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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Verpackung, die eine
Außenseite
aufweist, und mindestens einem an der Außenseite der Verpackung befindlichen
Auslaß,
wobei im Gebrauch ein Innenraum der Verpackung mit einem auszugebenden
Fluid gefüllt
ist, wobei in dem Innenraum der Verpackung ein Druck herrscht, der
das Ausgeben des Fluids über
den Auslaß ermöglicht,
wobei die Anordnung ferner eine mit dem Auslaß verbundene Druckregelvorrichtung
aufweist, wobei die Druckregelvorrichtung ein Gehäuse aufweist,
das mit einer Einströmöffnung,
einer Ausströmöffnung und
einem Fluidströmungsweg
versehen ist, der sich in dem Gehäuse zwischen der Einströmöffnung und
der Ausströmöffnung erstreckt,
wobei die Einströmöffnung in Fluidverbindung
mit dem Innenraum der Verpackung und die Ausströmöffnung in Fluidverbindung mit
dem Auslaß steht,
wobei die Druckregelvorrichtung ferner eine regelbare Dichtung zum
Freigeben und Schließen
des Fluidströmungsweges
und ein Drucksensorelement aufweist, das in dem Gehäuse zwischen
einer ersten und einer zweiten Position bewegbar aufgenommen ist,
wobei das Drucksensorelement in der ersten Position die regelbare
Dichtung zum Freigeben des Fluidwegs regelt und in der zweiten Position die
regelbare Dichtung zum Schließen
des Fluidwegs regelt, wobei das Drucksensorelement auf der einen Seite
dem in dem Fluidweg stromabwärts
der regelbaren Dichtung herrschenden Druck und auf der anderen Seite
einer vorbestimmten Kraft ausgesetzt ist, die im Gebrauch den vorbestimmten
Druck bestimmt, wobei das Drucksensorelement sich im Gebrauch in Richtung
der ersten Position bewegt, wenn der in dem Fluidströmungsweg
stromabwärts
der Dichtung herrschende Druck unter den durch die vorbestimmte Kraft
bestimmten vorbestimmten Druck fällt,
und das Drucksensorelement sich in Richtung der zweiten Position
bewegt, wenn der in dem Fluidströmungsweg
stromabwärts
der Dichtung herrschende Druck über
den durch die vorbestimmte Kraft bestimmten vorbestimmten Druck
steigt, wobei die Druckregelvorrichtung eine zum Erzeugen der vorbestimmten Kraft
mit einem Gas gefüllte
gasdichte Kammer aufweist.
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Eine
derartige Anordnung ist an sich aus EP-A-0 583 825 bekannt. In diesem
Zusammenhang kann an eine Aerosol-Dose, einen Behälter oder
eine Bag-in-Box-Verpackung gedacht werden, die mit einem auszugebenden
Fluid gefüllt
sind. Dieses Fluid kann sowohl ein Gas, als auch eine Flüssigkeit
sein. Handelt es sich bei dem Fluid um eine Flüssigkeit, kann dies ebenfalls
eine viskose Flüssigkeit
sein. In der vorliegenden Patentanmeldung bedeutet "Fluid" auch eine Creme,
eine Paste, ein Gel, eine pulverige Substanz und mögliche Kombinationen
derselben.
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Bekannte
Beispiele sind Aerosol-Dosen zum Ausgeben einer zerstäubten Flüssigkeit,
Behälter zum
Ausgeben von Flüssigkeiten
wie Bier, Bag-in-Box-Verpackungen
zum Ausgeben von für den
Verzehr geeigneten Produkten wie Kaffeekonzentrat, Ketchups etc.
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Die
Erfindung betrifft somit Verpackungen, die mit Flüssigkeiten
und/oder Gasen und/oder Pulver gefüllt sind, wobei der Innenraum
der das auszugebende Produkt enthaltenden Verpackung zum Ausgeben
des Produkts druckbeaufschlagt ist. Zum Druckbeaufschlagen des Innenraums
kann beispielsweise ein inertes Treibgas wie Stickstoff verwendet werden.
