EP1642862B1 - Behälter mit CO2-Druckgasquelle - Google Patents

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EP1642862B1
EP1642862B1 EP05020984A EP05020984A EP1642862B1 EP 1642862 B1 EP1642862 B1 EP 1642862B1 EP 05020984 A EP05020984 A EP 05020984A EP 05020984 A EP05020984 A EP 05020984A EP 1642862 B1 EP1642862 B1 EP 1642862B1
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EP
European Patent Office
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pressure
container
container according
tap
cartridge
Prior art date
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Application number
EP05020984A
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French (fr)
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EP1642862A1 (de
Inventor
Kurt Oberhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oberhofer Timm
Original Assignee
Oberhofer Timm
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Publication date
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Priority to DE502005002810T priority patent/DE502005002810D1/de
Priority to DK05020984T priority patent/DK1642862T3/da
Priority to EP05020984A priority patent/EP1642862B1/de
Priority to AT05020984T priority patent/ATE385996T1/de
Priority to PL05020984T priority patent/PL1642862T3/pl
Application filed by Oberhofer Timm filed Critical Oberhofer Timm
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Priority to CA2628631A priority patent/CA2628631C/en
Priority to JP2008513995A priority patent/JP2008545932A/ja
Priority to PCT/EP2006/005090 priority patent/WO2006128654A1/de
Priority to US11/921,539 priority patent/US8251257B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/04—Apparatus utilising compressed air or other gas acting directly or indirectly on beverages in storage containers
    • B67D1/0412—Apparatus utilising compressed air or other gas acting directly or indirectly on beverages in storage containers the whole dispensing unit being fixed to the container
    • B67D1/0418—Apparatus utilising compressed air or other gas acting directly or indirectly on beverages in storage containers the whole dispensing unit being fixed to the container comprising a CO2 cartridge for dispensing and carbonating the beverage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
    • B67D1/1252—Gas pressure control means, e.g. for maintaining proper carbonation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0311—Closure means
    • F17C2205/032—Closure means pierceable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0736—Capsules, e.g. CO2

Definitions

  • the invention relates to a container according to the preamble of claim 1, which can be filled with liquid and sealed pressure-tight and removed from the liquid.
  • containers are barrels, small barrels (party kegs) or cans in which CO 2 -containing liquids, in particular drinks, are filled under pressure. It's all about party kegs for beer.
  • party kegs for beer which have an integrated tap in the bottom area of the barrel through which the removal of the beer takes place solely by the internal pressure and gravity.
  • the party keg is vented above the liquid level therein to provide pressure equalization. This can be done by piercing with a can opener.
  • party kegs for beer with an integrated tap and a hand-operated vent valve in the barrel top, which is part of a bunghole closure see. WO 99/23 008 A1 ).
  • a disadvantage of these party kegs is that the accessibility of air in the headspace of the barrel, the digestibility and shelf life of the beer is impaired. The contents of a partially opened party keg of this kind must be consumed quickly, so that the beer does not stand out and become stale.
  • CO 2 dispenser for party kegs in the form of a separate handset known, with the party keg is pierced above the liquid level in it to spend CO 2 in the headspace of the barrel.
  • the dispenser has a CO 2 high pressure cartridge and a pressure control valve. It is intended for multiple use and can be implemented from party keg to party keg. Although CO 2 consumption may be lower than that of a CO 2 dispenser, such CO 2 dispensers in consumer circles ultimately face similar concerns.
  • the pressure bag consists of multilayer, oxygen-impermeable plastic film. He has several chambers containing gas-evolving chemicals, such as baking soda and citric acid. Depending on the pressure drop in the headspace of the keg, the chambers are successively activated and inflated by the gas evolving during the reaction of the chemicals.
  • a disadvantage of the known pressure bag is the unsteady pressure on the beer.
  • the pressure increases abruptly when the next chamber of the pressure bag is activated, and then it drops gradually. This is reflected in an irregular Zapf .
  • the tapping behavior varies between taking the beer out with a powerful jet and a mere trickle.
  • the insert can be made of plastic materials that have been proven for a bunghole closure with pressure balance valve and a drain cock for some time well.
  • the operation of the CO 2 -pressure gas source can be designed so that a with the user familiar with the operation of a conventional pressure balance valve hardly notices a difference.
  • the user has no direct contact with a high-pressure CO 2 cartridge that he may not be comfortable with.
  • the cartridge is intended for single use in a single container and will be disposed of with it. Especially with beer in a tapped party keg its durability is extended by filling the headspace with CO 2 instead of air for easy hand several days.
