DE102010048902A1

DE102010048902A1 - Zapfeinrichtung

Info

Publication number: DE102010048902A1
Application number: DE201010048902
Authority: DE
Inventors: Peter Schneider; Marco Baldassi; Tobias Britsch
Original assignee: Huber Packaging Group GmbH
Current assignee: Huber Packaging Group GmbH
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2012-04-12
Also published as: WO2012045790A1

Abstract

Es wird eine Zapfeinrichtung zur Ausgabe eines Fluids, insbesondere kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, aus einem Behälter (10) vorgeschlagen, mit einem Halter (40), der in einer Zapföffnung (26) des Behälters (10) dichtend aufnehmbar ist, einer Einlassöffnung (44), einer Auslassöffnung (38), einem Ventilkanal (60) mit einem Zapfventil (34) zum selektiven Sperren oder Freigeben des Ventilkanals (60), und mit einem Strömungskanal (48), der zwischen der Einlassöffnung (44) und der Auslassöffnung (38) angeordnet ist, wobei im Strömungskanal (48) unter Ausbildung eines Spalts ein querschnittsverengender Strömungskörper (50) vorgesehen ist, der vom Fluid in Längsrichtung des Strömungskanals (48) umströmbar ist. Vorzugsweise ist der Strömungskörper (50) als in Längsrichtung des Strömungskanals (48) verlaufende Spindel ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zapfeinrichtung zur Ausgabe eines Fluids, insbesondere kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, aus einem Behälter, mit einem Halter, der in einer Zapföffnung des Behälters dichtend aufnehmbar ist, einer Einlassöffnung, einer Auslassöffnung, einem Ventilkanal mit einem Zapfventil zum selektiven Sperren oder Freigeben des Ventilkanals, und mit einem Strömungskanal, der zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet ist.
Eine derartige Zapfeinrichtung ist aus der DE 10 2007 055 466 A1 bekannt.
Hierbei handelt es sich um eine Zapfeinrichtung, die zur Aufnahme in einer Öffnung in einem Oberboden eines Behälters ausgebildet ist. Die bekannte Zapfeinrichtung weist eine Hülse auf, in der ein Kolben angeordnet ist, der einen Ausleger aufweist, an dem ein Zapfventil angeordnet ist. Der Kolben mit dem Ausleger kann von einer ersten, versenkten Stellung in eine zweite, ausgefahrene Stellung überführt werden. In dieser Stellung ragt der Ausleger mit dem Zapfventil seitlich über eine Mantelfläche des Behälters hinaus, um ein einfaches Zapfen zu erlauben.
Transportable Zapfeinrichtungen, insbesondere im Verbund mit Flüssigkeitsbehältern, haben in jüngerer Zeit eine stetige Verbreitung erfahren. Beispielsweise erlauben sog. Partyfässchen, die mit einer Zapfeinrichtung kombiniert oder aber bereits im Verbund mit einer Zapfeinrichtung ausgeliefert werden können, auch einem Endverbraucher einen Genuss von Getränken ”frisch vom Fass”. Derartige Partyfässchen weisen üblicherweise ein Füllvolumen von ungefähr 5 Litern auf.
Insbesondere Bier, Biermischgetränke oder alkoholfreie Getränke, die Kohlensäure aufweisen, können vom Endverbraucher frischer und wohlschmeckender wahrgenommen werden, wenn sie unmittelbar vor dem Genuss vom Fass gezapft werden. Als Teil des Geschmackserlebnisses kann somit auch der Zapfvorgang selbst angesehen werden.
Beim Zapfen kohlensäurehaltiger Getränke, insbesondere von Bier oder Biermischgetränken, kommt der Schaumbildung eine große Bedeutung zu. Ein feinporiger, weißer Schaum, die sog. Schaumkrone, wird dabei üblicherweise als Indikator für die Qualität, Frische und Appetitlichkeit des gezapften Getränks wahrgenommen.
Beim Brauen von Bier wandelt die Hefe während des Gärprozesses den in der Bierwürze enthaltenen Malzzucker in Alkohol und Kohlensäure um. Andere Getränke, etwa Mineralwasser oder Limonaden, werden bewusst mit Kohlensäure versetzt, etwa um einen frischeren Geschmack bewirken zu können. Während der Lagerung, beispielsweise direkt im Fass, ist ein hoher Anteil der Kohlensäure im Getränk gelöst, sofern die Lagerung ruhig und ohne Erschütterungen erfolgt.
Beim Einschenken, etwa dem Zapfvorgang, wird zumindest ein Teil der Kohlensäure freigesetzt. Dies beruht einerseits darauf, dass ein etwaiger im Fass anliegender Überdruck abfällt, wenn die Flüssigkeit nach außen austritt. Zum anderen kann das Zapfen selbst für ”Unruhe” im Getränk sorgen, etwa durch Verwirbelungen an Hindernissen, durch Querschnittsänderungen auf dem Zapfweg oder durch eine übermäßige Zapf- oder Fallgeschwindigkeit des Getränks. Bei stationären Zapfanlagen besteht die Möglichkeit, die Zapfbedingungen so zu beeinflussen, dass etwa beim Zapfen von Bier gerade so viel Kohlensäure entgast, dass eine schöne Schaumkrone gebildet wird. Hierfür kann es erforderlich sein, die Temperatur in einem bestimmten Bereich zu halten, den Anteil der gelösten Kohlensäure im Getränk zu überwachen und ggf. zu beeinflussen, sowie die Zapfstrecke möglichst strömungsgünstig auszugestalten.
Grundsätzlich kann es etwa beim Zapfen von Bier erwünscht sein, einen ”klaren” Ausfluss aus dem Behälter zu bewirken, so dass sich die in gewünschtem Maße erforderliche Schaumkrone vorrangig durch Verwirbelungen beim Einströmen des Getränks in das Zapfgefäß bildet.
So kann ein möglicher Ansatz darin bestehen, die Zapfeinrichtung mit Leitungsstrecken zu versehen, die der Beruhigung des Flüssigkeitsstroms beim Durchströmen der Zapfeinrichtung dienen.
Beispielsweise zeigt die WO 2005/014466 A1 eine Zapfeinrichtung mit einer Schaumdrossel, die als mäanderförmiger Kanal am Umfang eines Hülsenkörpers ausgebildet ist. Eine derartige Schaumdrossel dient somit vorrangig der Beruhigung des Flüssigkeitsstroms durch eine lange, querschnittsreduzierte Zapfstrecke.