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Eine
Vorrichtung in Form einer Sprühdose
für ein
Aerosol ist aus EP-A-0826608
bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das Drucksensorelement
mit einer Kammer versehen, die mit der Umgebungsluft in Verbindung
steht, wobei die Kammer eine Feder zum Erzeugen der vorbestimmten
Kraft enthält.
In der Kammer ist eine in axialer Richtung der Kammer bewegbare
Membran vorgesehen. Auf der Innenseite der Kammer drückt die
Feder gegen eine erste Seite der Membran. Auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden
zweiten Seite der Membran ist an dieser ein Stift angebracht, der
durch die Auf- und Abbewegung der Membran einen Fluidweg schließen oder
freigeben kann. Auf der zweiten Seite ist die Membran den in dem
Fluidströmungsweg
herrschenden Druck ausgesetzt.
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Ein
Problem der bekannten Vorrichtung ist, dass sie während der
Druckregelung nicht genau arbeitet. Nach den Erkenntnissen der Erfindung
beeinflusst bei der bekannten Vorrichtung die Membran auch die Regelung
des Gasdrucks. Tatsächlich
hat die Membran eine bestimmte Steifigkeit und eine begrenzte Bewegungsfreiheit.
Ferner liefert die Feder eine eher ungenaue, auf die Membran aufgebrachte Referenzkraft.
Diese Referenzkraft bestimmt den von der Druckregelvorrichtung eingestellten
Druck mit. Ferner ist der eingestellte Druck auch von dem atmosphärischen
Außendruck
abhängig,
dem die Membran ausgesetzt ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung,
eine Lösung
für Probleme
des Standes der Technik zu schaffen und die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckregelvorrichtung dazu dient, das Fluid über die
Druckregelvorrichtung mit einem Druck zum Auslaß zu leiten, der von dem in
dem Innenraum der Verpackung herrschenden Druck unabhängig und
geringer als dieser ist, wobei das Drucksensorelement einen Kolben
aufweist, der in axialer Richtung der Kammer bewegbar in der Kammer
aufgenommen ist, wobei der Kolben zwischen der ersten und der zweiten
Position parallel zur Richtung des Fluidweges an der regelbaren
Dichtung bewegbar ist, wobei der von dem Kolben umschlossene Raum
und die Kammer mit dem zum Erzeugen der vorbestimmten Kraft vorgesehenen
Gas gefüllt
sind, und dass die Druckregelvorrichtung nahe dem Auslaß diesem
benachbart angeordnet ist und das Fluid dem Auslaß mit einem
vorbestimmten konstanten Druck zuführt.
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Da
die Einstellung der Position des Kolbens lediglich das Ergebnis
des in dem Fluidströmungsweg
herrschenden Drucks und des Drucks in der Kammer ist, wird eine
hochgenaue Regelung erreicht. Ferner beeinflusst die Position des
Kolbens zwischen der ersten und der zweiten Endposition nicht die
Summe der Kräfte,
denen der Kolben ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass die Druckregelung sehr
genau erfolgt.
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Da
der Kolben zwischen der ersten und der zweiten Position in einer
Richtung des Fluidwegs an der regelbaren Dichtung bewegbar ist,
bewirken auf den Kolben einwirkende Fluidströmungskräfte während der Bewegung des Kolbens
keine Reibung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse. Es folgt ferner, dass
der Kolben bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Anordnung
zwischen der ersten und der zweiten Position im wesentlichen parallel
zu einer von der Einströmöffnung zu
der Ausströmöffnung verlaufenden
Richtung bewegbar ist. Vorzugsweise ist die regelbare Dichtung parallel
zum Fluidweg an der regelbaren Dichtung bewegbar. Dies hat ferner den
Vorteil, dass durch die Fluidströmung
an der Dichtung und/oder dem Kolben wirkende Kräfte während der Bewegung des Kolbens
und/oder der regelbaren Dichtung zwischen der ersten und der zweiten Position
keine Reibung zwischen dem Kolben und/oder der regelbaren Dichtung
einerseits und dem Gehäuse
andererseits bewirken. In der Praxis kann die Verpackung beispielsweise
zu 90% mit dem Fluid gefüllt
sein. Die restlichen 10% können
mit einem Inertgas gefüllt
sein, um den in der Packung herrschenden Druck zu erhalten. Vorzugsweise
ist dieser herrschende Druck relativ hoch gewählt, so dass stets ein ausreichender
Druck zum Erzeugen des vorbestimmten konstanten Drucks vorhanden
ist, der jedoch niedriger als der herrschende Druck ist. Es ist
jedoch auch möglich,
die Verpackung bis zu 85% mit dem Fluid zu füllen. Die verbleibenden 5% dienen
sodann dem Befüllen
mit Inertgas, um den herrschenden Druck zu erreichen. Dieser herrschende
Druck kann hierbei höher
gewählt
werden, als in dem Beispiel, bei dem der Behälter zu 90% mit Fluid gefüllt ist.
