DE3306626C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahlflasche mit einem in den Flaschenhals eingeschraubten Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Stahlflasche mit einem in den Flaschenhals einge­ schraubten Ventil ist aus der US-PS 40 54 163 bekannt. Zum dichten Einschrauben der Ventilschraube muß zwischen dem Außengewinde der Ventilschraube und dem Innengewinde des Flaschenhalses eine Dichtungsmaßnahme vorgesehen sein; so kann zum Beispiel eine Klebe- bzw. Dichtmasse in das Gewinde eingebracht sein, wodurch aber die Ventilschraube unlösbar fest im Flaschenhals gehalten ist. Die Berstscheibensiche­ rung des bekannten Ventils ist so aufgebaut, daß der Ventil­ körper mittels der Berstscheibe mit allseitigem Spiel in der Ventilschraube gehalten ist. Bei Bruch der Berstscheibe wird der Ventilkörper axial nach außen verlagert, wobei der Über­ druck über Radialkanäle entweicht, die in einem herausste­ henden Teil der Ventilschraube angeordnet sind.

Einerseits besteht die Gefahr einer Beschädigung der Ventil­ schraube im Bereich ihres herausstehenden Endes während des Transports der gefüllten Stahlflasche, andererseits ist zur Gasentnahme wie zur Befüllung nur der durch den Ventilstift zu öffnende Gaskanal nutzbar, so daß das Befüllen der Stahl­ flasche eine erhebliche Zeitspanne in Anspruch nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stahlflasche und ein darin eingesetztes Entnahmeventil derart aufeinander abzustimmen, daß ein leichtes Befüllen der Flasche sowie eine geschützte Lage des Ventils bei gefüllter Flasche mög­ lich sind.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Das Ventil ist über seine axiale Länge weitgehend vollstän­ dig im Flaschenhals aufgenommen, so daß die Außenstirnseite der Ventilschraube mit der Stirnfläche des Flaschenhalses im wesentlichen in einer Ebene liegt. In dieser Lage liegt eine Dichtschulter der Ventilschraube an einem Dichtungsrand im Flaschenhals an, der an dem inneren Ende des Innengewindes ausgebildet ist. Ist die Ventilschraube voll eingeschraubt, liegt ihre dem Flascheninneren zugewandte Dichtschulter am Dichtungsrand an, wodurch eine Abdichtung zwischen Ventil­ schraube und Flaschenhals erzielt ist, ohne daß Dichtmittel in das Gewinde eingebracht werden müßte. In dieser Lage liegt das Ventil geschützt im Flaschenhals, so daß mechani­ sche Beschädigungen des Ventils beim Transport der Flasche weitgehend ausgeschlossen sind.

Im Bereich des Außengewindes ist mindestens ein von der Außenstirnseite bis zur Dichtschulter sich erstreckender Füllschlitz ausgebildet, über den die Stahlflasche befüllt werden kann. Hierzu wird die Ventilschraube teilweise aus dem Flaschenhals herausgeschraubt, wodurch sich zwischen der Dichtschulter und dem Dichtungsrand ein Ringkanal bildet, der mit dem Füllschlitz kommuniziert. Über den Füllschlitz und den Ringkanal kann so eine rasche Befüllung der Flasche ohne Benutzung des Gasentnahmekanals erfolgen. Durch einfa­ ches Wiedereinschrauben des Ventils werden die Füllschlitze wieder dicht verschlossen.

Der Entlastungskanal der Berstscheibensicherung ist darüber hinaus im Ventilstift ausgebildet, weshalb bei Bruch der Berstscheibe eine Verlagerung des Ventilkörpers selbst nicht erfolgt. Daher ist auch bei voll in den Flaschenhals einge­ schraubtem Ventil eine Druckentlastung sicher möglich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den wei­ teren Ansprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Flaschenhalses einer Stahlflasche mit einge­ schraubtem Ventil,

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, mit in Befüllstel­ lung liegendem Ventil.

Die in der Zeichnung dargestellte Stahlflasche 1 ist für einen Einsatz in einem Getränkegerät vorgesehen, um beispielsweise in Wasser Kohlendioxyd einzubringen. Das Kohlendioxyd steht in der Stahlflasche 1 unter hohem Druck; die Stahlflasche 1 wird als Ganzes mit dem im Flaschenhals 2 integrierten Ven­ til 3 in das Getränkegerät über das Flaschenhalsaußengewinde 4 eingeschraubt. Durch Öffnen des Ventils 3 wird dann CO₂ freigegeben und der zu mischenden Flüssigkeit zugeführt. Das Ventil 3 wird dabei durch einen Stößel im Getränkegerät be­ tätigt. Das Ventil 3 ist zudem so ausgebildet, daß eine ein­ fache Wiederbefüllung der hochwertigen Stahlflasche 1 mög­ lich ist.