Insbesondere bei Zapfanlagen für Kleinbehälter, die ggf. nur einmal geleert werden, können Maßnahmen zur Optimierung der Schaumbildung technologischen und wirtschaftlichen Einschränkungen unterliegen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zapfeinrichtung anzugeben, die ein einfaches Zapfen mit gewünschter Schaumbildung ermöglicht, nach Möglichkeit mit geringem Aufwand herstellbar und montierbar ist, sowie möglichst eine Eignung zur Selbstregulierung aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Zapfeinrichtung gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Strömungskanal unter Ausbildung eines Spalts ein querschnittsverengender Strömungskörper vorgesehen ist, der vom Fluid umströmbar ist.
Erfindungsgemäß wird nämlich unter Beibehaltung der Länge des Strömungskanals durch das Einbringen des Strömungskörpers gewissermaßen die für das Fluid wirksame Drosselstrecke verlängert, so dass eine signifikante Beruhigung des vorbeiströmenden Fluids erfolgen kann.
Grundsätzlich kann dabei auch die erhöhte Wandreibung der nunmehr größeren umströmten Oberfläche zur Reduzierung der Schaumbildungsneigung beim Zapfen beitragen.
Auch wenn es grundsätzlich bekannt ist, dass jegliche Einbauten, Umlenkungen und querschnittsverändernde Bauteile in einem Strömungspfad Ablösungen, Verwirbelungen und somit das Ausgasen der gelösten Kohlensäure fördern, so konnte überraschenderweise festgestellt werden, dass durch das Einbringen des Strömungskörpers eine spürbare Reduzierung des Schaumanteils im aus dem Behälter ausströmenden Fluid bewirkt werden kann.
Dies erfolgt bei äußerst geringem Zusatzaufwand für die Herstellung und Montage. Dabei kann auch der Bauraumbedarf der Zapfvorrichtung im Behälter gleich bleiben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Strömungskörper im Strömungskanal beweglich gehalten.
Auf diese Weise kann sich bereits eine gewisse Selbstregulierung ergeben, da der Strömungskörper etwa unter Einwirkung des dynamischen Drucks des vorbeiströmenden Fluids verschiedene Lagen in Längsrichtung des Strömungskanals einnehmen kann.
Es ist hinzuzufügen, dass im Behälter vorzugsweise druckregulierende oder druckausgleichende Einrichtungen vorgesehen sind, beispielsweise eine unter Druck stehende Patrone, die über ein Druckausgleichsventil mit dem Behälter gekoppelt ist, um einen Solldruck aufrechtzuerhalten. Dies kann jedoch üblicherweise nur in gewissen Grenzen erfolgen. Druckschwankungen können sich trotzdem etwa aufgrund von Temperaturschwankungen oder aber bei einem besonders niedrigen Füllgrad ergeben.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Strömungskörper als in Längsrichtung des Strömungskanals verlaufende Spindel ausgebildet, wobei der Strömungskörper vorzugsweise ein verjüngtes Ende, weiter bevorzugt zwei verjüngte Enden, aufweist.
Durch die Spindelform ist der Strömungskörper etwa ”zigarrenförmig” ausgebildet und weist eine sehr strömungsgünstige Gestalt auf, so dass frontseitig sowie, etwa bei zwei verjüngten Enden, heckseitig beim umströmenden Fluid nur eine geringe Neigung zu Ablösungen oder Verwirbelungen vorliegt.
Somit kann der Strömungskörper grundsätzlich eine rotationssymmetrische Gestalt oder Grundgestalt aufweisen, wobei eine Mittenachse mit der Längsrichtung des Strömungskanals korrespondieren kann.
Bei einer Spindelgestalt in Form einer Zigarre mit zwei verjüngten Enden erfolgt zunächst eine Querschnittsverengung und schließlich, am auslassseitigen Ende des Strömungskörpers, eine Querschnittserweiterung. Damit geht eine Variation der Druckverhältnisse im vorbeiströmenden Fluid einher.
Am einlassseitigen Ende des Strömungskörpers herrscht ein bestimmter Druck, der eine statische Druckkomponente und eine dynamische Druckkomponente aufweist. Die statische Druckkomponente entspricht im Wesentlichen einem im Behälter vorliegenden Innendruck. Die dynamische Druckkomponente geht auf die kinetische Energie des strömenden Fluids zurück. Im Bereich des einlassseitigen Endes des Strömungskörpers führt die Querschnittsverengung zu einer Beschleunigung des Fluids und damit zu einer Erhöhung der dynamischen Druckkomponente. Demgegenüber reduziert sich die statische Druckkomponente, der Gesamtdruck bleibt dabei im Wesentlichen konstant.
Umgekehrt verhält es sich am auslassseitigen Ende des Strömungskörpers, dort erfolgt eine Entschleunigung, eine Verzögerung, des strömenden Fluids. Dabei wird die dynamische Druckkomponente abgebaut und dementsprechend die statische Druckkomponente erhöht.
Somit weist der im Strömungskanal angeordnete Strömungskörper im Bereich seines auslassseitigen Endes eine einem Diffusor vergleichbare Funktionalität auf. Dagegen wirkt das einlassseitige Ende grundsätzlich wie eine Düse.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Strömungskanal in Richtung auf die Einlassöffnung eine Verjüngung, vorzugsweise eine konische Verjüngung, auf, die zumindest abschnittsweise mit der Außenkontur des Strömungskörpers korrespondiert.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass sich bei einer axialen Verlagerung des Strömungskörpers, also einer Verlagerung in Längsrichtung des Strömungskanals, verschiedene Betriebszustände ergeben können, die eine Variation der Strömungsverhältnisse, insbesondere des sich zwischen dem Strömungskörper und dem Strömungskanal ergebenden Spalts, bewirken können.
Daneben kann die Montage des Strömungskörpers besonders einfach erfolgen, da dieser nach dem Einbringen in den Strömungskanal selbsttätig eine Soll-Lage einnehmen kann.
Die definierte Anlage im Strömungskanal kann etwa derart erfolgen, dass sich dabei ein genau vorbestimmter Spalt ergibt. Insbesondere bei einem vertikalen Einbau des Strömungskanals im Behälter kann die definierte Anlage des Strömungskörpers durch Schwerkraft selbsttätig erfolgen. Beim Zapfen kann der dynamische Druck des vorbeiströmenden Fluids ein Abheben des Strömungskörpers von der Anlage ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist am Strömungskörper auf einem Grundkörper umfangsseitig eine radial hervorspringende Führungskontur ausgebildet.