Wenn die Fluidmenge in der Verpackung auf Null abnimmt, kann dann
erreicht werden, dass das Inertgas noch immer ausreichend Druck
in der Verpackung erzeugt, um den vorbestimmten konstanten Druck
zu bewirken.
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Insbesondere
gilt, dass die Druckregelvorrichtung im Innenraum der Verpackung
enthalten ist. Es ist jedoch auch möglich, die Druckregelvorrichtung
außerhalb
der Verpackung vorzusehen. Eine mögliche Verwendung ist das Zapfen
von Bier. Dies beinhaltet die Verwendung der Anordnung zum Ausgeben
eines Inertgases, das mit einem vorbestimmten konstanten Druck an
eine an sich bekannte Vorrichtung geliefert wird. Durch die Zufuhr
des I nertgases zieht diese Vorrichtung Bier aus einem mit Bier gefüllten anderen
Behälter
ab. In diesem Beispiel kann der Auslass der Anordnung eine Kupplung
aufweisen, an der Schläuche
angeschlossen werden können,
die das Inertgas mit dem vorbestimmten konstanten Druck zu der bekannten
Bierzapfvorrichtung leiten. Der Auslass kann hierbei ferner ein
Absperrventil zum Öffnen
und Schließen
des Auslasses aufweisen. Dieses Absperrventil kann beispielsweise geöffnet werden,
wenn der Auslass mit dem Schlauch verbunden ist, welcher das Inertgas
an die Bierzapfanlage leitet.
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Somit
kann die Druckregelvorrichtung erfindungsgemäß innerhalb und außerhalb
der Verpackung angeordnet sein.
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Insbesondere
ist die gasdichte Kammer aus Metall hergestellt. Dies minimiert
die Möglichkeit
des Gasaustritts aus der Kammer, so dass die Genauigkeit der Druckregelvorrichtung über einen
langen Zeitraum gewährleistet
ist.
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Auf
der Außenseite
der Verpackung kann der Auslass mit einem Absperrventil zum Öffnen und Schließen des
Auslasses versehen sein. Das Absperrventil aus einem an sich bekannten
Druckknopf bestehen, der ferner eine relativ kleine Öffnung zum Zerstäuben der
Flüssigkeit
aufweist. Der Druckknopf bildet hierbei auch den Sprühkopf. Die
Verpackung kann eine Dose sein.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die Druckregelvorrichtung mindestens ein Dichtelement, beispielsweise
einen Gummiring, aufweist und die regelbare Dichtung ein stangenförmiges Element
aufweist, das mit dem Kolben außerhalb des
von der Kammer und dem Kolben umschlossenen Raum verbunden ist,
wobei das stangenförmige Element
und das Dichtelement in der ersten Position den Fluidströmungsweg
freigeben, während
das stangenförmige
Element und das Dichtelement in der zweiten Position den Fluidströmungsweg
schließen. Das
stangenförmige
Element ist zwischen der ersten und der zweiten Position parallel
zu dem entlang dem stangenförmigen
Element verlaufenden Fluidweg bewegbar. Somit wird, wie zuvor erörtert, Reibung
vermieden. Ein anderer Vorteil besteht darin, dass das Zusammensetzen
der Druckregelvorrichtung mit einem Zylinder erfolgen kann, welcher
die Wände
der Kammer bildet und festgelegt ist oder nicht. Bekannte Systeme
sind durch festgelegte Werte begrenzt.