  • CO 2 cartridges in a suitable size for the CO 2 source of pressurized gas of the insert contain about 16 grams of CO 2 under a pressure of about 80 bar.
  • the pressure is typically between 0.5 and 0.9 bar. It is equal to or slightly higher than the partial pressure of dissolved in the liquid CO 2 .
  • the CO 2 content is decisive for the taste.
  • the CO 2 content varies from beer to beer. If the CO 2 pressure in the headspace of the keg is too low, CO 2 escapes from the beer. If the CO 2 pressure in the headspace is too high, overcarbonation of the beer takes place, which affects its taste and wholesomeness.
  • the CO 2 -Druckgasario after the EP 1 642 861 A1 makes sure that neither one nor the other happens.
  • the piercing needle is structurally combined with a valve member of the pressure control valve. In its control function can be intervened undesirably, when the user presses the knob again. This is completely unnecessary, in the container after the EP 1 642 861 A1 but not excluded.
  • the object of the invention is that of the EP 1 642 861 A1 to secure known container against manipulation of the knob, so that can not be interfered with in the control function of the pressure control valve.
  • This object is achieved in that the first time the rotary knob is exceeded after exceeding a predetermined angle of rotation for piercing the CO 2 -Highdruckpatrone the slider on the knob to jump back axially, lock and lock the knob against repeated actuation is suitable.
  • the piercing needle is structurally combined with a valve member of the pressure regulating valve, which can be adjusted axially between a sealing position and a passage position on a valve seat of the pressure regulating valve. The slider jumps back from the piercing needle.
  • the slide comes when piercing the CO 2 high-pressure cartridge end face against face with the piercing needle in flush contact.
  • the piercing needle immediately before piercing takes a sealing position directly behind the valve seat of the pressure regulating valve.
  • the container has a sealed chamber in which the CO 2 high-pressure cartridge with the head to the opening of the container has snug fit.
  • the tight closure of the chamber is preferred for reasons of hygiene.
  • the CO 2 high pressure cartridge is at its neck of small diameter over the circumference against the wall of the Chamber sealed. As a result, the axial forces are limited, which is subject to the cartridge during piercing.
  • the insert occupies an upper opening of the container.
  • the CO 2 from the CO 2 high-pressure cartridge can be dispensed both into a headspace of the container above the liquid level in it, as well as via a check valve directly into the liquid.
  • the opening occupied by the insert is a bunghole through which the container is filled with liquid.
  • the insert acts as a bunghole closure.
  • the CO 2 from the CO 2 high-pressure cartridge can be dispensed directly into the headspace of the container or in the liquid itself. But it is also possible to connect a pressure bag to the insert.
  • the pressure bag is applied by applying vacuum to the housing of the insert and welded tightly to the housing.
  • the pressure bag comes to rest in direct contact with the housing of the insert inside the container. It is inflated by the spent CO 2 .
  • the filling pressure of the pressure bag is constant, so no pressure fluctuations and irregularities occur in Zapf .
  • the filling pressure can be set slightly higher than the partial pressure of the CO 2 dissolved in the liquid, which thus remains completely unaffected by taste.
  • the container has an outlet tap at the bottom.
  • the removal of the liquid thus takes place by internal pressure and gravity effect.
  • the CO 2 from the CO 2 high-pressure cartridge prevents a negative pressure in the headspace of the container. This is possible in the variants with and without pressure bag.
  • the container instead of the outlet tap at the top have a tap, to which a riser leads, which extends to the bottom of the container.
  • the liquid is transported by pressure of the CO 2 discharged from the CO 2 -Hochdruckpatrone toward the tap. Tapping on top of the tank is more convenient than below.
  • a discharge chute with a hose connection is provided on the outside of the tap.
  • the chimney is added to the container as a separate part. It is clipped on after pulling out the tap.
  • the CO 2 compressed gas source is designed as an insert which fits through the bunghole of a container into the container and closes the bunghole tight.
  • the source of CO 2 gas may be substituted for the Bunghole closure with pressure compensation valve after WO 99/23 008 A1 to step.
  • the container is filled under pressure with CO 2 -containing liquid through the bunghole usually located in the middle of its topsoil. Then the bunghole is tightly sealed with the insert.
  • To remove the liquid can serve an integrated drain cock, which is located at the bottom of the bottom of the container on the side wall.
  • the liquid passes through internal pressure and gravity effect, until in the headspace of the container above the liquid level in a negative pressure is reached.
  • the CO 2 compressed gas source is activated.