Im Flaschenhals 7 ist ein Innengewinde 5 ausgebildet, dessen Länge ausgehend von der Stirnfläche 6 des Flaschenhalses 7 in etwa genauso lang ist wie das Flaschenhalsaußengewinde 4. An dem dem Flascheninneren zugewandten Ende des Innengewindes 5 ist im Flaschenhals 2 ein Dichtungsrand 7 ausgebildet, dessen Dichtungsfläche senkrecht zur Längsachse der Stahlflasche 1 beziehungsweise des Ventils 3 ausgerichtet ist. Auf dem Dichtungsrand 7 liegt ein Dichtungsring 8 auf, gegen den beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine Dichtschulter 9 einer mit einem Außengewinde 10 versehenen und in das Innengewinde 5 des Flaschenhalses 2 eingeschraubten Ventilschraube 11 fest angepreßt ist. Es kann auch vorteilhaft sein, anstelle des losen Dichtungsringes 8 einen Schneidring unmittelbar an dem Dichtungsrand 7 auszubilden.

Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß das Ventil 3 praktisch vollständig in der Stahlflasche 1 beziehungsweise dem Flaschenhals 2 eingeschraubt ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen worden, daß die Außenstirnseite 12 der Ventilschraube 11 mit der Stirnfläche 6 des Flaschenhalses 2 im wesentlichen in ein und derselben Ebene verläuft beziehungsweise nur ganz geringfügig über die Stirnfläche 6 hinausragt.

In Fig. 2 ist das Ventil 3 etwas aus dem Flaschenhals 2 herausgeschraubt, so daß zwischen der Dichtschulter 9 der Ventilschraube 11 und dem Dichtungsring 8 ein Freiraum besteht. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Ventilschraube 11 zwei Füllschlitze 13 aufweist. Diese Füllschlitze 13 erstrecken sich von der Außenstirnseite 12 der Ventilschraube 11 bis zur Dichtschulter 9. Die Füllschlitze 13 sind als Längsnuten im Bereich des Außengewindes 10 ausgebildet und verlaufen parallel zur Längsachse des Ventils 3. Beim Füllen der Stahlflasche 1 strömt das Kohlendioxyd über die Füllschlitze 13 und den Freiraum unter der Dichtschulter 9 sowie einen Ringspalt 14 zwischen dem Dichtungsring 8 und einem Ansatz 15 der Ventilschraube 11 in das Flascheninnere. Nach dem Füllen der Stahlflasche 1 wird die Ventilschraube 11 so weit in den Flaschenhals 2 hineingedreht, daß sie gemäß der Darstellung in der Fig. 1 absolut dicht am Dichtungsring 8 anliegt.

In der Ventilschraube 11 ist eine sich von der Außenstirnseite 12 bis in den Ansatz 15 erstreckende Ausnehmung 16 ausgebildet. Diese Ausnehmung 16 besitzt im oberen Bereich der Ventilschraube 11 eine Ausnehmungserweiterung 17 mit einem entsprechend größeren Durchmesser. In der Ausnehmungserweiterung 17 befindet sich der Kopfteil 18 eines als Stößel ausgebildeten Ventilstiftes 19. Unter dem Kopfteil 18 weist der Ventilstift 19 eine Umfangseindrehung 20 auf, so daß hier ein geringerer Durchmesser des Ventilstiftes 19 vorliegt. Im Bereich dieser Umfangseindrehung 20 ist eine Schraubendruckfeder 21 vorgesehen, die zwischen dem Kopfteil 18 und dem Boden 22 der Ausnehmung 16 abgestützt ist. Der Kopfteil 18 ragt in die Ausnehmung 16 hinein. Hierbei sind der Durchmesser des Kopfteils 18 des Ventilstifts 19 und der Durchmesser der Schraubendruckfeder 21 so bemessen, daß sie in etwa gleich sind. Der Kopfteil 18 und die Schraubendruckfeder 21 sind jedoch im Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmung 16 ausgeführt, so daß ringsum ein kleiner Spalt für einen Gasdurchtritt ausgebildet ist.

Der Ventilstift 19 durchsetzt mit einem im Durchmesser reduzierten Führungsteil 23 den Boden 22 der Ventilschraube 11 und einen an letzterer ausgebildeten Ventilsitz 24, der als dünnwandiger Rohransatz ausgeführt ist. Zwischen der Bohrungswandung im Ventilsitz und dem Führungsteil 23 des Ventilstiftes 19 ist durch entsprechende Durchmesserabstimmungen ein Strömungskanal 25 gebildet.