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EP-A-0
831 734 beschreibt ebenfalls eine Druckregelvorrichtung. Diese Druckregelvorrichtung ist
jedoch nicht mit einer gasdichten Kammer versehen, sondern weist
eine Kammer auf, die in offener Verbindung mit der Umgebung steht,
wobei eine Feder in der Kammer vorgesehen ist, um zusätzliche Kraft
zu erreichen.
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EP-A-0
583 825 beschreibt ebenfalls eine Druckregelvorrichtung. Diese Druckregelvorrichtung ist
jedoch in dem Tauchrohr vorgesehen. Ferner weist sie eine Membran
auf, die anders als bei der vorliegenden Erfindung senkrecht zu
der von der Einströmöffnung zur
Ausströmöffnung verlaufenden Richtung
bewegbar ist. Das bedeutet, dass das Schließen und Freigeben des Fluidströmungswegs
in einer besonders ungenauen Weise erfolgt. Sie weist ferner eine
schließende
Dichtung auf, die nachteiligerweise senkrecht zu dem Fluidweg an
der schließenden
Dichtung verläuft.
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
weiter erläutert:
Es zeigen:
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1a ein
erstes mögliches
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung;
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1b ein
zweites mögliches
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung;
und
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2 ein
mögliches
Ausführungsbeispiel
einer Druckregelvorrichtung der Anordnung der 1a und 1b.
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In 1a bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine erfindungsgemäße Anordnung. Die Anordnung 1 umfasst
eine Verpackung 2, die in diesem Beispiel aus einer an
sich bekannten Dose besteht, beispielsweise der Dose einer Aerosol-Dose.
Die Anordnung weist ferner einen Auslass 4 auf, der an
der Oberseite der Verpackung 2 vorgesehen ist.
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Der
Auslass 4 befindet sich auf der Außenseite der Verpackung. In
diesem Beispiel umfasst der Auslass 4 einen an sich bekannten
Druckknopf, der auf einer Aerosol-Dose angeordnet ist. Dementsprechend
weist der Auslass 4 auf der Außenseite ein an sich bekanntes
Absperrventil 6 zum Öffnen
und Schließen
des Auslasses auf. Das Absperrventil 6 wird geöffnet, wenn
der Druckknopf 8 des Auslasses 4 gedrückt wird.
Der Innenraum 10 der Verpackung 2 ist zum Teil
mit einem Fluid 12 gefüllt,
bei dem es sich in diesem Beispiel um eine Flüssigkeit handelt. Das Fluid
ist das auszugebende Produkt. Der Innenraum 10 kann beispielsweise
zu 90% mit der Flüssigkeit gefüllt sein.
In dem verbleibenden Raum des Innenraums 10 befindet sich
ein Inertgas 14, beispielsweise Stickstoff. Mittels des
als Treibmittel dienenden Inertgases 14 wird in dem Innenraum
der Verpackung ein hoher Druck erzeugt, um die Flüssigkeit 12 bei Betätigung des
Druckknopfes 8 durch den Auslass 4 auszugeben.
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Der
Auslass 4 ist ferner mit einer Öffnung 20 zum Zerstäuben der
Flüssigkeit 12 versehen.
Wenn der Druckknopf 8 im Gebrauch betätigt wird, wird durch den in
der Verpackung herrschenden Druck über die Leitung 16 Flüssigkeit 12 an
den Auslass 4 geleitet und die Flüssigkeit wird aus dem Auslass
in zerstäubtem
Zustand aus der Öffnung 20 gesprüht. Somit
wirkt nach der bisherigen Beschreibung die Anordnung wie eine an
sich bekannte Aerosol-Dose.
