DE29923282U1 - Refillable CO2 compressed gas bottle - Google Patents
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Description
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine CO2-Druckgasflasche, mit einem Ventil zum Entnehmen und Nachfüllen von CO2, welches ein Ventilgehäuse mit einem Anschlußgewinde und einer Ventilbohrung aufweist, in der sich axial verschiebbar ein Ventilkörper befindet, der nach außen gerichtet gegen einen Dichtsitz federbelastet ist und an den sich nach außen hin ein Betätigungsstift anschließt. Ferner ist eine Befüllvorrichtung für eine derartige CO2-Druckgasflasche Gegenstand der Erfindung, sowie ein Verfahren, welches sich auf die Befüllung einer CO2-Druckgasflasche mit einer derartigen Befüllvorrichtung bezieht.The present invention relates to a CO 2 compressed gas cylinder with a valve for removing and refilling CO 2 , which has a valve housing with a connecting thread and a valve bore in which a valve body is located in an axially displaceable manner, which is spring-loaded outwards against a sealing seat and to which an actuating pin is connected on the outside. Furthermore, a filling device for such a CO 2 compressed gas cylinder is the subject of the invention, as well as a method which relates to the filling of a CO 2 compressed gas cylinder with such a filling device.
Die Versorgung von Getränke-Karbonisiervorrichtungen für den Heimgebrauch mit Kohlendioxid erfolgt mit austauschbaren CO2-Druckgasflaschen, die in derThe supply of carbon dioxide to beverage carbonators for home use is carried out using replaceable CO 2 pressure cylinders, which are available in the
is Regel ein Füllvolumen von etwa 0,5 Liter haben und mit 60 bar gefüllt in den Handel gebracht werden. Entleerte CO2-Druckflaschen werden ausgetauscht, wieder mit CO2 befüllt und in einem Tausch-Leih-Vertriebssystem erneut in Umlauf gebracht. Dieses Konzept mit wiederverwendbaren Pfandbehältern gilt als besonders umweltfreundlich, da keinerlei Verpackungsmüll durch 0 Einwegbehälter und dergleichen anfällt.They usually have a filling volume of around 0.5 litres and are sold filled to 60 bar. Empty CO 2 pressure bottles are exchanged, refilled with CO 2 and put back into circulation in an exchange-loan distribution system. This concept with reusable deposit containers is considered to be particularly environmentally friendly, as no packaging waste is generated by disposable containers and the like.
Die handelsüblichen Ausführungsformen von CO2-Druckflaschen bestehen aus einer Stahlflasche mit einem Ventil, über welches sowohl die Befüllung mit CO2, als auch die Entnahme im Getränke-Besprudelungsgerät erfolgt. Der Stand der Technik bezüglich solcher Ventile ergibt sich beispielsweise aus der DE 33 06 5 626 C2. Das daraus bekannte Ventil hat ein in die DruckflascheThe commercially available versions of CO 2 pressure bottles consist of a steel bottle with a valve, through which both the filling with CO 2 and the removal in the beverage carbonation device takes place. The state of the art with regard to such valves can be found, for example, in DE 33 06 5 626 C2. The valve known from this has a
einschraubbares Ventilgehäuse mit einer Ventilbohrung, in der axial verschiebbar ein Ventilkörper angeordnet ist. Im Ruhezustand wird dieser Ventilkörper durch Federkraft vom Flascheninnern aus gesehen nach außen dichtend gegen einen Dichtsitz gepreßt. Von diesem Dichtkörper erstreckt sich axial nach außen ein Betätigungsstift, der von der Stirnseite des Flaschenventils her zugänglich ist. Zur Entnahme von CO2 wird dieser Betätigungsstift durch einen axial verschiebbaren Stößel niedergedrückt, so daß der Ventilkörper vom Dichtsitz abgehoben wird und das CO2 durch die Ventilbohrung ausströmen kann.screw-in valve housing with a valve bore in which a valve body is arranged so that it can be moved axially. In the resting state, this valve body is pressed against a sealing seat by spring force, as seen from the inside of the bottle. An actuating pin extends axially outwards from this sealing body and is accessible from the front of the bottle valve. To remove CO2, this actuating pin is pressed down by an axially movable tappet so that the valve body is lifted off the sealing seat and the CO2 can flow out through the valve bore.