Durch diese Maßnahme kann, bei gegebenen Abmessungen des Strömungskanals sowie des Grundkörpers des Strömungskörpers, der Strömungspfad weiter ”verlängert” werden, so dass eine erhöhte Drosselwirkung und damit verbunden eine Reduzierung der Schaumbildung erzielt werden kann.
Auf einem etwa rotationssymmetrisch spindelförmig oder zigarrenförmig gestalteten Grundkörper kann die Führungskontur beispielsweise eine Mehrzahl von Längsrippen, sog. Finnen, aufweisen.
Dabei kann sich eine Mehrzahl parallel geschalteter Strömungspfade ergeben, so dass das Verhältnis zwischen umströmter Fläche und Strömungsquerschnitt zunehmen kann. Somit kann sich der Anteil der Wandreibung am Strömungswiderstand erhöhen. Die damit einhergehende Drosselwirkung kann die Schaumbildungsneigung im Fluid weiter reduzieren.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist die Führungskontur zumindest eine sich in Längsrichtung des Strömungskörpers erstreckende Strömungskante auf, wobei die Führungskontur vorzugsweise als spiralförmige Wendel auf dem Grundkörper des Strömungskörpers ausgebildet ist.
Es versteht sich dabei, dass die zumindest eine Strömungskante geeignet verrundet sein kann, um Ablösungen oder Verwirbelungen des vorbeiströmenden Fluids zu vermindern oder zu vermeiden.
Die zumindest eine Strömungskante kann etwa durch eine oder mehrere Finnen oder Rippen gebildet sein. Die eine oder mehrere Finnen oder Rippen können jedoch ebenso eine Querkomponente aufweisen, also neben der Längserstreckung ferner um die Mittenachse des Strömungskörpers verdreht oder verdrillt sein.
Mit anderen Worten kann der Strömungskörper eine der Spindelgestalt überlagerte Schraubenform oder Schneckenform aufweisen. Ist dabei lediglich eine Strömungskante vorgesehen, kann die Schraube oder Schnecke als eingängige Wendel auf dem Grundkörper ausgebildet sein. Daneben sind auch mehrgängige Gestaltungen denkbar.
Somit kann sich, verglichen mit einer Gesamtlänge des Strömungskörpers, ein Strömungspfad für das Fluid ergeben, dessen Länge ein Vielfaches davon beträgt. Anstatt den Strömungskörper längsseits zu passieren, kann dabei eine zusätzliche Führung des Fluids entlang eines spiralförmigen Strömungspfades um den Strömungskörper herum erfolgen.
Die damit verbundene Wirkung kann insbesondere durch das Vorsehen mehrerer Strömungskanten erhöht werden, wodurch sich mehrere langgezogene, parallel geschaltete Strömungspfade ergeben.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung weist die Wendel eine Steigung auf, die zu einem Strömungskörperdurchmesser ein Verhältnis von ungefähr 0,3:1 bis 0,7:1, vorzugsweise ungefähr 0,4:1 bis 0,6:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,49:1 bis 0,53:1 aufweist.
Auf diese Weise kann sich eine hinreichende Längung des Strömungspfades des am Strömungskörper vorbeiströmenden Fluids ergeben, ohne dass dieses etwa beim Eintritt in die Wendel aufgrund deren Neigung zu stark abgelenkt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel betragen das Maß für die Steigung 1,8 mm und der Strömungskörperdurchmesser 3,5 mm, womit sich ein Verhältnis von etwa 0,51:1 ergibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Strömungskörper einen Profilquerschnitt auf, der eine Mehrzahl von Strömungskanten aufweist.
Bei einem gedachten Schnitt durch den Strömungskörper entlang einer Ebene, die senkrecht zu dessen Mittenachse oder der Längsrichtung des Strömungskanals verläuft, ist der Profilquerschnitt deutlich erkennbar, der einen Rückschluss auf die sich ergebende Anzahl der Strömungskanten zulässt.
So kann der Profilquerschnitt beispielsweise dreieckförmig, sternförmig, n-eckförmig oder aber kleeblattförmig ausgestaltet sein. Auch hierbei ist es bevorzugt, wenn die Strömungskanten nicht scharfkantig ausgebildet sind, sondern Verrundungen aufweisen.
Wird der Profilquerschnitt über die Länge des Strömungskörpers verdreht, kann sich die Spiralgestalt der Wendel oder Schnecke ergeben.
Wird hingegen der Profilquerschnitt ohne Verdrehung über die Länge des Strömungskörpers geführt, ergeben sich Strömungskanten, die im Wesentlichen parallel zur Mittenachse des Strömungskörpers verlaufen.
Es versteht sich dabei, dass die Größe des Profilquerschnitts über die Länge des Strömungskörpers variieren kann, etwa um eine der Spindelform des Grundkörpers des Strömungskörpers entsprechende Gestaltung der Führungskontur zu erlauben.
Ein solcher Strömungskörper, der eine grundsätzlich gerade Führungskontur, etwa mit Längsrippen oder Finnen, aufweist, kann beispielsweise besonders einfach bei einem formgebenden Herstellungsverfahren in Längsrichtung entformt werden.
Weist die Führungskontur hingegen zumindest eine Strömungskante auf, die als spiralförmige Wendel auf dem Grundkörper des Strömungskörpers ausgebildet ist, so ist es bevorzugt, den Strömungskörper mit einer Trennebene zu versehen, die etwa auf der Mittenachse liegt und senkrecht zu dieser Trennebene seitlich zu entformen. Dabei ist die Führungskontur vorzugsweise derart gestaltet, dass in Richtung einer Entformung keine Hinterschneidungen vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen der Strömungskörper eine Strömungskörperlänge und der Strömungskanal eine Strömungskanallänge auf, wobei die Strömungskörperlänge und die Strömungskanallänge ein Verhältnis von ungefähr 0,4:1 bis 0,9:1, vorzugsweise ungefähr 0,5:1 bis 0,8:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,6:1 bis 0,7:1 aufweisen.
