenen Tankventils 9 dient. Das Tank- bzw. Getränkebehälterventil 9 hat einen buchsenförmigen Körper mit einer konisch ausgebildeten Verengung 9.2, gegen die ein Ventilkörper 10 mittels einer in dem Körper abgestützten Schraubenfeder (Druckfeder) 11 gespannt ist. Der Steckabschnitt 9.1 weist außen eine Ringnut 9.3 auf, in die ein O-Ring 12 eingesetzt ist, der im gekuppelten Zustand dichtend an der Innenseite der Aufnahmekammer 2.9 anliegt (6). Ferner ist an dem buchsenförmigen Körper des Tankventils 9 ein Bund 9.4 ausgebildet, der mit zwei radial vorstehenden, diametral angeordneten Stiften 9.5, 9.6 versehen ist, die dazu bestimmt sind, in zugeordnete bogenförmige Ausnehmungen 3.2, 3.3 der Bajonettverschluss-Hülse 3 einzugreifen, wo sie in einem hinterschnittenen Bereich 3.4, 3.5 der von den Ausnehmungen 3.2, 3.3 definierten Kanten positioniert werden (vgl. 2 und 5).
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An den stiftförmigen Vorsprung 7.1 des Ventilstößels 7 schließt sich eine konische Verdickung 7.2 an. Neben der Verdickung 7.2 ist ein Bund 7.3 ausgebildet, der zusammen mit der Verdickung eine Ringnut 7.4 begrenzt, in die eine ringförmige Dichtung (O-Ring) 13 eingesetzt ist, die im nicht gekuppelten Zustand des Kupplungskörpers 2 dichtend an dem konischen Ventilsitz 2.7 anliegt (vgl. 3).
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Der Bund 7.3 des Ventilstößels dient als Abstützfläche für die Schraubenfeder 8. Ferner weist der Ventilstößel 7 einen sich in Richtung Verschlussschraube 5 erstreckenden Schaftabschnitt 7.5 auf, auf den die Schraubenfeder 8 formschlüssig aufgesteckt ist.
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In dem Kanal 2.3 des Kupplungskörpers 2 ist ein Absatz 2.31 ausgebildet, an dem ein Stützkörper 14 festgelegt ist. Der Stützkörper 14 ist buchsenförmig ausgebildet und weist dementsprechend einen Durchgangskanal 14.1 auf. An dem Stützkörper 14 sind die dem Ventilstößel 7 zugeordnete Schraubenfeder 8 sowie eine Ventilfeder (Schraubenfeder) 15 eines Rückschlagventils abgestützt. Der Stützkörper 14 weist einen hohlzylindrischen Vorsprung 14.2 auf, der den Durchgangskanal 14.1 verlängert und in die den Ventilstößel belastende Schraubenfeder 8 eingreift.
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An der dem Ventilstößel 7 abgewandeten Stirnseite des Stützkörpers 14 ist eine ringförmige Dichtung 16 angeordnet, die einen Ventilsitz für einen Ventilkörper 17 des Rückschlagventils definiert. Der Ventilkörper 17 besteht aus einer Kugel, die durch die Ventilfeder (Schraubenfeder) 15 in Richtung der ringförmigen Dichtung 16 bzw. des daran ausgebildeten Ventilsitzes belastet ist. Zur Führung der Rückschlagventilfeder 15 sind an der Innenseite des Stützkörpers 14 sich axial ersteckende Rippen (nicht gezeigt) angeordnet. Beispielsweise sind drei solcher Rippen vorgesehen, die gleichmäßig voneinander beabstandet über den Innenumfang des Stützkörpers 14 verteilt angeordnet sind.
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Neben diesem aus der ringförmigen Dichtung 16 und der federbelasteten Kugel 17 gebildeten Rückschlagventil ist in dem Kupplungskörper 2 noch ein zweites Rückschlagventil integriert. Hierzu ist in dem Kanal 2.3 des Kupplungskörpers ein zweiter Stützkörper 18 eingesetzt, der eine Abstützung für eine dem zweiten Rückschlagventil zugeordnete Ventilfeder 19 definiert und ebenfalls einen Durchgangskanal 18.1 aufweist. Die beiden Rückschlagventile sind somit in Reihe angeordnet.