  • the CO 2 compressed gas source feeds CO 2 at a pressure into the head space of the container, which corresponds to the partial pressure of the dissolved CO 2 in the liquid or slightly exceeds this partial pressure. This ensures a constant emptying of the container. There is no air in the headspace of the container.
  • the CO 2 content of the liquid remains the same.
  • the insert is of elongated-slender shape and mostly radially symmetric to a central axis. It consists mainly of plastic.
  • the plastic materials used for its production have been proven for bunghole closures and outlet cocks of relevant containers for years.
  • the two-component plastic injection molding technique offers.
  • the insert which is in the installed position and closes the bunghole of the container protrudes with a housing 10 into the container.
  • the housing 10 has at its inner end a chamber 12 for the snug-fit recording of a CO 2 high-pressure cartridge 14.
  • the cartridge 14 has its smallest diameter on a circular cylindrical neck. It is sealed here with a peripheral seal against the wall of the housing 10.
  • the inner end of the chamber 12 is closed with a lid 18 which is welded or screwed to the wall of the housing 10.
  • the housing 10 is seated outside with a circumferential collar 20 on the beaded edge of the bunghole.
  • a seal 22 is formed, with which the insert seals the bunghole.
  • the knob 24 has a steep external thread 26, with which it is screwed into a complementary internal thread of the housing 10.
  • a piercing needle 34 For piercing the CO 2 cartridge 14 is a piercing needle 34, which is structurally associated with the valve member of a pressure control valve.
  • the valve member is suspended with an elastic membrane 36 in the axial center of the housing 10.
  • the tip of the piercing needle 34 is only slightly spaced from the end face of the CO 2 cartridge 14.
  • valve seat is formed from the elastic sealing material to the housing 10.
  • the piercing needle 34 is acted upon by a slider 40 which is located between the knob 24 and the piercing needle 34.
  • the slider 40 is guided longitudinally displaceably in the housing 10. He stands with the piercing needle 34 face against face in flush contact.
  • the piercing needle 34 is guided with a central spigot 42 in a fitting opening of the slider 40.
  • Knob 24 and slide 40 are in the circumferential direction extending webs 46 in abutment. There are two opposing webs 46 are provided, which have radial end faces and a circumferential length of approximately 90 °. Between the webs 46 are Lükken, in which the webs 46 of the other part fit in the manner of a rectangular toothing. Upon actuation, the knob 24 screws against the slide 40, which is axially adjusted.
  • a helical compression spring 48 is clamped between the knob 24 and slider 40.
  • the helical compression spring 48 is located around a central, peg-shaped projection 50 on the side facing away from the piercing needle 34 outside of the slider 40 and a central, axial plunger 52 on the inside of the knob 24 around.
  • the helical compression spring 48 biases the slider 40 against the piercing needle 34.
  • the membrane 36 defines a working space downstream of the valve seat 38 of the pressure regulating valve.
  • the working space has a lateral outlet opening, in front of which an elastic O-ring 58 is located.
  • the O-ring 58 has the function of a check valve. It prevents liquid from entering the insert.
  • the knob 24 is rotated by approximately 90 °.
  • the slider 40 is adjusted by the screw feed of the knob 24 axially inwards.
  • the piercing needle 34 is taken along with elastic deformation of the membrane 36 axially inwardly.
  • the valve member lifts off the valve seat. After piercing, a very small valve chamber standing CO 2 filled in front of the head of the CO 2 cartridge 14 under high pressure.
  • the slider 40 After completed 90 ° rotation or over-rotation of the knob 24, the slider 40 jumps against the force of the helical compression spring 48 axially outward. He is to be actuated by the piercing needle 34, which is axially reset by the elastic re-deformation of the diaphragm 36. The helical compression spring 48 is tensioned. The pressure control valve is closed and a small amount of high pressure CO 2 admitted into the working space. The CO 2 pressure forces on the membrane 36 contribute to the needle-actuated spring-back of the slider 40 at. The slider 40 engages with its webs 46 in the complementary gaps of the knob 24, and it blocks the knob 24 against repeated actuation.
  • the further opening and closing of the pressure regulating valve is determined by an equilibrium of forces on the diaphragm 36, to which the elastic properties of the diaphragm 36, the spring constant of the helical compression spring 48 and the CO 2 pressure in the working space contribute.
  • the spring constant of the helical compression spring 48 is determining.
  • the user will activate the CO 2 source of pressurized gas when the internal pressure in the container has dropped to the point where the jet of fluid exiting through the outlet cock becomes too weak.