Eine derartige Ausgestaltung erlaubt dem Strömungskörper grundsätzlich etwas Axialspiel im Strömungskanal, so dass sich aufgrund des beim Verlagern des Strömungskörpers im Strömungskanal verändernden Spalts ein lageabhängiger Regelungsvorgang ergeben kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die Strömungskörperlänge 28 mm, so dass sich ein Verhältnis von 0,64:1 ergibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen der Strömungskörper einen Strömungskörperdurchmesser und der Strömungskanal einen Strömungskanaldurchmesser auf, wobei der Strömungskörperdurchmesser und der Strömungskanaldurchmesser ein Verhältnis von ungefähr 0,75:1 bis 0,99:1, vorzugsweise ungefähr 0,85:1 bis 0,95:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,88:1 bis 0,92:1 aufweisen.
Es versteht sich, dass insbesondere der Strömungskanaldurchmesser etwa aufgrund technologisch erforderlicher Entformschrägen oder aber aufgrund einer bewusst konischen Gestaltung eines Endes des Strömungskanals nicht durchgängig konstant sein muss. Insofern kann der Strömungskanaldurchmesser auf einen Bereich des Strömungskanals bezogen werden, in dem der Strömungskörper seinen maximalen Strömungskörperdurchmesser aufweist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ergibt sich bei einem Nennmaß von 3,5 mm für den Strömungskörperdurchmesser ein Verhältnis von ungefähr 0,9:1.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen der Strömungskörper einen Grundkörper mit einem Basisdurchmesser und der Strömungskanal einen Strömungskanaldurchmesser auf, wobei der Basisdurchmesser und der Strömungskanaldurchmesser ein Verhältnis von ungefähr 0,3:1 bis 0,7:1, vorzugsweise ungefähr 0,4:1 bis 0,6:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,45:1 bis 0,55:1 aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis bei einem Nennmaß von 2 mm für den Basisdurchmesser ungefähr 0,51:1. Damit ergibt sich bei einem Nennmaß für den Strömungskörperdurchmesser von 3,5 mm und einem Nennmaß für den Basisdurchmesser von 2 mm zwischen diesen ein Verhältnis von ungefähr 1:0,57.
Es versteht sich, dass der Strömungskörperdurchmesser und der Basisdurchmesser ausgehend von Größtwerten im mittigen Bereich des Strömungskörpers zu ermitteln sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Strömungskörper aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt.
Somit kann der Strömungskörper besonders einfach, schnell und kostengünstig etwa mittels Spritzguss, Blasformen oder Formpressen aus Kunststoff gefertigt werden. Wie oben bereits angedeutet, kann sich auch bei einer relativ komplexen Geometrie, die etwa dazu beitragen kann, die Länge des wirksamen Strömungspfades zu erhöhen und die Drosselwirkung im Strömungskanal zu verbessern, eine einfache Entformbarkeit, etwa mit einer Auf-Zu-Form, ergeben.
Alternativ kann der Strömungskörper auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein.
Besonders bevorzugt ist es, wenn eine erfindungsgemäße Zapfeinrichtung mit einem Behälter, insbesondere einem Behälter aus Feinblech oder Feinstblech, zur Aufnahme eines Fluids, insbesondere kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, zur Anwendung kommt und darin in einer Zapföffnung angeordnet ist.
Derartige Behälter können beispielsweise als sog. Partyfässchen ausgestaltet sein und alles Erforderliche aufweisen, um auch einem Endverbraucher ohne aufwändige Vorbereitung das Zapfen eines frischen, wohlschmeckenden Getränks mit gewünschtem Kohlensäureanteil zu erlauben. Insbesondere bei Bier oder bierhaltigen Getränken kann sich dabei als optisch wahrnehmbarer Indikator für die Qualität des Getränks eine definierte Schaumkrone ergeben.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schnitts durch einen Behälter mit einer erfindungsgemäßen Zapfeinrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht des Behälters gemäß 1, wobei die Zapfeinrichtung in einem nicht aktivierten Zustand in einer in der Oberseite des Behälters ausgebildeten Vertiefung versenkt ist;
3 eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Zapfeinrichtung im nicht aktivierten Zustand;
4 eine perspektivische Ansicht der Zapfeinrichtung gemäß 3 im aktivierten Zustand, wobei aus Veranschaulichungsgründen ein Strömungskörper separat dargestellt ist;
5 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Zapfeinrichtung entlang eines Strömungspfades;
6a) bis 6c) Detailansichten eines Strömungskörpers zur Verwendung bei einer erfindungsgemäßen Zapfeinrichtung;
7 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Strömungskörpers;
8a) bis 8g) verschiedene Profilquerschnitte eines Schnitts etwa entlang der Linie VIII-VIII des Strömungskörpers gemäß 7; und
9 einen weiteren Strömungskörper, der etwa entlang der Linie VIII-VIII einen Querschnitt gemäß den 8A bis 8E aufweisen kann, mit schematisch angedeuteten spiralförmig verlaufenden Strömungskanten.
In 1 ist ein Behälter mit einer erfindungsgemäßen Zapfeinrichtung 30 dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet.
Der Behälter 10 weist eine Behälterwandung 12 auf, die sich vorliegend aus einer Seitenwandung 15, einem Oberboden 14 sowie einem Unterboden 16 ergibt. Derartige Behälter können insbesondere aus Fein- oder Feinstblech hergestellt sein und werden im Allgemeinen mitsamt einem Füllgut als Gebinde vertrieben.
Die Seitenwandung 15 kann etwa aus einem Bandmaterial oder einem sonstigen flachen oder gerollten Halbzeug hergestellt sein und zur Herstellung der zylindrischen oder zylinderähnlichen Form mit einer Längsnaht oder aber einer Längsfalz versehen sein.
Der Oberboden 14 und der Unterboden 16 sind in Randbereichen 18, 20 etwa über Falzverbindungen dichtend mit der Seitenwandung 15 zusammengefügt. Somit weisen die Randbereiche 18, 20 im Allgemeinen mehrere Materiallagen auf, so dass der Behälter 10 insgesamt im Fußbereich und im Deckelbereich eine erhöhte Steifigkeit aufweist. Dies kommt insbesondere der Stapelfähigkeit des Behälters 10 zugute, wodurch sich die Handhabung bei der Herstellung, Befüllung, Lagerung und dem Transport des Behälters 10 vereinfacht.
Im Oberboden 14 des Behälters 10 ist eine mit 22 bezeichnete Einfüllöffnung vorgesehen, über die ein Füllgut, etwa ein Fluid, insbesondere ein kohlensäurehaltiges Getränk, eingefüllt werden kann. Die Einfüllöffnung 22 kann hiernach mit einem Stopfen (nicht dargestellt) dichtend verschlossen werden.