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Entsprechend dem ersten Rückschlagventil ist an der dem Ventilstößel 7 abgewandeten Stirnseite des zweiten Stützkörpers 18 eine zweite ringförmige Dichtung 20 angeordnet, die einen Ventilsitz für den durch die Ventilfeder 19 belasteten Ventilkörper 21 des zweiten Rückschlagventils definiert. Auch dieser Ventilkörper 21 besteht aus einer Kugel.
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Der zweite Stützkörper 18 ist wiederum buchsenförmig ausgebildet. Er weist eine abgestufte Mantelfläche auf, wobei ein durchmesserreduzierter Abschnitt 18.2 der Mantelfläche dem Anschluss 2.1 für die CO2-Leitung (Gasleitung) zugewandt ist und mit einem Ringspalt 2.31 kommuniziert, der durch den Kanal 2.3 des Kupplungskörpers 2 und den Schaft 5.1 der Verschlussschraube 5 begrenzt ist (vgl. 4). Die Verschlussschraube 5 liegt mit ihrem Schaftende an der ringförmigen Dichtung 20 des zweiten Rückschlagventils an. Das Schaftende der Verschlussschraube 5 weist eine Ausnehmung auf, in die die ringförmige Dichtung 20 eingesetzt ist. Die Dichtung 20 besitzt daher einen kleineren Außendurchmesser als die ringförmige Dichtung 16, deren Außendurchmesser gleich oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Kanals 2.3 des Kupplungskörpers 2 ist.
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Der sich in den Kanal 2.3 erstreckende Abschnitt (Schaft) 5.1 der Verschlussschraube 5 weist einen mit dem Ringspalt 2.31 kommunizierenden Querdurchgang 5.3 sowie einen sich an den Querdurchgang anschließenden Axialdurchgang 5.4 auf. Der Axialdurchgang 5.4 mündet koaxial an der ringförmigen Dichtung 20 des zweiten Rückschlagventils (vgl. 4). Wie in den 3, 4, 6 und 7 zu erkennen ist, weisen die beiden ringförmigen Dichtungen 16, 20 jeweils eine umlaufende, dem Ventilkörper 17 bzw. 21 zugewandte Dichtlippe 16.1, 20.1 auf.
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Im gekuppelten Zustand des Kupplung 1 (5 und 6) drückt der federbelastete Ventilkörper 10 des Tankventils 9 den Ventilstößel 7 in Richtung der Verschlussschraube 5, so dass die konische Verdickung 7.2 des Ventilstößels 7 mit dem O-Ring 13 vom Ventilsitz 2.8 entfernt ist und an der Verengung 2.7 ein Durchlass für das Gas (CO2, Kohlensäuregas) freigegeben ist. Wird das Gas mit einem bestimmten Druck über den Anschluss 2.1 in den Kupplungskörper 2 bzw. dessen Ringspalt 2.31 eingeleitet, so werden die Ventilkörper (Kugeln) 17, 21 aufgrund des Gasdruckes gegen die Kraft der Schraubenfedern 15, 19 in Richtung des Ventilstößels 7 bewegt und die Rückschlagventile dadurch geöffnet. Zwischen dem hohlzylindrischen Vorsprung 14.2 des Stützkörpers 14 und dem darin eingesteckten Schaftabschnitt 7.6 des Ventilstößels 7 ist ausreichend Spiel vorhanden, so dass das Gas über den Durchlasskanal 14.1 des Stützkörpers 14 in den Getränkebehälter gelangen kann.
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Ist die angeschlossene Gasflasche (CO2-Flasche) leer bzw. unterschreitet der Gasdruck einen bestimmten Wert, so schließen die Rückschlagventile automatisch. Auf diese Weise wird eine Getränkeeinleitung in die CO2-Leitung (Gasleitung) verhindert.
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Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Varianten denkbar, die auch bei abweichender Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. So kann beispielsweise in der erfindungsgemäßen Kupplung 1 anstelle von zwei Rückschlagventilen gegebenenfalls auch nur ein einziges Rückschlagventil integriert sein.