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Jedoch
weist die Anordnung erfindungsgemäß eine Druckregelvorrichtung 22 zum
Zuführen des
Fluids 12 (in diesem Beispiel eine Flüssigkeit) mit einem vorbestimmten
konstanten Druck über
die Druckregelvorrichtung zu dem Einlass, wobei der Druck unabhängig von
dem in dem Innenraum 10 der Verpackung 2 herrschenden
und mittels des Treibmittels 14 erzeugten Druck und geringer
als dieser ist. Über
eine Leitung 16 (ein sogenanntes Tauchrohr) steht die Druckregelvorrichtung
in Fluidverbindung mit dem Innenraum 10 der Verpackung 2.
In diesem Beispiel erstreckt sich die Leitung 16 zu einer Position
nahe dem Boden 18 der Verpackung 2. Die Druckregelvorrichtung
befindet sich somit zwischen dem Auslass 4 und dem Tauchrohr 16.
Des weiteren ist die Druckregelvorrichtung in der Nähe des Auslasses
angeordnet. Die Druckregelvorrichtung ist mit dem Auslass verbunden.
Sowohl der Auslass, als auch die Druckregelvorrichtung befinden
sich an der Oberseite der Verpackung 2.
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In
diesem Beispiel ist die Einströmöffnung 26 mit
einem offenen Ende der Leitung oder des Tauchrohrs 16' verbunden.
Das andere offene Ende der Leitung 16' befindet sich in der Nähe des Bodens 18 der
Verpackung 2.
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Ein
mögliches
Ausführungsbeispiel
der Druckregelvorrichtung 22 ist in 2 dargestellt.
Die Druckregelvorrichtung 22 weist ein Gehäuse 24 mit einer
Einströmöffnung 26,
einer Ausströmöffnung 28 und
einem Fluidströmungsweg 30 auf,
der sich in dem Gehäuse 24 zwischen
der Einströmöffnung 26 und
der Ausströmöffnung 28 erstreckt.
In diesem Beispiel ist der Fluidströmungsweg 30 schematisch durch
gestrichelte Linien dargestellt.
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Die
Einströmöffnung 26 ist
in Fluidverbindung mit dem Innenraum der Verpackung. Die Ausströmöffnung 28 steht
in Fluidverbindung mit dem Auslass 4. In diesem Beispiel
ist die Ausströmöffnung 28 mit
dem auf der Außenseite
der Verpackung 2 angeordneten Auslass 4 verbunden.
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Die
Druckregelvorrichtung 22 weist ferner eine regelbare Dichtung 32 zum
Freigeben und Schließen
des Fluidströmungswegs 30 auf.
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Die
Druckregelvorrichtung weist ferner ein in dem Gehäuse zwischen
einer ersten und einer zweiten Position bewegbares Drucksensorelement 34 auf.
In 2 befindet sich das Drucksensorelement 34 in
der ersten Position. In diesem Beispiel weist das Drucksensorelement 34 einen
Kolben 36 auf, der in einer in der Druckregelvorrichtung 22 gebildeten Kammer 38 aufgenommen ist.
In diesem Beispiel ist die Kammer 38 zylindrisch geformt.
Der Kolben ist in axialer Richtung 40 zwischen der ersten
und der zweiten Position bewegbar in der Kammer 38 aufgenommen.
Der Kolben ist zwischen einer ersten und einer zweiten Position
parallel zu der von der Einströmöffnung zu
der Ausströmöffnung verlaufenden Richtung 39 (in
diesem Beispiel die vertikale Richtung) bewegbar.
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Der
von dem Kolben 36 und der Kammer 38 umschlossene
Raum 42 ist mit einem Gas gefüllt, um eine vorbestimmte Kraft
zu erzeugen, welche den Kolben 36 in Richtung der ersten
Position drückt.
In diesem Beispiel ist der vorbestimmte Gasdruck in dem Raum 42 höher als
der Atmosphärendruck.
In dem Beispiel von 2 ist diese Richtung vertikal nach
unten gerichtet.