Daneben ist im Oberboden 14 beispielhaft mit 24 eine Patronenöffnung bezeichnet, die etwa der Aufnahme einer Druckpatrone dienen kann.
Grundsätzlich können derartige oder ähnliche Flüssigkeitsbehälter mittels Schwerkraft oder aber durch Anlegen eines Überdrucks entleert werden.
Ist es beabsichtigt, eine schwerkraftbedingte Selbstentleerung des Behälters zum Zapfen zu nutzen, so empfiehlt es sich, nahe des Unterbodens 16 eine Zapfeinrichtung seitlich in die Seitenwandung 15 einzubringen. Um ein Nachströmen von Luft zu ermöglichen, wird dabei häufig im Bereich des Oberbodens 14 ein Entlüftungsventil geöffnet oder aber eine Perforation eingebracht.
Auf diese Weise ist grundsätzlich ein Entleeren des Behälters möglich, jedoch erfährt dabei insbesondere Bier durch nachströmende Luft eine relativ rasche Alterung und verliert einen beträchtlichen Anteil der zunächst in der Flüssigkeit gelösten Kohlensäure.
Der Behälter 10 ist hingegen dazu ausgebildet, über die Patronenöffnung 24 eine Druckpatrone, insbesondere eine CO₂-Patrone, aufzunehmen, welche, ggf. nach separater Aktivierung, im Innern des Behälters 10 einen Überdruck bereitstellt. Hierzu kann die Druckpatrone mit einer Druckregelung kombiniert sein, die dazu beitragen kann, einen gewünschten Überdruck trotz abnehmendem Füllstand im Innern des Behälters 10 aufrechtzuerhalten.
Der Überdruck kann ferner dazu beitragen, ein vorzeitiges übermäßiges Ausgasen von in der Flüssigkeit gelöster Kohlensäure zu verhindern. Bei einem konstanten Überdruck stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem kein weiteres Ausgasen mehr erfolgt.
Für den eigentlichen Zapfvorgang ist die Zapfeinrichtung 30 in einer Zapföffnung 26 im Oberboden 14 des Behälters 10 dichtend aufgenommen. In 1 ist die Zapfeinrichtung 30 im aktivierten Zustand dargestellt. Dagegen zeigt 2 die Zapfeinrichtung 30 vor der Aktivierung in einem versenkten Zustand.
Die Zapfeinrichtung 30 kann über einen Zapfhebel 32 betätigt werden, um ein Zapfventil 34 zu öffnen oder zu schließen. Hierzu kann der Zapfhebel 32 hin und her geschwenkt werden, wie in 1 durch einen mit 36 angedeuteten Pfeil angedeutet. Das Öffnen und Schließen des Zapfventils kann einen Austritt von Flüssigkeit aus einer Auslassöffnung 38 der Zapfeinrichtung 30 selektiv bewirken oder unterbinden.
Die Zapfeinrichtung 30 ist über einen Halter 40 dichtend in der Zapföffnung 26 aufgenommen. In Richtung auf den Innenraum des Behälters 10 schließt sich eine Hülse 41 an den Halter 40 an, die mit diesem gemeinsam einstückig ausgeführt oder aber zumindest gekoppelt sein kann. In der Hülse 41 ist ein verfahrbarer Kolben 42 vorgesehen, der in einen sich seitlich nach außen erstreckenden Ausleger 43 übergeht.
Die Hülse 41 ist mit einer Einlassöffnung 44 versehen, welche mit einer Zuleitung 46 in Form einer Steigleitung verbunden ist, über die die zu zapfende Flüssigkeit der Zapfeinrichtung 30 zugeführt werden kann. Die Zuleitung 46 ragt dabei vollständig oder nahezu vollständig bis auf den Unterboden 16 des Behälters 10. Somit kann der Behälter 10, entsprechenden Überdruck im Innenraum vorausgesetzt, vollständig oder nahezu vollständig restentleert werden.
Im Kolben 42 der Zapfeinrichtung 30 ist ferner ein Strömungskanal 48 vorgesehen, der sich vorliegend vertikal erstreckt. Im Strömungskanal 48 ist ein Strömungskörper 50 vorgesehen, der dazu beiträgt, eine übermäßige Schaumbildung beim Zapfen zu vermeiden bzw. einen gewünschten Schaumanteil, der etwa beim Zapfen von Bier zu einer schönen Schaumkrone führt, sicherzustellen.
In grundsätzlich ähnlicher Weise kann die Zapfeinrichtung 30 ausgestaltet sein, wenn es beabsichtigt ist, den Behälter 10 mittels Schwerkraft sowie über das Nachströmen von Luft zu entleeren. Hierzu wäre, wie eingangs erwähnt, die Zapfeinrichtung 30 etwa seitlich in die Seitenwandung 15, vorzugsweise nahe des Unterbodens 16, einzubringen. Hierbei könnte sich eine nicht vertikale Anordnung des Strömungskanals 48, insbesondere eine horizontale oder aber leicht geneigte Gestaltung des Strömungskanals 48, ergeben.
In den 1 und 2 ist eine Zuglasche 52 dargestellt, mit deren Hilfe die Zapfeinrichtung 30 ausgehend von der in der 2 gezeigten versenkten Stellung in die in 1 gezeigte aktivierte Stellung überführt werden kann.
In 2 wird ersichtlich, dass die Zapfeinrichtung 30 in einem Rücksprung des Oberbodens 14 gegenüber dem Randbereich 18 vollständig oder nahezu vollständig versenkbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Mehrzahl von Behältern 10 übereinander gestapelt werden kann. Dabei greifen die Randbereiche 18 und 20 verschiedener Behälter ineinander.
Zum Aktivieren der Zapfeinrichtung 30 kann ein Bediener die Lasche 52 ergreifen und in Richtung eines mit 54 angedeuteten Pfeils ziehen, wodurch eine Relativbewegung des Kolbens 42 gegenüber dem Halter 40 bzw. der Hülse 41 eingeleitet wird. Diese axiale Verlagerung des Kolbens 42 in Richtung des Pfeils 54 kann mit einem Verschwenken des Auslegers 43 gekoppelt sein, wodurch die Auslassöffnung 38 seitlich über die Behälterwandung 12 hinaus verlagert werden kann. Dieses Verschwenken ist durch einen mit 56 bezeichneten Pfeil angedeutet. Somit kann ein zu befüllendes Gefäß besonders einfach an die Auslassöffnung 38 herangeführt. werden.