Die Widerbefüllung entleerter C02-Druckflaschen erfolgt im Stand der Technik, indem sie mit ihrem Anschlußgewinde in einen korrespondierenden Anschlußstutzen einer Hochdruck-Versorgungsanlage eingeschraubt werden und anschließend dieser Anschlußstutzen einfach mit Hochdruck-CO2 beaufschlagt wird. Allein durch die Druckdifferenz wird dabei der Ventilkörper aus dem Ventilsitz gepreßt, d. h. das Ventil geöffnet, so daß die Druckgasflasche mit CO2 gefüllt wird.The state of the art refills empty CO2 pressure bottles by screwing them with their connecting thread into a corresponding connection piece of a high-pressure supply system and then simply pressurizing this connection piece with high-pressure CO2 . The pressure difference alone presses the valve body out of the valve seat, ie the valve opens so that the pressure bottle is filled with CO2 .
Wenn die Widerbefüllung in der vorbeschriebenen Weise ausschließlich durch autorisierte Wiederbefüller erfolgt, ist gewährleistet, daß der Endverbraucher CO2 mit hoher Qualität, d. h. lebensmittelgerechter Reinheit, erhält. Es zeigt sich jedoch, daß in zunehmenden Maße in der vorbeschriebenen Weise unautorisierte Wiederbefüllungen mit minderwertigem Industriekohlendioxid vorgenommen werden, welches beispielsweise Öl oder sonstige Verunreinigungen enthält. Dies führt nicht nur zu Geschmacksbeeinträchtigungen beim damit hergestellten Getränk, sondern auch zu einem nicht unerheblichen Reinigungsaufwand beim Austausch derartig verunreinigter Druckflaschen.If refilling is carried out in the manner described above exclusively by authorized refillers, it is guaranteed that the end user receives CO 2 of high quality, ie of food-grade purity. However, it is becoming apparent that unauthorized refilling is increasingly being carried out in the manner described above with inferior industrial carbon dioxide, which contains, for example, oil or other contaminants. This not only impairs the taste of the beverage produced with it, but also results in a considerable amount of cleaning work when replacing pressure bottles that are contaminated in this way.
Ein derartiger Mißbrauch konnte bislang nicht verhindert werden, da das Anschlußgewinde im wesentlichen genormt ist und somit lediglich eine einfacher Gewindeadapter erforderlich war, der beispielsweise den Anschluß der CO2-Druckgasflaschen an einen beliebigen CO2-Hochdruckbehälter zuläßt.Such misuse could not be prevented until now because the connection thread is essentially standardized and thus only a simple thread adapter was required, which, for example, allows the connection of the CO 2 compressed gas cylinders to any CO 2 high-pressure container.
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Angesichts der vorangehend geschilderten Problematik ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, ein Ventil nebst einer dazu passenden Befüllvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welches eine bessere Sicherungsmöglichkeit gegen unbefugtes Widerbefüllen bietet, und insbesondere dafür sorgt, daß die Befüllung nicht durch einen einfachen Anschluß an eine Hochdruck-CO2-Quelle erfolgen kann, sondern die Befüllung nur nach einem vorgegebenen Verfahren erfolgen kann.In view of the problems described above, the object of the invention is to provide a valve together with a suitable filling device which offers a better security against unauthorized refilling and in particular ensures that the filling cannot be carried out by a simple connection to a high-pressure CO2 source, but can only be carried out according to a predetermined procedure.