  • the CO 2 -pressure gas source can be readily activated even before, if the internal pressure in the container is still high. A metering of CO 2 in the headspace of the container does not take place as long as the high internal pressure on the O-ring 58 in front of the outlet port loads.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der mit Flüssigkeit befüllt und druckdicht verschlossen und aus dem Flüssigkeit entnommen werden kann. Beispiele für solche Behälter sind Fässer, Kleinfässer (Partyfässer) oder Dosen, in denen CO2-haltige Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, unter Druck abgefüllt sind. Speziell geht es um Partyfässer für Bier.
  • Es gibt mit CO2-Hochdruckpatronen arbeitende Zapfarmaturen, mit denen solche Behälter angezapft werden, um mit CO2-Druck Flüssigkeit daraus zu entnehmen. Das entspricht der in der Gastronomie üblichen Zapftechnik mit CO2 aus CO2-Hochdruckflaschen, bei der eine sehr gute Bekömmlichkeit und Haltbarkeit des Biers erreicht wird.
  • Es gibt jedoch Verbraucherkreise, in denen Zapfarmaturen mit CO2-Hochdruckpatronen nicht ankommen. Für nur gelegentliche Käufer von Partyfässern Bier lohnt sich die Anschaffung einer aufwendigen Zapfarmatur nicht. Es gibt auch Menschen, denen der Umgang mit CO2Hochdruckpatronen nicht geheuer ist. Andere scheuen den Nachschubbedarf an Patronen.
  • Es wurden daher Partyfässer für Bier entwickelt, die im Bodenbereich des Fasses einen integrierten Auslaufhahn haben, über den die Entnahme des Biers allein durch den Innendruck und die Schwerkraft erfolgt. Üblicherweise wird das Partyfaß oberhalb des Flüssigkeitspegels darin belüftet, um einen Druckausgleich herbeizuführen. Das kann durch Anstechen mit einem Dosenöffner geschehen. Es gibt aber auch Partyfässer für Bier mit einem integrierten Auslaufhahn und einem handbetätigten Belüftungsventil im Faßoberboden, das Teil eines Spundlochverschlusses ist (vgl. WO 99/23 008 A1 ).
  • Nachteilig bei diesen Partyfässern ist, daß durch den Zutritt von Luft in den Kopfraum des Fasses die Bekömmlichkeit und Haltbarkeit des Biers beeinträchtigt wird. Der Inhalt eines angebrochenen Partyfasses dieser Art muß zügig verbraucht werden, damit das Bier nicht absteht und schal wird.
  • Es gibt verschiedene Ansätze, die Haltbarkeit des Biers in einem angebrochenen Partyfaß zu verbessern. So ist es aus der WO 99/47 451 A1 bekannt, eine Aerosoldose, die an Aktivkohle gebundenes CO2 unter Niederdruck enthält, in das Partyfaß zu integrieren und in dem Kopfraum des Fasses einen CO2-Druck aufzubauen, der den Partialdruck des in dem Bier gelösten CO2 egalisiert oder übersteigt. Nachteilig ist das große Volumen der Dose. Auch ist Aktivkohle ein recht aufwendiges Speichermedium.
  • Aus der DE 199 52 379 A1 ist ein CO2-Spender für Partyfässer in Form eines separaten Handgeräts bekannt, mit dem das Partyfaß oberhalb des Flüssigkeitspegels darin angestochen wird, um CO2 in den Kopfraum des Fasses auszugeben. Der Spender weist eine CO2-Hochdruckpatrone und ein Druckregelventil auf. Er ist für den Mehrfachgebrauch gedacht und läßt sich von Partyfaß zu Partyfaß umsetzen. Wenn auch der CO2-Verbrauch geringer sein mag, als bei einer mit CO2 arbeitenden Zapfarmatur, begegnet ein solcher CO2-Spender in Verbraucherkreisen letztlich ähnlichen Bedenken.
  • Aus der Praxis ist es auch bekannt, in den Kopfraum eines Partyfasses für Bier einen Druckbeutel einzulassen, der expandiert, wenn der Druck in dem Kopfraum abfällt, und dadurch zum einen den sich bildenden Hohlraum ausfüllt und zum andern einen Preßdruck auf den Flüssigkeitspegel in dem Faß ausübt, der den Partialdruck des in dem Bier gelösten CO2 übersteigt. Der Druckbeutel besteht aus mehrlagiger, sauerstoffdiffusionsdichter Kunststoff-Folie. Er hat mehrere Kammern, die Gas entwickelnde Chemikalien enthalten, beispielsweise Backpulver und Zitronensäure. Die Kammern werden je nach Druckabfall im Kopfraum des Partyfasses sukzessive aktiviert und durch das bei der Reaktion der Chemikalien sich entwickelnde Gas aufgeblasen.