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Die
Druckregelvorrichtung weist ferner einen hülsenförmigen Teil 44 auf,
in dem ein Kanal 46 ausgebildet ist. Der Fluidströmungsweg 30 erstreckt
sich durch diesen Kanal. Die offene Unterseite 48 des Kanals 46 ist
in Verbindung mit der Einströmöffnung 26. die
offene Oberseite 50 des Kanals 46 ist in Fluidverbindung
mit der Ausströmöffnung 28,
in diesem Beispiel über
zwei Öffnungen 52,
wobei die Öffnungen jeweils
in einer Seitenwand 54 der Kammer 38 vorgesehen
sind. Sowohl in der ersten, als auch in der zweiten Position des
Kolbens 36 befinden sich die Öffnungen 52 unterhalb
des Kolbens 36, d.h. die Öffnungen 52 befinden
sich außerhalb
des von der Kammer 38 und dem Kolben 36 umschlossenen Raums 42.
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In
diesem Beispiel weist die Druckregelvorrichtung ein Dichtelement,
beispielsweise einen Gummiring 56, auf, das in dem Kanal 46 enthalten
ist. Der Gummiring ist an dem Gehäuse befestigt, in diesem Beispiel
an der Innenwand des Kanals 46. Die regelbare Dichtung
weist ein stangenförmiges
Element 58 auf, das außerhalb
des von dem Kolben 36 und der Kammer 38 umschlossenen
Raums 42 mit dem Kolben 36 verbunden ist. In diesem
Beispiel erstreckt sich das stangenförmige Element 58 durch den
Gummiring 56 hindurch und ist an seiner Unterseite mit
einem Knopf 60 versehen. In der ersten Position sind der
Knopf 60 und der Dichtring 56 voneinander getrennt, um
den Fluidweg 30 freizugeben. Wenn sich in 2 der
Kolben 36 in vertikaler Richtung nach oben bewegt, bewegt
sich der Kolben 36 von der ersten Position in die zweite
Position. Infolgedessen bewegt sich auch der Knopf 60 nach
oben und stößt, wenn
der Kolben 36 seine zweite Position erreicht, an die Unterseite
des Gummirings 56 an, um den Fluidweg 30 zu schließen. Der
Kolben 36 befindet sich somit in der zweiten Position,
wenn der Knopf 60 sich nach oben bewegt hat und an dem Gummiring 56 anliegt.
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Es
folgt ferner, dass der Kolben 36 zwischen der ersten und
der zweiten Position in einer Richtung 39 bewegbar ist,
die zu dem Fluidweg an der regelbaren Dichtung 32, 60 parallel
ist. Es folgt ferner, dass die regelbare Dichtung 32, 60 in
eine Richtung 39 bewegbar ist, die parallel zu dem Fluidweg
an der regelbaren Dichtung verläuft.
Dies hat den Vorteil, dass aus der Fluidströmung at der Dichtung und/oder dem
Kolben wirkende Kräfte
während
der Bewegung des Kolbens und/oder der regelbaren Dichtung keine Reibung
zwischen dem Kolben und/oder der regelbaren Dichtung einerseits
und dem Gehäuse
andererseits bewirken. Es folgt ferner, dass das stangenförmige Element 58 zwischen
der ersten und der zweiten Position in einer Richtung 39 bewegbar
ist, die zu der Richtung des Fluidwegs entlang dem stangenförmigen Element
parallel ist. Dies hat den gleichen Vorteil wie zuvor erörtert. Zwischen
dem Kolben und der Innenwand 70 der Kammer 38 ist
ein Dichtelement, beispielsweise ein Dichtring 68, vorgesehen.
Der Dichtring 68 ist an dem Kolben 26 derart angebracht, dass
der Dichtring in bezug auf die Kammer bewegbar ist. Der Dichtring 68 kann
ein Gummidichtring sein.
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Die
Unterseite 61 des Kolbens 36 ist dem in dem Fluidströmungsweg
stromabwärts
der regelbaren Dichtung 32 herrschenden Druck ausgesetzt, d.h.
dem Druck an der Ausströmöffnung 28.
Andererseits ist die Oberseite 63 des Kolbens 36 dem
in dem Raum 42 herrschenden vorbestimmten Druck ausgesetzt.