Zur Lösung dieser Problematik schlägt die Erfindung eine wiederbefüllbare CO2-Druckgasflasche mit den eingangs erwähnten Merkmalen vor, bei der der &iacgr;&ogr; Ventilkörper mit einem nach innen verschiebbaren Sperrstück eine Kolben-Zylinder-Einheit bildet, die über einen Überströmkanal, welcher durch das Ventilstück nach außen führt, mit CO2-DmCk beaufschlagbar ist, wobei das Sperrstück axial nach innen bis gegen einen Anschlag in der Ventilbohrung ausfahrbar ist.To solve this problem, the invention proposes a refillable CO 2 compressed gas cylinder with the features mentioned at the beginning, in which the Î valve body with an inwardly displaceable locking piece forms a piston-cylinder unit which can be pressurized with CO 2 -DmCk via an overflow channel which leads outwards through the valve piece, wherein the locking piece can be extended axially inwards until it reaches a stop in the valve bore.
is Die Besonderheit des erfindungsgemäß ausgestalteten Ventils liegt darin, daß das Ventilstück mit einer internen Sicherheitseinrichtung ausgestattet ist, welche eine Widerbefüllung in der gewohnten Weise durch einfache Beaufschlagung der Auslaßöffnung mit Hochdruck-CO2 unmöglich macht. Diese Sicherheitseinrichtung sieht im einzelnen vor, daß das eigentliche Ventilstück 0 mit einem zusätzlichen Sperrstück nach Art einer axial ausfahrbaren Kolben-Zylinder-Einheit zusammengesetzt ist, d. h., daß entweder das Ventilstück mit einem Kolbenabschnitt axial verschieblich in eine Zylinderbohrung in dem Sperrstück eintaucht, oder umgekehrt. Der Innenraum dieser Kolben-Zylinder-Einheit ist über einen Überströmkanal, beispielsweise eine zentrale axiale Durchgangsbohrung, die durch das Ventilstück und den sich daran anschließenden Betätigungsstift nach außen geführt ist, mit der Anschlußöffnung des Ventils verbunden.is The special feature of the valve designed according to the invention is that the valve piece is equipped with an internal safety device which makes refilling in the usual way by simply pressurizing the outlet opening with high-pressure CO 2 impossible. In detail, this safety device provides that the actual valve piece 0 is assembled with an additional locking piece in the manner of an axially extendable piston-cylinder unit, ie that either the valve piece with a piston section is axially displaceably inserted into a cylinder bore in the locking piece, or vice versa. The interior of this piston-cylinder unit is connected to the connection opening of the valve via an overflow channel, for example a central axial through-bore which is led outwards through the valve piece and the actuating pin connected to it.
Die Sicherungsfunktion des vorbeschriebenen Ventils kommt dadurch zustande, daß bei einer Beaufschlagung des Ventilausgangs mit Hochdruck-CO2 zunächst 0 durch den Überströmkanal die Kolben-Zylinder-Einheit mit Druck beaufschlagt wird. Als Folge davon wird das Sperrstück ausgefahren, bis es gegen den Anschlag in der Ventilbohrung zur Anlage kommt. Damit wird das Dichtstück inThe safety function of the valve described above is achieved by the fact that when the valve outlet is pressurized with high-pressure CO 2, the piston-cylinder unit is initially pressurized through the overflow channel. As a result, the locking piece is extended until it comes into contact with the stop in the valve bore. This forces the sealing piece into
Dichtstellung gegen den Ventilsitz verspannt, so daß selbst bei hohem Überdruck kein CO2 durch die Ventilbohrung ins Flascheninnere strömen kann.The sealing position is clamped against the valve seat so that even at high overpressure no CO2 can flow through the valve bore into the interior of the bottle.
Eine unautorisierte Befüllung in der gewohnten Weise durch einfachen Anschluß an eine beliebige Hochdruckquelle ist damit praktisch ausgeschlossen.Unauthorized filling in the usual way by simply connecting to any high-pressure source is thus practically impossible.
Für das Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist es maßgeblich, daß der Durchtrittsquerschnitt des Dichtsitzes kleiner ist als der aktive Querschnitt der Kolben-Zylinder-Einheit. Dadurch wird sichergestellt, daß bei unbefugter Druckbeaufschlagung immer zunächst das Sperrstück gegen den Anschlag im Ventilgehäuse ausfährt und den Ventilkörper in Dichtstellung &iacgr;&ogr; verspannt, noch bevor durch den Außendruck der Ventilkörper selbst aus dem Dichtsitz gedrückt wird.For the response behavior of the safety device according to the invention, it is crucial that the passage cross-section of the sealing seat is smaller than the active cross-section of the piston-cylinder unit. This ensures that in the event of unauthorized pressure being applied, the locking piece always extends against the stop in the valve housing and clamps the valve body in the sealing position Îó before the valve body itself is pressed out of the sealing seat by the external pressure.