  • Nachteilig bei dem bekannten Druckbeutel ist die unstetige Druckausübung auf das Bier. Der Druck steigt sprunghaft an, wenn die jeweils nächste Kammer des Druckbeutels aktiviert wird, und er fällt dann sukzessive ab. Das schlägt sich in einem unregelmäßigen Zapfverhalten nieder. Das Zapfverhalten schwankt zwischen einer Entnahme des Biers mit einem kräftigen Strahl und einem bloßen Tröpfeln.
  • Die Veröffentlichung EP 1 642 861 A1 der prioritätsbegründenden europäischen Patentanmeldung Nr. 05 01 18 96.7 und die BE 1 004 018 A3 sind für einen Behälter mit einem Einsatz einschlägig, der sich unter Abdichtung in einer Öffnung des Behälters festlegen läßt und eine CO2-Hochdruckpatrone, ein Druckregelventil zum Ausgeben von CO2 daraus und einen von außen zugängliches Drehknopf aufweist, der sich gegen einen axial geführten Schieber vorschraubt, durch dessen Betätigung sich die CO2-Hochdruckpatrone mit einer Anstechnadel anstechen läßt.
  • Dank seines geringen Bauvolumens ist der Einsatz der EP 1 642 861 A1 geeignet, den Spundlochverschluß mit Druckausgleichsventil nach der WO 99/23 008 A1 zu ersetzen, ohne daß an Form und Größe des damit jeweils zu bestückenden Behälters, beispielsweise Party-Bierfasses, etwas wesentlich geändert werden müßte. Die Abläufe an einer Abfüllanlage ändern sich allenfalls geringfügig. Der Einsatz kann aus Kunststoffmaterialien hergestellt werden, die für einen Spundlochverschluß mit Druckausgleichsventil und einen Auslaufhahn seit geraumer Zeit bestens bewährt sind. Auch die Bedienung der CO2-Druckgasquelle kann so gestaltet werden, daß ein mit der Betätigung eines herkömmlichen Druckausgleichsventils vertrauter Benutzer kaum einen Unterschied merkt. Der Benutzer hat keinen direkten Umgang mit einer CO2-Hochdruckpatrone, die ihm vielleicht nicht geheuer ist. Die Patrone ist für den Einmalgebrauch in einem einzigen Behälter bestimmt und wird zusammen mit diesem entsorgt. Speziell bei Bier in einem angezapften Partyfaß wird dessen Haltbarkeit durch Auffüllen des Kopfraums mit CO2 statt Luft um leichterhand mehrere Tage verlängert.
  • Handelsübliche anstechbare CO2-Patronen in einer für die CO2-Druckgasquelle des Einsatzes geeigneten Größe enthalten ca. 16 g CO2 unter einem Druck von ca. 80 Bar. Die Minderung und die präzise Regelung des Drucks, unter dem das in den Kopfraum des Behälters ausgegebene CO2 steht, stellt an die Konstruktion einer CO2-Druckgasquelle in Form eines kompakten Einsatzes erhebliche Anforderungen. Der Druck liegt typischerweise zwischen 0,5 und 0,9 Bar. Er ist gleich oder geringfügig höher als der Partialdruck des in der Flüssigkeit gelösten CO2.
  • Speziell bei Bier ist der CO2-Gehalt für den Geschmack mitbestimmend. Der CO2-Gehalt variiert von Biersorte zu Biersorte. Ist der CO2-Druck im Kopfraum des Partyfasses zu niedrig, so entweicht CO2 aus dem Bier. Ist der CO2-Druck im Kopfraum zu hoch, findet eine Überkarbonatisierung des Biers statt, durch die dessen Geschmack und Bekömmlichkeit beeinträchtigt werden. Die CO2-Druckgasquelle nach der EP 1 642 861 A1 stellt sicher, daß weder das eine, noch das andere geschieht.