Dieser vorbestimmte Druck erzeugt eine vorbestimmte Kraft, welche
den Kolben 36 in Richtung der ersten Position drückt. Umgekehrt
drückt
der an der Ausströmöffnung 28 herrschende
Druck den Kolben 36 in Richtung der zweiten Position. Infolgedessen bewegt
sich das Drucksensorelement (der Kolben 36) in Richtung
der ersten Position, wenn der in dem Fluidströmungsweg stromabwärts der
Dichtung herrschende Druck unter den durch die vorbestimmte Kraft
vorbestimmten Druck fällt.
Ferner bewegt sich das Drucksensorelement 36 (der Kolben 36)
in Richtung der zweiten Position, wenn der in dem Fluidströmungsweg
stromabwärts
der Dichtung 32 herrschende Druck über den durch die vorbestimmte
Kraft vorbestimmten Druck steigt.
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Das
Vorhergehende hat zur Folge, dass die Vorrichtung wie folgt arbeitet.
In der Verpackung 2 herrscht ein Druck, der höher als
der vorbestimmte Druck ist, mit dem die Flüssigkeit 12 aus dem
Auslass 4 ausgegeben werden soll. Wenn der Auslass 4 geöffnet wird,
strömt
die Flüssigkeit 12 durch
das Tauchrohr 16 und die Einströmöffnung 26 in die Druckregelvorrichtung 22.
Die Flüssigkeit 12 strömt sodann über den
Fluidströmungsweg 30 zur
Ausströmöffnung 28. Über die
Ausströmöffnung 28 strömt die Flüssigkeit 12 weiter
zu dem Auslass 4.
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Wenn
der Druck der Flüssigkeit 12 an
der Ausströmöffnung 28 über den
vorbestimmten angestrebten Druck ansteigt, steigt der Druck der
Flüssigkeit
an der Unterseite 61 des Kolbens 36 ebenfalls über den
vorbestimmten Wert. In diesem Beispiel ist der vorbestimmte konstante
Druck, mit dem die Flüssigkeit 12 an
den Auslass 4 auszugeben ist, gleich dem in dem Raum 42 herrschenden
Druck. Infolgedessen wird der Kolben 36 nach oben bewegt. Schließlich ist
der in dem Raum 42 herrschende Druck geringer als der an
der Unterseite 61 des Kolbens 36 herrschende Druck.
Der Kolben bewegt sich sodann von der ersten Position in Richtung
der zweiten Position. An und/oder nahe der zweiten Position regelt
der Kolben 36 die Dichtung 32, 60, 56 derart, dass
diese den Fluidströmungsweg 30 schließt. Während des
Schließens
des Fluidströmungswegs 30 sinkt
der Druck der Flüssigkeit
an der Ausströmöffnung 28.
Dieser Druckabfall setzt sich fort, bis der Druck an der Ausströmöffnung 28 gleich
dem in dem Raum 42 herrschenden Druck ist. Wenn der Druck der
Flüssigkeit 12 an
der Ausströmöffnung 28 unter den
in dem Raum 42 herrschenden Druck zu sinken droht, bewegt
sich der Kolben 36 wieder in Richtung der ersten Position.
Infolgedessen wird die Dichtung 32 derart geregelt, dass
sie geringfügig
offen ist. Da die Dichtung 32 wieder offen ist, steigt
der Druck an der Ausströmöffnung 28 wieder
an, bis die Dichtung 32 wieder geschlossen wird, wenn der
Kolben 36 sich aufgrund des steigenden Drucks nach oben
bewegt. Dieser Vorgang setzt sich fort und führt zu einem Gleichgewichtszustand,
in dem der Druck der Flüssigkeit 12 an
der Ausströmöffnung 28 den
durch den vorbestimmten Druck in der Kammer 42 vorgegebenen
vorbestimmten Wert annimmt, welcher die vorbestimmte Kraft an der
Oberseite 63 des Kolbens übersteigt.
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Wenn
das Fluid 12, mit welchem die Verpackung 2 gefüllt ist,
ein Gas ist, kann die Leitung 16 sogar ganz entfallen.