Der Anschlag des Sperrstücks wird bevorzugt dadurch realisiert, daß es radial vorstehende Anschlagstücke aufweist, welche in der Ventilbohrung gegen eine dazu korrespondierende Anschlagstufe zur Anlage gebracht werden können.The stop of the locking piece is preferably realized in that it has radially projecting stop pieces which can be brought into contact with a corresponding stop step in the valve bore.
is Die erfindungsgemäße, zu dem vorangehende erläuterten Ventil korrespondierende Befüllvorrichtung hat in gewohnter Weise einen CO2-Anschlußstutzen, der ein auf das Ventil aufschraubbares Innengewinde hat. Wie vorangehend erläutert, würde eine einfache Beaufschlagung dieses Anschlußstutzens mit Hochdruck-CO2 jedoch lediglich zu einem Ansprechen der Sicherungsvorrichtung führen, welche das Ventil gegen Befüllung sperrt. Um das Ventil zu entriegeln und die Befüllung zu ermöglichen, ist die Befüllvorrichtung erfindungsgemäß dergestalt ausgebildet, daß in dem CO2-Anschlußstutzen ein axial in Richtung zum Stutzenausgang verschiebbarer Öffnungsstößel angeordnet ist, der axial gegen den Betätigungsstift des Ventils einer darin 5 eingeschraubtenis The filling device according to the invention, which corresponds to the valve explained above, has, in the usual way, a CO2 connection piece which has an internal thread which can be screwed onto the valve. As explained above, simply applying high-pressure CO2 to this connection piece would only lead to the safety device being activated, which blocks the valve from being filled. In order to unlock the valve and enable filling, the filling device is designed according to the invention in such a way that an opening tappet which can be moved axially in the direction of the outlet of the connection piece is arranged in the CO 2 connection piece and which presses axially against the actuating pin of the valve of a screwed-in 5
CCVDruckgasflasche verschiebbar ist.CCV pressure gas cylinder is movable.
Vorzugsweise ist der vorgenannte Öffnungsstößel motorisch antreibbar, beispielsweise indem er am Anker eines Linear-Elektromagneten angebracht ist. Sobald die Wicklung dieses Elektromagneten bestromt wird, bewegt sich der 0 Anker samt daran angebrachtem Öffnungsstößel axial in Richtung auf denPreferably, the aforementioned opening plunger can be driven by a motor, for example by being attached to the armature of a linear electromagnet. As soon as the winding of this electromagnet is energized, the armature, together with the opening plunger attached to it, moves axially in the direction of the
Ausgang des C02-Anschlußstutzens. Alternativ kann der Antrieb des Öffnungsstößels auch hydraulisch, pneumatisch oder mit einer anders ausgebildeten Mechanik erfolgen.Output of the C02 connection piece. Alternatively, the opening plunger can be driven hydraulically, pneumatically or with a different mechanism.