  • Bei dem Behälter nach der EP 1 642 861 A1 ist die Anstechnadel mit einem Ventilglied des Druckregelventils baulich vereinigt. In dessen Regelfunktion kann unerwünschterweise eingegriffen werden, wenn der Benutzer den Drehknopf abermals betätigt. Das ist zwar völlig überflüssig, bei dem Behälter nach der EP 1 642 861 A1 aber nicht ausgeschlossen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den aus der EP 1 642 861 A1 bekannten Behälter gegen Manipulationen an dem Drehknopf zu sichern, so daß in die Regelfunktion des Druckregelventils nicht eingegriffen werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß bei erstmaliger Betätigung des Drehknopfs nach Überschreiten eines vorgegebenen Drehwinkels zum Anstechen der CO2-Hochdruckpatrone der Schieber an dem Drehknopf axial zurückzuspringen, einzurasten und den Drehknopf gegen abermalige Betätigung zu blockieren geeignet ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anstechnadel mit einem Ventilglied des Druckregelventils baulich vereinigt, das sich zwischen einer Dichtstellung und einer Durchlaßstellung an einem Ventilsitz des Druckregelventils axial verstellen läßt. Der Schieber springt von der Anstechnadel betätigt zurück.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform kommt der Schieber beim Anstechen der CO2-Hochdruckpatrone Stirnfläche gegen Stirnfläche mit der Anstechnadel in bündige Anlage.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Anstechnadel unmittelbar vor dem Anstechen eine Dichtstellung direkt hinter dem Ventilsitz des Druckregelventils ein. Dadurch ist das Volumen des Ventilraums, der nach dem Anstechen der CO2-Hochdruckpatrone von deren Maximaldruck beaufschlagt ist, sehr klein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Behälter eine dicht abgeschlossene Kammer, in der die CO2-Hochdruckpatrone mit dem Kopf zu der Öffnung des Behälters hin Paßsitz hat. Der dichte Abschluß der Kammer ist aus Hygienegründen bevorzugt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die CO2-Hochdruckpatrone an ihrem Hals geringen Durchmessers über den Umfang gegen die Wand der Kammer abgedichtet. Dadurch sind die axialen Kräfte begrenzt, denen die Patrone beim Anstechen unterliegt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform nimmt der Einsatz eine obere Öffnung des Behälters ein. Das CO2 aus der CO2-Hochdruckpatrone kann sowohl in einen Kopfraum des Behälters oberhalb des Flüssigkeitspegels darin, als auch über ein Rückschlagventil direkt in die Flüssigkeit ausgegeben werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung, die der Einsatz einnimmt, ein Spundloch, durch das der Behälter mit Flüssigkeit befüllt wird. Der Einsatz fungiert als Spundlochverschluß.
  • Das CO2 aus der CO2-Hochdruckpatrone kann unmittelbar in den Kopfraum des Behälters bzw. in die Flüssigkeit selbst ausgegeben werden. Es ist aber auch möglich, einen Druckbeutel an den Einsatz anzuschließen. Der Druckbeutel wird durch Anlegen von Vakuum an das Gehäuse des Einsatzes herangezogen und mit dem Gehäuse dicht verschweißt. Der Druckbeutel kommt in unmittelbarer Anlage mit dem Gehäuse des Einsatzes im Innern des Behälters zu liegen. Er wird durch das ausgegebene CO2 aufgeblasen. Gegenüber dem eingangs erwähnten Druckbeutel nach dem Stand der Technik ergibt sich dabei der Vorteil, daß der Fülldruck des Druckbeutels konstant ist, also keine Druckschwankungen und Unregelmäßigkeiten im Zapfverhalten eintreten. Der Fülldruck kann etwas höher eingestellt werden, als der Partialdruck des in der Flüssigkeit gelösten CO2, der dadurch geschmacksneutral gänzlich unbeeinflußt bleibt.
  • Bei der Variante mit dem Druckbeutel kann statt CO2 auch ein anderes Druckgas aus einer Hochdruckpatrone zum Einsatz kommen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Behälter unten einen Auslaufhahn. Die Entnahme der Flüssigkeit damit erfolgt durch Innendruck und Schwerkraftwirkung. Das CO2 aus der CO2-Hochdruckpatrone verhindert, daß im Kopfraum des Behälters ein Unterdruck entsteht. Das ist in den Varianten mit und ohne Druckbeutel möglich.
  • In der Variante mit dem Druckbeutel kann der Behälter statt des Auslaufhahns oben einen Zapfhahn haben, zu dem eine Steigleitung führt, die bis an den Boden des Behälters reicht. Die Flüssigkeit wird durch Druck des aus der CO2-Hochdruckpatrone ausgegebenen CO2 hin zu dem Zapfhahn befördert. Das Zapfen oben am Behälter ist bequemer, als unten.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist außen an dem Zapfhahn ein Auslaufküken mit einem Schlauchanschluß vorgesehen. Das Auslaufküken ist dem Behälter als separates Teil beigegeben. Es wird nach Herausziehen des Zapfhahns darauf aufgeklipst.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Abbildung zeigt eine CO2-Druckgasquelle im Längsschnitt.