Am unteren Ende des Führungsteils 23 befindet sich ein Gewindezapfen 26, der in ein Sacklochgewinde eines als Verschlußschraube ausgeführten Verschlußteils 27 eingeschraubt ist. Der Verschlußteil 27 weist einen hülsen- beziehungsweise rohrförmigen Bund 28 auf, der den Ventilsitz 24 übergreift. Innerhalb dieses Bundes 28 befindet sich ein Dichtring 29, der vom Führungsteil 23 des Ventilstiftes 19 durchsetzt ist und mit einer Stirnseite durch die Kraft der Schraubendruckfeder 21 gegen den Ventilsitz 24 gedrückt wird. Unter dem Bund 28 weist der Verschlußteil 27 ein Gewinde 30 auf. Die Stirnwand 31 des Verschlußteils 27 besitzt eine als Bohrung ausgeführte Öffnung 32.

Auf das Gewinde 30 des Verschlußteils 27 ist eine Überwurfmutter 33 aufgeschraubt, die an ihrer Grundwandung 34 von einem Loch 35 durchsetzt ist. In der Überwurfmutter 33 befindet sich eine dünne Berstscheibe 36, die das Loch 35 überdeckt. Die Berstscheibe 36 befindet sich auf Abstand zur Öffnung 32, wobei zwischen der Stirnwand 31 des Verschlußteils 27 und der Berstscheibe 36 an der Grundwandung 34 innerhalb der Überwurfmutter 33 ein den Abstand bewirkender rohrförmiger Distanzdichtungsring 37 angeordnet ist.

Alle Teile des Ventils 3 liegen im wesentlichen koaxial zueinander und sind so angeordnet, daß vorzugsweise eine Herstellung auf Drehautomaten möglich ist. Zudem baut das Ventil 3 verhältnismäßig klein. In Richtung der Längsachse ist der Ventilstift 19 von einer Durchgangsbohrung 38 durchsetzt, die koaxial zur Öffnung 32 und zum Loch 35 angeordnet ist.

Insgesamt wird bei der erfindungsgemäßen Stahlflasche 1 mit dem innerhalb des Flaschenhalses 2 integrierten Ventil 3 die notwendige Baulänge verkürzt, so daß die Gesamtbaulänge für eine größere Flaschenfüllung oder für eine Verkürzung des Getränkegerätes zur Verfügung steht. Außerdem ist das gemäß der Erfindung räumlich klein ausgeführte Ventil 3, das zumeist aus einem weicheren Material, beispielsweise Messing, hergestellt wird, geschützt innerhalb des Flaschenhalses 2 untergebracht. Damit sind etwaige Transportbeschädigungen weitgehend ausgeschlossen. Darüber hinaus kann das Ventil 3 sehr einfach montiert werden, da hierbei nur noch Bauteile vorgesehen sind, die ausschließlich in Schraubrichtung beziehungsweise Achsrichtung der Stahlflasche 1 liegen. Weiterhin besteht der Vorteil, daß der Abströmweg für das Gas im Falle von Überdruck nur in der einen axialen Richtung verläuft, so daß eine Umlenkung des abströmenden Druckgases entfällt. Bei dem erfindungsgemäßen Ventil 3 ist durch die Anordnung der Füllschlitze 13 unmittelbar im Bereich der Ventilschraube 11 die Füllung der Stahlflasche 1 schnell und einfach möglich, da die Füllung nicht über die Ausströmöffnung des Ventils 3 erfolgt. Auch wird durch die Ausbildung der Füllschlitze 13 unmittelbar an der Ventilschraube 11 die Montage am Befüllungsgerät selbst vereinfacht. Da bei einer Befüllung durch die Füllschlitze 13 das Gas einen Strömungsweg passiert, der außerhalb des eigentlichen Ventils beziehungsweise der Ausströmöffnung liegt, werden die Innenteile des Ventils 3 bei der Befüllung weitgehend geschont, so daß eine lange Lebensdauer mit hoher Funktionssicherheit gewährleistet ist.

Beim Entnehmen des Druckgases im Getränkegerät wird der Ventilstift 19 durch einen Stößel gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 21 nach unten gedrückt. Dabei wird der Verschlußteil 27 mit dem Dichtring 29 vom Ventilsitz 24 nach unten abgehoben, so daß das Gas durch den Strömungskanal 25 im Ventilsitz 24 nach oben in die Ausnehmung 16 vorbei am Kopfteil 18 durch die Ausnehmungserweiterung 17 in das Getränkegerät gelangen kann.