Eine besonders hohe Sicherheit gegen unbefugte Befüllung mit unter Umständen ungeeignetem CO2 wird erst durch das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Ventils mit der vorangehend erläuterten Befüllvorrichtung gewährleistet. Durch die erfindungsgemäßen Eigenschaften dieser Komponenten läßt sich ein Verfahren zum Befüllen einer erfindungsgemäß ausgestalteten CO2-Druckgasflasche realisieren, welches die folgenden Verfahrensschritte vorsieht:A particularly high level of security against unauthorized filling with possibly unsuitable CO2 is only guaranteed by the interaction of the valve according to the invention with the filling device explained above. The inventive properties of these components make it possible to implement a method for filling a CO2 compressed gas cylinder designed according to the invention, which provides for the following method steps:
Anschluß einer leeren CC>2-Druckgasflasche an die Befüllvorrichtung durch Einschrauben des Anschlußgewindes in den CO2-Anschlußstutzen;Connecting an empty CC>2 compressed gas cylinder to the filling device by screwing the connection thread into the CO2 connection piece;
Verschieben des Öffnungsstößels gegen den Betätigungsstift des Ventils, bis der Ventilkörper unter Freigabe des Durchflußquerschnitts aus dem Dichtsitz gehoben wird;Moving the opening tappet against the actuating pin of the valve until the valve body is lifted out of the sealing seat, releasing the flow cross-section;
Beaufschlagung des Befüllstutzens mit CO2 unter Fülldruck, bis die CO2-Druckgasflasche gefüllt ist;Pressurizing the filling nozzle with CO2 until the CO2 compressed gas cylinder is full;
Lösen der CO2-Druckgasflasche vom Befüllstutzen.Disconnect the CO2 compressed gas cylinder from the filling nozzle.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Befüllverfahrens einer vollständig oder zumindest teilweise geleerten CO2-Druckgasflasche liegt darin, daß - auf jeden Fall bevor seitens des Befüllstutzens die Beaufschlagung des Ventils mit Hochdruck-CC>2 erfolgt - die Sicherungseinrichtung des erfindungsgemäßen Ventils entsperrt wird. Dies geschieht, indem mittels des motorisch antreibbaren, axial verschiebbaren Öffnungsstößels in dem erfindungsgemäß ausgestalteten CO2-Anschlußstutzens der Befüllanlage der Betätigungsstift am Ventil soweit in Richtung des Flascheninneren axial niedergedrückt wird, daß der Ventilkörper aus dem Ventilsitz gelöst und damit der Durchtrittsquerschnitt für Hochdruck-The special feature of the filling method according to the invention for a completely or at least partially emptied CO 2 compressed gas cylinder is that - in any case before the valve is subjected to high pressure CO 2 from the filling nozzle - the safety device of the valve according to the invention is unlocked. This is done by using the motor-driven, axially displaceable opening tappet in the CO 2 connection nozzle of the filling system designed according to the invention to press the actuating pin on the valve axially towards the inside of the cylinder so that the valve body is released from the valve seat and the passage cross-section for high pressure
CO2 ins Flascheninnere freigegeben wird. Die erfindungsgemäß als Sicherungseinrichtung in dem Ventil integrierte Kolben-Zylinder-Einheit aus dem Ventilkörper und dem Sperrstück wird dadurch deaktiviert, daß in dieser Öffnungsstellung am Eingang des Überströmkanals und an der Außenfläche des Sperrstücks derselbe Druck ansteht, so daß die zum Ausfahren des Sperrstücks vom Ventilkörper erforderliche Druckdifferenz nicht gegeben ist. Dies hat zur Folge, daß, sobald das Ventil durch Niederdrücken des Betätigungsstifts geöffnet ist, der Befüllvorgang praktisch mit beliebigem Überdruck durchgeführt werden kann. Darüber hinaus kann nach der Beaufschlagung mit dem Überdruck der Betätigungsstift auch wieder entlastet werden, da das Ventil allein durch das zuströmende CO2 in Öffnungsstellung gehalten wird. Bei einer auf hohe Füllgeschwindigkeit optimierten Befüllanlage ist es somit lediglich erforderlich, den Öffnungsstößel solange in axial herausgefahrenem Zustand zu halten, bis die Beaufschlagung mit Hochdruck-CO2 erfolgt. Danach kann die Betätigungskraft abgeschaltet werden, da das Druckgas solange zuströmen kann, bis die Druckgasflasche gefüllt ist und eine Abschaltung erfolgt, beispielsweise durch eine Drucküberwachung an der Befüllanlage.CO2 is released into the interior of the bottle. The piston-cylinder unit comprising the valve body and the locking piece, which is integrated into the valve as a safety device according to the invention, is deactivated by the fact that in this open position the same pressure is present at the inlet of the overflow channel and on the outer surface of the locking piece, so that the pressure difference required to extend the locking piece from the valve body is not present. This means that as soon as the valve is opened by pressing down the actuating pin, the filling process can be carried out with practically any excess pressure. In addition, after the excess pressure has been applied, the actuating pin can also be relieved again, since the valve is held in the open position solely by the incoming CO 2. In a filling system optimized for high filling speeds, it is therefore only necessary to hold the opening tappet in the axially extended state until the high-pressure CO 2 is applied. The actuating force can then be switched off, as the compressed gas can flow until the compressed gas cylinder is filled and a shutdown occurs, for example by a pressure monitor on the filling system.