  • Die CO2-Druckgasquelle ist als Einsatz ausgebildet, der durch das Spundloch eines Behälters hindurch in den Behälter paßt und das Spundloch dicht verschließt. Die CO2-Druckgasquelle kann an die Stelle des Spundlochverschlusses mit Druckausgleichsventil nach der WO 99/23 008 A1 treten.
  • Der Behälter wird durch das üblicherweise in der Mitte seines Oberbodens befindliche Spundloch unter Druck mit CO2-haltiger Flüssigkeit befüllt. Sodann wird das Spundloch mit dem Einsatz dicht verschlossen. Zur Entnahme der Flüssigkeit kann ein integrierter Auslaufhahn dienen, der sich auf Unterbodenhöhe des Behälters an dessen Seitenwand befindet. Die Flüssigkeit läuft durch Innendruck und Schwerkraftwirkung aus, bis im Kopfraum des Behälters oberhalb des Flüssigkeitspegels darin ein Unterdruck erreicht ist. Diesen richtig einzustellen und geregelt aufrechtzuerhalten, wird die CO2-Druckgasquelle aktiviert. Die CO2-Druckgasquelle speist CO2 unter einem Druck in den Kopfraum des Behälters ein, der dem Partialdruck des in der Flüssigkeit gelösten CO2 entspricht oder diesen Partialdruck geringfügig übersteigt. Dadurch ist eine stetige Entleerung des Behälters gewährleistet. Es gelangt keine Luft in den Kopfraum des Behälters. Der CO2-Gehalt der Flüssigkeit bleibt gleich.
  • Der Einsatz ist von länglich-schlanker Form und größtenteils radialsymmetrisch zu einer zentralen Achse aufgebaut. Er besteht überwiegend aus Kunststoff. Die zu seiner Herstellung verwendeten Kunststoffmaterialien sind für Spundlochverschlüsse und Auslaufhähne einschlägiger Behälter seit Jahren bewährt. Für die Herstellung bietet sich die Zweikomponenten-Kunststoffspritzgußtechnik an.
  • Der in Einbaustellung befindliche, das Spundloch des Behälters verschließende Einsatz ragt mit einem Gehäuse 10 in den Behälter hinein.
  • Das Gehäuse 10 hat an seinem inneren Ende eine Kammer 12 für die Paßsitz-Aufnahme einer CO2-Hochdruckpatrone 14. Der Kopf der Patrone 14, an dessen Stirnfläche sie angestochen werden kann, ist dem Spundloch zugewandt. Die Patrone 14 hat ihren kleinsten Durchmesser an einem kreiszylindrischen Hals. Sie ist hier mit einer umlaufenden Dichtung gegen die Wand des Gehäuses 10 abgedichtet.
  • Das innere Ende der Kammer 12 ist mit einem Deckel 18 verschlossen, der mit der Wand des Gehäuses 10 verschweißt oder verschraubt ist.
  • Das Gehäuse 10 sitzt außen mit einem umlaufenden Kragen 20 auf dem Bördelrand des Spundlochs auf. An den Kragen 20 ist eine Dichtung 22 angeformt, mit der der Einsatz das Spundloch abdichtet.
  • Über den Kragen 20 steht nach außen ein in das Gehäuse 10 eingelassener Drehknopf 24 vor, bei dessen Betätigung die CO2-Patrone 14 angestochen wird. Der Drehknopf 24 hat ein steiles Außengewinde 26, mit dem er in ein komplementäres Innengewinde des Gehäuses 10 eingeschraubt ist.
  • Zum Anstechen der CO2-Patrone 14 dient eine Anstechnadel 34, die mit dem Ventilglied eines Druckregelventils baulich vereinigt ist. Das Ventilglied ist mit einer elastischen Membran 36 in Achsmitte des Gehäuses 10 aufgehängt. Die Spitze der Anstechnadel 34 ist von der Stirnfläche der CO2-Patrone 14 nur wenig beabstandet.
  • Bei einer axialen Stellbewegung der Anstechnadel 34 auf die CO2-Patrone 14 hin hebt das Ventilglied von einem Ventilsitz des Druckregelventils ab. Der Ventilsitz ist aus dem elastischen Dichtmaterial an das Gehäuse 10 angeformt.
  • Die Anstechnadel 34 wird von einem Schieber 40 beaufschlagt, der zwischen dem Drehknopf 24 und der Anstechnadel 34 liegt. Der Schieber 40 ist längsverschieblich in dem Gehäuse 10 geführt. Er steht mit der Anstechnadel 34 Stirnfläche gegen Stirnfläche in bündiger Anlage. Die Anstechnadel 34 ist mit einem zentralen Zentrieransatz 42 in einer Paßöffnung des Schiebers 40 geführt.