Claims (15)

1. Stahlflasche mit einem in den Flaschenhals (2) eingeschraub­ ten Ventil (3) zur Gasentnahme und zum Befüllen der Flasche, mit einer Ventilschraube (11) und einem darin angeordneten, gegen eine Axialkraft verschiebbaren Ventilstift (19), der einen im Flascheninneren liegenden Verschlußteil (27) trägt, welcher mit einem Ventilsitz (24) zum Öffnen und Schließen eines Strömungskanals (25) zusammenwirkt, wobei die Ventil­ schraube (11) mit einem Außengewinde (10) in ein Innengewin­ de (5) des Flaschenhalses (2) eingreift und ein Entlastungskanal (38) mittels einer im Flascheninneren ange­ ordneten Berstscheibe (36) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (3) über seine axiale Länge weitgehend vollständig im Flaschenhals (2) aufgenommen ist und die Außenstirnseite (12) der Ventilschraube (11) mit der Stirnfläche (6) des Flaschenhalses (2) im wesentlichen in einer Ebene liegt, daß an dem inneren Ende des Innenge­ windes (5) im Flaschenhals (2) ein Dichtungsrand (7) ausge­ bildet ist, an den eine Dichtschulter (9) der Ventilschraube (11) anlegbar ist, daß im Bereich des Außengewindes (10) mindestens ein sich von der Außenstirnseite (12) bis zur Dichtschulter (9) erstreckender Füllschlitz (13) ausgebildet ist, und daß der Entlastungskanal (38) im Ventilstift (19) ausgebildet und die Berstscheibe (36) am Verschlußteil (27) gehalten ist.

2. Stahlflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berstscheibe (36) auf Abstand vor einer eine Stirnwand (31) des Verschlußteils (27) durchsetzenden Öffnung (32) angeordnet ist.

3. Stahlflasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berstscheibe (36) in einer auf ein Gewinde (30) des Verschlußteils (27) aufgeschraubten Überwurfmutter (33) an deren Grundwandung (34) über einem Loch (35) angeordnet ist und daß zwischen der Berstscheibe (36) und der Stirnwand (31) des Verschlußteils (27) ein Distanzdichtungsring (37) vorgesehen ist.

4. Stahlflasche nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstift (19) mit einem Gewindezapfen (26) in den Verschlußteil (27) eingeschraubt ist und in Längsrichtung eine mit der Öffnung (32) des Verschlußteils (27) koaxiale Durchgangsbohrung als Entlastungskanal (38) aufweist.

5. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bund (28) des Verschlußteils (27) ein den Ventilsitz (24) sperrender und vom Ventilstift (19) durchsetzter Dichtring (29) angeordnet ist.

6. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Führungsteil (23) des Ventilstiftes (19) und einer Bohrungswandung des Ventilsitzes (24) der Strömungskanal (25) gebildet ist.

7. Stahlflasche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstift (19) einen oberen Kopfteil (18) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Führungsteils (23).

8. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstift (19) eine Schraubendruckfeder (21) durchsetzt, die in einer Ausnehmung (16) der Ventilschraube (11) gelagert ist.

9. Stahlflasche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstift (19) eine Umfangseindrehung (20) besitzt, in der die Schraubendruckfeder (21) zwischen dem Kopfteil (18) und dem Boden (22) der Ausnehmung (16) geführt ist.

10. Stahlflasche nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kopfteils (18) des Ventilstiftes (19) und der Außendurchmesser der Schraubendruckfeder (21) im wesentlichen gleich sind und für eine Spaltbildung etwas kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmung (16) in der Ventilschraube (11) ausgeführt sind.

11. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Endstück des Kopfteils (18) im Bereich einer Ausnehmungserweiterung (17) in der Ventilschraube (11) angeordnet ist.

12. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtschulter (9) und dem Dichtungsrand (7) im Flaschenhals (2) ein Dichtungsring (8) angeordnet ist.

13. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem den Ventilsitz (24) tragenden Ansatz (15) der Ventilschraube (11) und dem Dichtungsrand (7) und/oder dem Dichtungsring (8) im Flaschenhals (2) ein Ringspalt (14) gebildet ist.

14. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllschlitz (13) parallel zur Längsachse der Ventilschraube (11) im Bereich des Außengewindes (10) ausgebildet ist.

15. Stahlflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (5) im Flaschenhals (2) ausgehend von dessen Stirnfläche (6) im wesentlichen genauso lang wie ein Flaschenhalsaußengewinde (4) ist.