Bei dem Versuch, über einen herkömmlichen Befüllstutzen das Ventil zuerst mit C02-Überdruck zu beaufschlagen, würde die weiter oben erläuterte Sicherungseinrichtung ansprechen und über das ausfahrende Sperrstück würde der Ventilkörper in Schließstellung fixiert. In dieser Situation ist es mit vertretbarem Aufwand praktisch nicht mehr möglich, das Ventil zum Befüllen noch zu öffnen, da die Aufbringung erheblicher Betätigungskräfte auf den Betätigungsstift erforderlich wäre. Daraus ergibt sich, daß eine ordnungsgemäß, autorisierte Widerbefüllung nur durch das Zusammenspiel der erfindungsgemäßen C02-Druckgasflasche mit der erfindungsgemäßen CO2-Befüllvorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen BefüI!verfahren möglich ist, so daß die Gefahr durch unautorisierte Befüllung mit für den Anwendungszweck minderwertigem CO2 ganz erheblich erschwert wird.If an attempt were made to initially apply CO2 overpressure to the valve via a conventional filling nozzle, the safety device explained above would respond and the valve body would be fixed in the closed position via the extending locking piece. In this situation, it is practically no longer possible to open the valve for filling with reasonable effort, since considerable actuating forces would have to be applied to the actuating pin. This means that proper, authorized refilling is only possible through the interaction of the CO2 pressurized gas cylinder according to the invention with the CO2 filling device according to the invention in accordance with the filling method according to the invention, so that the risk of unauthorized filling with CO2 of inferior quality for the intended purpose is considerably increased.
Ausführungsbeispiele eines Ventils einer erfindungsgemäßen CO2-Druckgasflasche sowie eines dazu passenden Befüllstutzens einer erfindungsgemäßenEmbodiments of a valve of a CO 2 compressed gas cylinder according to the invention and a matching filling nozzle of a CO 2 compressed gas cylinder according to the invention
CCVBefüllanlage werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen im einzelnen:CCV filling system is explained in more detail below using the drawings. These show in detail:
Fig. 1 ein Ventil einer erfindungsgemäßen CO2-Druckgasflasche in Schnittdarstellung;Fig. 1 shows a valve of a CO 2 compressed gas cylinder according to the invention in a sectional view;
Fig. 2 ein CO2-Befüllstutzen einer erfindungsFig. 2 a CO 2 filling nozzle of an inventive
gemäßen CO2-Befüllvorrichtung in Teilschnittansicht. CO 2 filling device in partial section.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil, welches darin als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Dieses weist ein Ventilgehäuse 2 auf, welchesFig. 1 shows a valve according to the invention, which is provided as a whole with the reference number 1. This has a valve housing 2, which
&iacgr;&ogr; mit seinem Gewindestück 2a in eine CO2-Druckgasflasche eingeschraubt ist, welche hier allerdings nicht dargestellt ist. Im oberen Bereich ist das Ventilgehäuse 2 mit einem Anschlußgewinde 2b versehen, welches wahlweise in ein entsprechendes Aufnahmegewinde einer Getränke-Karbonisierungsvorrichtung oder eines Anschlußstutzens einer CO2-Befüllanlage&iacgr;&ogr; is screwed with its threaded piece 2a into a CO 2 compressed gas bottle, which is not shown here, however. In the upper area, the valve housing 2 is provided with a connecting thread 2b, which can be optionally screwed into a corresponding receiving thread of a beverage carbonation device or a connecting piece of a CO 2 filling system
is einschraubbar ist.is screwable.