Die zum Aktivieren der Zapfeinrichtung 30 erforderlichen Bewegungen entlang der Pfeile 54 und 56 können nacheinander oder aber kombiniert ausgeführt werden. Vorzugsweise ist hierfür am Kolben 42 sowie am Halter 40 bzw. der Hülse 41 eine Führungskulisse (nicht dargestellt) vorgesehen, die eine Vorzugsbedienung festlegt und dazu beitragen kann, Fehlbedienungen zu vermeiden.
In ähnlicher Weise veranschaulicht 3 die geschlossene, versenkte Stellung der Zapfeinrichtung 30, wogegen 4 die expandierte, geöffnete Stellung zeigt.
In der in 3 gezeigten Stellung liegt der Zapfhebel 32 in einer ersten, eingefahrenen Stellung bündig am Ausleger 43 an. Diese Stellung kann etwa zusätzlich durch stoffschlüssige, kraftschlüssige und/oder formschlüssige Elemente gesichert werden. So können etwa eine oder mehrere Originalitätssicherungen in Form von Kunststoffstegen oder -nasen vorgesehen sein, die beim Überführen der Zapfeinrichtung 30 von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung oder aber beim Verschwenken des Zapfhebels 32 überwunden werden müssen.
Der Hebel 32 kann selbst in eine ausgefahrene Stellung, vgl. 4, überführt werden, um einerseits die Bedienung zu erleichtern, andererseits zu signalisieren, dass etwa ein Anzapfen des Behälters bereits erfolgt ist. Wie in 4 durch mit 59a, 50b bezeichnete Pfeile angedeutet, kann der Hebel 32 gegenüber einem mit dem Zapfventil gekoppelten Ventilarm 57 verschwenkt oder verschoben werden, womit sich auch eine größere wirksame Hebellänge für die Bedienung ergibt. Hierzu sind in den 3 und 4 mit 58 bezeichnete Führungselemente vorgesehen, die dem Bediener die entsprechende Betätigung erlauben.
In 3 ist eine Förderstrecke in der Zapfeinrichtung 30 dargestellt, der der Strömungskanal 48, ein Ventilkanal 60, die Auslassöffnung 38 sowie ein Eintritt 64 zugehörig sind. Dabei ist die Förderstrecke zunächst hermetisch abgedichtet. Dies erfolgt im Bereich der Auslassöffnung 38 über eine Sicherung 62 sowie im Bereich des Eintritts 64 über Dichtflächen 66a, 66b. Somit sind etwa der Strömungskanal 48 und der Ventilkanal 60 vor Verschmutzungen geschützt und werden erst beim Aktivieren der Zapfeinrichtung 30 sowohl von innen, über den Eintritt 64, als auch von außen, über die Sicherung 62, zugänglich gemacht.
Es ist anzumerken, dass die Dichtflächen 66a, 66b vorzugsweise Teil einer etwa kreisringförmigen Dichtung sind, die den Eintritt 64 umschließt. In 3 grenzt der Eintritt 64 an einen geschlossenen Wandabschnitt der Hülse 41. In den 4 und 5, jeweils im aktivierten Zustand, ist der Kolben 42 und somit der Eintritt 64 derart verlagert bzw. verschwenkt, dass diesem über die Einlassöffnung 44 die zu zapfende Flüssigkeit zugeführt werden kann.
In 5 ist die Zapfeinrichtung 30 entlang der Förderstrecke geschnitten dargestellt. Dabei ist der Zapfhebel 42 noch nicht in die ausgefahrene Stellung, etwa gemäß 4, überführt.
Bei einem Verschwenken des Zapfhebels 32 entlang des mit 36 bezeichneten Pfeils um das Zapfventil 34 wird ein Walzenventil 70 proportional zum Verschwenkwinkel verdreht. Bei genügend großer Verdrehung kann eine Ausnehmung 71 des Walzenventils 70 mit der Auslassöffnung 38 und dem Ventilkanal 60 in Überdeckung gelangen und diese miteinander kurzschließen. Sofern die Sicherung 62 gelöst ist, ist damit ein Austritt von Flüssigkeit ermöglicht.
Zur Vereinfachung der Fertigung kann der Ventilkanal 60 durch zwei Kanalhälften 72, 74 gebildet sein, die etwa als Oberschale und Unterschale dienen. Vorliegend ist die Kanalhälfte 74 mit dem Kolben 42 einstückig ausgebildet. Die Kanalhälften 72, 74 sind Bestandteile des Auslegers 43.
Am Halter 40 ist ein Kragen 78 ausgebildet, der beim Einführen der Zapfeinrichtung 30 in die Zapföffnung 26 des Behälters 10 an dieser zur Anlage gelangen kann. Zur Abdichtung ist eine Dichtung 68 vorgesehen, die etwa mittels 2K-Technologie mit dem Halter 41 in einem kombinierten Fertigungsverfahren hergestellt werden kann. Dabei ist die Dichtung 68 vorteilhaft als Weichkomponente ausgeführt.
Aus 5 wird ferner ersichtlich, dass die Dichtung 68 etwa manschettenförmig um den Halter 40 bzw. die Hülse 41 ausgeführt ist. Dies hat verschiedene Vorteile. So kann beispielsweise im Verbund Halter 40 und Hülse 41 ein seitlicher Einstich, der Teil eines Übergangsstücks 82 ist, in Richtung eines mit 84 bezeichneten Pfeils zur Seite hin ausgeformt werden. Die sich dabei ergebende Öffnung nach außen wird durch einen Schenkel 80a der Dichtung 68 abgedichtet. Daneben kann ein weiterer seitlicher Einstich ausgebildet sein, um ein Anschlagstück 86 auszuformen, das als Anschlag beim Herausfahren des Kolbens 42 entlang des Pfeils 54 beim Aktivieren der Zapfeinrichtung 30 dient. Auch sich dabei ergebende seitliche Öffnungen werden durch einen Schenkel 80b der Dichtung 68 abgedichtet. In Zusammenschau mit 3 ergibt sich somit eine hermetische Abdichtung der Zapfeinrichtung 30 im nicht aktivierten Zustand. Auch zur Realisierung von Zusatzfunktionen erforderliche Durchbrüche und seitliche Öffnungen im Halter 40 bzw. der Hülse 41 führen somit nicht zu einer Verschmutzungs- oder Kontaminationsgefahr.