In diesem Fall kann das Gas 12 über die Einströmöffnung 26 direkt
durch die Druckregelvorrichtung 22 strömen und dem Auslass 4 mit einem
vorbestimmten Druck zugeführt
werden. Optional kann das Treibmittel entfallen, da das gasige Fluid
den Druck selbst erzeugt.
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1b zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Hierbei sind der 1a entsprechende Teile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. In diesem Beispiel ist die Druckregelvorrichtung 22 außerhalb
der Verpackung 2 angeordnet. In diesem Beispiel steht die
Einströmöffnung 26 der
Druckregelvorrichtung 22 über die Leitung 16 in
Fluidverbindung mit dem Innenraum 10 der Verpackung. Wie
in Zusammenhang mit 1 erörtert, erstreckt
sich die Leitung 16 bis in die Nähe des Bodens 18 der
Verpackung 2. Der Auslass 4 besteht in diesem
Beispiel aus einem um die Ausströmöffnung 28 der
Druckregelvorrichtung 22 vorgesehenen Kragen 64.
Der Kragen 64 kann ferner ein Absperrventil zum Öffnen und
Schließen
der Ausströmöffnung 28 aufweisen.
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Die
Verpackung 2 kann wiederum mit einem Fluid 12 in
Form einer Flüssigkeit
gefüllt
sein. Der Betrieb ist vollkommen identisch mit der Beschreibung in
Zusammenhang mit den 1a und 1b. Wenn
die Ausströmöffnung 28 geöffnet ist,
strömt Flüssigkeit 12 aufgrund
des in der Verpackung 2 herrschenden Drucks über die
Leitung 16 zu der Einströmöffnung 26 der Druckre gelvorrichtung 22.
Anschließend
verlässt
die Flüssigkeit 12 die
Druckregelvorrichtung 22 durch die Ausströmöffnung 28 mit dem
vorbestimmten Druck. Das Fluid kann wiederum aus eine viskosen Flüssigkeit
bestehen, wie in Zusammenhang mit den 1a und 1b erörtert. Insbesondere
handelt es sich bei dem Fluid jedoch um ein Gas wie Stickstoff.
Der Druck des Stickstoffs ist, wie zuvor erörtert, wiederum relativ hoch.
In diesem Fall kann die Leitung 16 entfallen, wobei die
Einströmöffnung 26 der
Druckregelvorrichtung 22 in direkter Fluidverbindung mit
dem Innenraum 10 der Verpackung steht. Der Kragen 64 kann
dann beispielsweise über
einen Gummischlauch mit einer an sich bekannten Bierzapfvorrichtung
verbunden werden. Die an sich bekannte Bierzapfvorrichtung sollte mit
einem Inertgas mit vorzugsweise konstantem Druck versorgt werden.
Die Anordnung von 1b ist nunmehr in der Lage,
dieses Inertgas mit dem erforderlichen vorbestimmten konstanten
Druck zu liefern. Wenn bereits eine große Menge Stickstoff ausgegeben
wurde, weshalb die Verpackung 2 bereits teilweise leer
ist, wird der Stickstoff noch immer mit dem konstanten vorbestimmten
Druck ausgegeben, so dass Bier von konstanter Qualität gezapft
werden kann.
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Die
Erfindung ist in keiner Weise auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Die vorbestimmte Kraft auf das Drucksensorelement/den Kolben 34 kann
zusätzlich
durch eine Feder 66 erzeugt werden, wie in 2 in
gestrichelten Linien dargestellt. Das Dichtelement 56 kann an
dem stangenförmigen
Element 60 angebracht und in einer Ausnehmung der Innenwand
des Kanals 46 bewegbar sein, um den Fluidweg zu schließen oder freizugeben,
wenn sich der Kolben zwischen der ersten und der zweiten Position
bewegt.
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In
dieser Patentanmeldung umfasst der Begriff "Fluid" auch eine Creme, eine Paste, ein Gel, eine
pulverige Substanz und mögliche
Kombinationen derselben. Derartige Varianten fallen jeweils in den
Rahmen der Erfindung.