In der axial durchgehenden Ventilbohrung 3 befinden sich ein Ventilkörper 4 ein Sperrstück 5 sowie ein Betätigungsstift 6. Der Ventilkörper 4 ist mit dem nach oben frei in der Anschlußöffnung des Ventils 1 vorstehenden Betätigungsstift 6 fest verbunden und wird in der dargestellten Dichtstellung durch die Druckfeder 0 7 nach oben in den Dichtsitz 8 in den Ventilgehäuse 2 angedrückt. Der Querschnitt des Dichtsitzes 8 wird durch den O-Ring 9 am Ventilkörper 4 vorgegeben.In the axially continuous valve bore 3 there is a valve body 4, a locking piece 5 and an actuating pin 6. The valve body 4 is firmly connected to the actuating pin 6 which protrudes freely upwards in the connection opening of the valve 1 and is pressed upwards into the sealing seat 8 in the valve housing 2 by the compression spring 07 in the sealing position shown. The cross section of the sealing seat 8 is predetermined by the O-ring 9 on the valve body 4.
Der in der Zeichnung untere Bereich des Ventilkörpers 4 taucht in eine axiale Zylinderbohrung des Sperrstücks ein, welches auf dem Ventilkörper 4 axial verschieblich gelagert ist und damit eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird. Deren aktiver Querschnitt wird durch den Außendurchmesser des Dichtrings 10 vorgegeben.The lower part of the valve body 4 in the drawing extends into an axial cylinder bore of the locking piece, which is mounted axially displaceably on the valve body 4, thus forming a piston-cylinder unit. Its active cross section is determined by the outer diameter of the sealing ring 10.
Das Sperrstück 5 hat einen radial vorstehenden Axialanschlag 5a, der mit einem Absatz 2c in dem Ventilgehäuse 2 korrespondiert.The locking piece 5 has a radially projecting axial stop 5a, which corresponds to a shoulder 2c in the valve housing 2.
Durch den Ventilkörper 4 und den Betätigungsstift 6 hindurch ist ein Überströmkanal 11 vom Innern der aus dem Ventilkörper 4 und dem Sperrstück 5 gebildeten Kolben-Zylinder-Einheit nach außen geführt.An overflow channel 11 is led through the valve body 4 and the actuating pin 6 from the interior of the piston-cylinder unit formed by the valve body 4 and the locking piece 5 to the outside.
Mit dem Bezugszeichen 12 ist eine Berstscheibe bezeichnet.The reference number 12 designates a rupture disc.
Fig. 2 zeigt im Teilschnitt einen Anschlußstutzen 13 einer im übrigen nicht näher dargestellten, erfindungsgemäßen CC>2-Befüllanlage. Dieser weist ein Anschlußgewinde 13a auf, in welches das Ventil 1 gemäß Fig. 1 mit seinem &iacgr;&ogr; Anschlußgewinde 2b dicht einschraubbar ist.Fig. 2 shows a partial section of a connecting piece 13 of a CC>2 filling system according to the invention, not otherwise shown in detail. This has a connecting thread 13a into which the valve 1 according to Fig. 1 can be tightly screwed with its Îó connecting thread 2b.
Der Ausgang des CO2-Anschlußstutzens 13 ist mit Hochdruck-CO2 aus einer CO2-Vorratsanlage oder dergleichen beaufschlagbar.The outlet of the CO 2 connection piece 13 can be supplied with high-pressure CO 2 from a CO 2 storage system or the like.