Beim Ausfahren des Kolbens 42 ergibt sich in der Hülse 41 ein Hohlraum 88. Grundsätzlich kann auch der Hohlraum 88 durch die Dichtflächen 66a, 66b sowie die Dichtung 68 auch im aktivierten Zustand der Zapfeinrichtung 30 vor dem Eindringen von Flüssigkeit oder dgl. geschützt werden.
Der Strömungskanal 48 im Kolben 42 weist fertigungsbedingt eine bestimmte Mindestlänge 94 auf. Diese wird u. a. beeinflusst durch die Ausfahrhöhe bzw. den durch den Pfeil 54 angedeuteten Hub sowie eine nach dem Ausfahren erforderliche Mindesteintauchtiefe in den Halter 40 bzw. die Hülse 41, etwa um ein Wackeln zu vermeiden und eine bestimmte mechanische Stabilität gewährleisten zu können.
In Richtung auf die Einlassöffnung 44 schließt sich der Eintritt 64 an den Strömungskanal 48 an. Der Eintritt 64 ist im aktivierten Zustand mit dem Übergangsstück 82 verbunden, welches in ein Anschlussstück 90 übergeht. Das Anschlussstück 90 dient der Aufnahme der Zuleitung 46, die die Verbindung zum Innenraum des Behälters 10 bereitstellt.
Während eines Zapfvorgangs muss das zu zapfende Fluid eine Gesamtförderstrecke durchströmen, die beim Eintritt in die Zuleitung 46 beginnt und beim Austritt aus der Auslassöffnung 38 endet. Auf diesem Weg wird das Fluid zumindest vier Mal um 90° umgelenkt. Dies erfolgt etwa beim Übergangsstück 82, beim Übergang vom Eintritt 64 in den Strömungskanal 48, beim Übergang vom Strömungskanal 48 in die Ventilleitung 60 sowie beim Durchströmen des Walzenventils 70 selbst.
Derartige Umlenkungen begünstigen grundsätzlich Ablösungen und Verwirbelungen, so dass bei ungünstigen Bedingungen beim Zapfen eine übermäßige Schaumbildung erfolgen kann.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, im Strömungskanal 48 einen Strömungskörper 50 anzuordnen, der dazu beiträgt, die Schaumbildung auf ein gewünschtes Maß zu reduzieren.
Der Strömungskörper 50 weist eine Strömungskörperlänge 92 auf, deren Verhältnis zur Strömungskanallänge 94 einen Einfluss auf die Schaumbildung haben kann.
Der Strömungskanal 48 weist an seinem der Einlassöffnung 44 zugewandten Ende eine Verjüngung 91 auf, die mit der etwa spindelförmigen Gestalt des Strömungskörpers 50 korrespondiert. Somit kann sich etwa gemäß der in 5 gezeigten Lage ein besonders kleiner Spalt zwischen dem Strömungskörper 50 und dem Strömungskanal 48 ergeben, vgl. auch 6c). So kann der Strömungskörper etwa am Eintritt 64 zur Anlage kommen, so dass ein definierter, wenn auch geringer, Spalt zwischen dem Strömungskanal 48 und dem Strömungskörper 50 verbleibt.
Alternativ kann der Strömungskörper 50 auch direkt an der Verjüngung 91, in 5 als konische Verjüngung ausgebildet, zur Anlage gelangen, so dass ein unmittelbares seitliches Vorbeiströmen am Strömungskörper 50 an der Wand des Strömungskanals 48 vollständig oder nahezu vollständig unterbunden ist.
Anhand der 6a) bis 6c) wird ein geeignetes Ausführungsbeispiel des Strömungskörpers 50 näher erläutert.
Der Strömungskörper 50 ist grundsätzlich spindelförmig oder zigarrenförmig ausgebildet. In der in 6a) gezeigten Ausgestaltung weist der Strömungskörper 50 zwei Enden 101a, 101b auf, die verrundet sind.
Der Strömungskörper 50 weist ferner einen Grundkörper 100 auf, welcher auch eine grundsätzlich spindelförmige oder zigarrenförmige Gestalt aufweisen kann. Am Grundkörper 100 ist eine Führungskontur 102 ausgebildet, die vorliegend als spiralförmige Wendel ausgestaltet ist. Beispielhaft ist die Wendel eingängig ausgebildet, ebenso sind zwei- oder mehrgängige Gestaltungen ähnlich einer Schnecke oder Schraube denkbar. Zwei mit 108a, 108b bezeichnete Pfeile deuten mögliche Entformrichtungen an, entlang derer der Strömungskörper 50 etwa bei einem Spritzgussprozess entformt werden kann. Die die Führungskontur 102 bildende Wendel weist in Entformrichtung keine Hinterschneidungen auf.
In 6b) ist mit 96 ein Strömungskörperdurchmesser und mit 98 ein Basisdurchmesser angedeutet. Entlang der Wendel ist eine Strömungskante 104 ausgebildet, die etwa als aufgewickelte Einzelkante verstanden werden kann.
Es ist anzumerken, dass der Begriff Strömungskante 104 nicht dahingehend verstanden werden soll, dass etwa ein möglichst scharfkantiger Übergang gefordert ist. Vielmehr ist davon auszugehen, dass die Kante 104 möglichst strömungsgünstig zu verrunden ist, vgl. auch die Darstellung in den 6a) bis 6c).
Die die Führungskontur 102 bildende Wendel weist eine charakteristische Steigung 106 auf, die anhand der in 6b) gezeigten Projektion zweier Strömungskantenabschnitte 104a, 104b ermittelbar ist.
6c) veranschaulicht neben dem Strömungskörperdurchmesser 96 einen Strömungskanaldurchmesser 110, der zu diesem vorzugsweise ein bestimmtes Verhältnis aufweist. Wie eingangs erwähnt, kann insbesondere bei konischer Gestaltung des Strömungskanals 48 unter dem Strömungskanaldurchmesser 110 ein mittlerer Durchmesser des Strömungskanals 48 verstanden werden, der etwa im Bereich des Strömungskörperdurchmessers 96 vorliegt.
Es hat sich gezeigt, dass eine Gestaltung, bei der der Strömungskanaldurchmesser 110 geringfügig, aber merklich größer als der Strömungskörperdurchmesser 96 ausgeführt ist, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine signifikante Verbesserung des Zapfverhaltens erzielt werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den 6a) bis 6c) betragen der Strömungskanaldurchmesser 110 etwa 3,89 mm, der Strömungskörperdurchmesser 96 etwa 3,5 mm, der Basisdurchmesser 98 etwa 2 mm, die Strömungskörperlänge 92 etwa 28 mm, die Strömungskanallänge 94 etwa 43, 75 mm sowie die Steigung 106 etwa 1,8 mm.