Koaxial zum Anschlußgewinde 13a befindet sich ein axial verschieblicher Offnungsstößel 14, der am Anker 15a eines Linear-Elektromagneten 15 is angebracht ist. Dieser weist eine Wicklung 15b auf, bei deren Bestromung der Anker 15a samt dem daran angebrachten Offnungsstößel 14 axial in Richtung auf das Anschlußgewinde 13a bewegt wird.Coaxial with the connecting thread 13a there is an axially movable opening plunger 14 which is attached to the armature 15a of a linear electromagnet 15. This has a winding 15b, when energized the armature 15a together with the opening plunger 14 attached to it is moved axially in the direction of the connecting thread 13a.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine CO2-Druckgasflasche mit dem Anschlußgewinde 2b des Ventils 1 in das Anschlußgewinde 0 13a des CO2-Anschlußstutzens 13 eingeschraubt. Anschließend wird die Wicklung 15b des Linear-Elektromagneten 15b bestromt, so daß der Anker 15a samt dem daran angebrachten Offnungsstößel 14 axial herausfährt und den Betätigungsstift 6 des Ventils 1 niederdrückt. Dadurch wird der Ventilkörper 4 aus dem Dichtsitz 8 gehoben. Nunmehr wird der Anschlußstutzen 13 mit 5 Hochdruck-CO2 beaufschlagt, welches an dem Betätigungsstift 6, dem Ventilkörper 4 und dem Sperrstück 5 vorbei durch die Ventilbohrung 3 in die CO2-Druckgasflasche einströmen kann. Während des Einströmens kann der Linear-Elektromagnet 15 abgeschaltet werden, so daß der Offnungsstößel 14 wiederTo carry out the method according to the invention, a CO 2 compressed gas bottle with the connection thread 2b of the valve 1 is screwed into the connection thread 0 13a of the CO 2 connection piece 13. The winding 15b of the linear electromagnet 15b is then energized so that the armature 15a, together with the opening tappet 14 attached to it, extends axially and presses down the actuating pin 6 of the valve 1. The valve body 4 is thereby lifted out of the sealing seat 8. The connection piece 13 is now pressurized with 5 high-pressure CO 2 , which can flow past the actuating pin 6, the valve body 4 and the locking piece 5 through the valve bore 3 into the CO 2 compressed gas bottle. During the flow, the linear electromagnet 15 can be switched off so that the opening tappet 14 can be closed again.
zurückgezogen wird. Allein durch den CC^-Befülldruck verbleibt das Ventil 1 in Öffnungsstellung, so daß der Befüllvorgang abgeschlossen werden kann.is withdrawn. The CC^ filling pressure alone keeps valve 1 in the open position so that the filling process can be completed.
Würde hingegen der CO2-Anschlußstutzen 13 mit Hochdruck beaufschlagt, ohne den Linear-Elektromagneten 15 zu aktivieren, würde das Hochdruck-CO2 durch den Überströmkanal 11 in die Zylinderbohrung des Sperrstücks 5 einströmen, worauf dieses ausgefahren würde, bis sein Axialanschlag 5a am Absatz 2c in dem Ventilgehäuse 2 zur Anlage kommt und auf diese Weise der Ventilkörper 4 in Schließstellung festsperrt. Dadurch ist eine unbefugte Befüllung auf diese Weise praktisch nicht durchführbar, wodurch ein wirksamer &iacgr;&ogr; Schutz der Endverbraucher gegen unautorisierte Widerbefüllung mit unter Umständen ungeeignetem CO2 erreicht wird.If, however, the CO 2 connection piece 13 were subjected to high pressure without activating the linear electromagnet 15, the high-pressure CO 2 would flow through the overflow channel 11 into the cylinder bore of the locking piece 5, whereupon the latter would be extended until its axial stop 5a comes into contact with the shoulder 2c in the valve housing 2 and in this way the valve body 4 is locked in the closed position. Unauthorized filling in this way is therefore practically impossible, thus achieving effective protection for end users against unauthorized refilling with possibly unsuitable CO 2.
Claims (8)
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|---|---|---|---|
| DE29923282U DE29923282U1 (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Refillable CO2 compressed gas bottle |
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|---|---|---|---|
| DE19927209A DE19927209B4 (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Refillable CO 2 compressed gas cylinder and method of filling same |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20013847U1 (en) | 2000-08-11 | 2000-12-28 | Eggert, Armin, 99518 Bad Sulza | Pressure vessel valve |
| WO2015044355A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Luxembourg Patent Company S.A. | Gas shut-off device |
-
1999
- 1999-06-15 DE DE29923282U patent/DE29923282U1/en not_active Expired - Lifetime
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