Eine derartig ausgestaltete Zapfeinrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung bei einem Partyfässchen, das etwa 5 Liter Füllvolumen, vorzugsweise für Bier oder ein bierhaltiges Getränk, aufweist.
In 7 ist eine vereinfachte schematische Seitenansicht eines Strömungskörpers 50a gezeigt. Der Strömungskörper 50a weist drei Strömungskanten 104c, 104d, 104e auf und ist mit einem Querschnitt versehen, der etwa den 8a) oder 8b) entspricht. Beispielhaft kann 8b) einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII durch den Strömungskörper 50a darstellen, hierbei sind vorliegend die Strömungskanten 104c, 104d, 104e spitz dargestellt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Strömungskanten geeignet zu verrunden sind, insofern könnte sich eine Gestaltung etwa gemäß 8a) ergeben, bei der ein Querschnitt eines Strömungskörpers 50b gezeigt ist.
8c) zeigt einen etwa sechseckigen Querschnitt eines Strömungskörpers 50c. Auch hierbei sind Verrundungen der gezeigten Strömungskanten denkbar. Weitere Ausgestaltungen mit nach außen radial hervorspringenden Geometrien zeigen etwa 8d) und 8e) mit Querschnitten von Strömungskörpern 50d, 50e.
8f) veranschaulicht einen Kreisquerschnitt eines Strömungskörpers 50f, der etwa eine ideale Zigarrenform oder Spindelform aufweisen kann. 8g) erweitert dieses Ausführungsbeispiel, indem beim Strömungskörper 50g eine Innenbohrung vorgesehen ist.
9 deutet an, dass etwa ein Querschnitt gemäß der 8a) bis 8e) analog des Ausführungsbeispiels gemäß 6a) spiralförmig verdreht bzw. verdrillt werden kann, um einen effektiven Strömungspfad verlängern zu können. Dabei kann sich grundsätzlich abhängig von der Anzahl der Strömungskanten 104 eine eingängige oder mehrgängige Schraubengestalt oder Schneckengestalt ergeben.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Zapfeinrichtung angegeben, bei der bei geringem Aufwand eine wirksame Verbesserung des Zapfverhaltens erzielt werden kann. Insbesondere Bier oder bierhaltige Getränke können auf diese Weise komfortabel mit einem gewünschten Schaumanteil gezapft werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007055466 A1 [0002]
WO 2005/014466 A1 [0011]

Claims

Zapfeinrichtung zur Ausgabe eines Fluids, insbesondere kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, aus einem Behälter (10), mit einem Halter (40), der in einer Zapföffnung (26) des Behälters (10) dichtend aufnehmbar ist, einer Einlassöffnung (44), einer Auslassöffnung (38), einem Ventilkanal (60) mit einem Zapfventil (34) zum selektiven Sperren oder Freigeben des Ventilkanals (60), und mit einem Strömungskanal (48), der zwischen der Einlassöffnung (44) und der Auslassöffnung (38) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (48) unter Ausbildung eines Spalts ein querschnittsverengender Strömungskörper (50) vorgesehen ist, der vom Fluid umströmbar ist.
Zapfeinrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) im Strömungskanal (48) in Längsrichtung des Strömungskanals (48) beweglich gehalten ist.
Zapfeinrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) als in Längsrichtung des Strömungskanals (48) verlaufende Spindel ausgebildet ist und vorzugsweise ein verjüngtes Ende (101), weiter bevorzugt zwei verjüngte Enden (101), aufweist.
Zapfeinrichtung (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (48) in Richtung auf die Einlassöffnung (44) eine Verjüngung (91), vorzugsweise eine konische Verjüngung (91), aufweist, die zumindest abschnittsweise mit der Außenkontur des Strömungskörpers (50) korrespondiert.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) im Strömungskanal (48) in Längsrichtung definiert zur Anlage gelangen kann.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Strömungskörper (50) auf einem Grundkörper (100) umfangsseitig eine radial hervorspringende Führungskontur (102) ausgebildet ist.
Zapfeinrichtung (30) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskontur (102) zumindest eine sich in Längsrichtung des Strömungskörpers (50) erstreckende Strömungskante (104) aufweist, wobei die Führungskontur (102) vorzugsweise als spiralförmige Wendel auf dem Grundkörper (100) des Strömungskörpers (50) ausgebildet ist.
Zapfeinrichtung (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel eine Steigung (106) aufweist, die zu einem Strömungskörperdurchmesser (96) ein Verhältnis von ungefähr 0,3:1 bis 0,7:1, vorzugsweise ungefähr 0,4:1 bis 0,6:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,49:1 bis 0,53:1 aufweist.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) einen Profilquerschnitt aufweist, der eine Mehrzahl von Strömungskanten (104) aufweist.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) eine Strömungskörperlänge (92) und der Strömungskanal (48) eine Strömungskanallänge (94) aufweist, wobei die Strömungskörperlänge (92) und die Strömungskanallänge (94) ein Verhältnis von ungefähr 0,4:1 bis 0,9:1, vorzugsweise ungefähr 0,5:1 bis 0,8:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,6:1 bis 0,7:1 aufweisen.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) einen Strömungskörperdurchmesser (96) und der Strömungskanal (48) einen Strömungskanaldurchmesser (110) aufweist, wobei der Strömungskörperdurchmesser (96) und der Strömungskanaldurchmesser (110) ein Verhältnis von ungefähr 0,75:1 bis 0,99:1, vorzugsweise ungefähr 0,85:1 bis 0,95:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,88:1 bis 0,92:1 aufweisen.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) einen Grundkörper (100) mit einem Basisdurchmesser (98) und der Strömungskanal (48) einen Strömungskanaldurchmesser (110) aufweist, wobei der Basisdurchmesser (98) und der Strömungskanaldurchmesser (110) ein Verhältnis von ungefähr 0,3:1 bis 0,7:1, vorzugsweise ungefähr 0,4:1 bis 0,6:1, weiter bevorzugt von ungefähr 0,45:1 bis 0,55:1 aufweisen.
Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (50) aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt ist.
Behälter, insbesondere Behälter aus Feinblech oder Feinstblech, zur Aufnahme eines Fluids, insbesondere kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine Zapfeinrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die in einer Zapföffnung (26) angeordnet ist.