  • Drehknopf 24 und Schieber 40 stehen mit in Umfangsrichtung sich erstreckenden Stegen 46 in Anlage. Es sind zwei einander gegenüberliegende Stege 46 vorgesehen, die radiale Stirnflächen und eine Umfangslänge von je ca. 90° haben. Zwischen den Stegen 46 befinden sich Lükken, in die die Stege 46 des jeweils anderen Teils nach Art einer Rechteckverzahnung passen. Bei Betätigung schraubt sich der Drehknopf 24 gegen den Schieber 40 vor, der dabei axial verstellt wird.
  • Zwischen Drehknopf 24 und Schieber 40 ist eine Schraubendruckfeder 48 eingespannt. Die Schraubendruckfeder 48 liegt um einen mittigen, zapfenförmigen Ansatz 50 an der der Anstechnadel 34 abgewandten Außenseite des Schiebers 40 und um einen mittigen, axialen Stößel 52 an der Innenseite des Drehknopfs 24 herum. Die Schraubendruckfeder 48 spannt den Schieber 40 gegen die Anstechnadel 34.
  • Die Membran 36 begrenzt einen Arbeitsraum stromab von dem Ventilsitz 38 des Druckregelventils. Der Arbeitsraum hat eine seitliche Auslaßöffnung, vor der ein elastischer O-Ring 58 liegt. Der O-Ring 58 hat die Funktion eines Rückschlagventils. Er verhindert, daß Flüssigkeit in den Einsatz gelangt.
  • Zum Anstechen der CO2-Patrone 14 wird der Drehknopf 24 um ca. 90° gedreht. Der Schieber 40 wird durch den Schraubenvorschub des Drehknopfs 24 axial nach innen verstellt. Die Anstechnadel 34 wird unter elastischer Verformung der Membran 36 axial nach innen mitgenommen. Das Ventilglied hebt von dem Ventilsitz ab. Nach dem Anstechen füllt sich ein sehr kleiner Ventilraum vor dem Kopf der CO2-Patrone 14 mit unter hohem Druck stehendem CO2.
  • Nach vollendeter 90°-Drehung bzw. Überdrehung des Drehknopfs 24 springt der Schieber 40 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 48 axial nach außen zurück. Er wird dazu von der Anstechnadel 34 betätigt, die durch die elastische Rückverformung der Membran 36 axial zurückgestellt wird. Die Schraubendruckfeder 48 wird gespannt. Das Druckregelventil wird geschlossen und eine kleine Menge von unter hohem Druck stehendem CO2 in den Arbeitsraum eingelassen. Die CO2Druckkräfte an der Membran 36 tragen zu dem anstechnadelbetätigten Rückspringen des Schiebers 40 bei. Der Schieber 40 rastet mit seinen Stegen 46 in den komplementären Lücken des Drehknopfs 24 ein, und er blockiert den Drehknopf 24 gegen abermalige Betätigung.
  • Das weitere Öffnen und Schließen des Druckregelventils wird durch ein Kräftegleichgewicht an der Membran 36 bestimmt, zu dem die elastischen Eigenschaften der Membran 36, die Federkonstante der Schraubendruckfeder 48 und der CO2-Druck in dem Arbeitsraum beitragen. Für den Druck des ausgegebenen CO2 ist die Federkonstante der Schraubendruckfeder 48 bestimmend.
  • Gemeinhin wird der Benutzer die CO2-Druckgasquelle aktivieren, wenn der Innendruck in dem Behälter soweit abgefallen ist, daß der Strahl der durch den Auslaufhahn austretenden Flüssigkeit zu schwach wird. Die CO2-Druckgasquelle kann aber ohne weiteres auch schon vorher aktiviert werden, wenn der Innendruck in dem Behälter noch hoch ist. Eine Eindosierung von CO2 in den Kopfraum des Behälters findet solange nicht statt, wie der hohe Innendruck auf dem O-Ring 58 vor der Auslaßöffnung lastet.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 10
    Gehäuse
    12
    Kammer
    14
    CO2-Hochdruckpatrone
    18
    Deckel
    20
    Kragen
    22
    Dichtung
    24
    Drehknopf
    26
    Außengewinde
    34
    Anstechnadel
    36
    Membran
    40
    Schieber
    42
    Zentrieransatz
    46
    Steg
    48
    Schraubendruckfeder
    50
    Ansatz
    52
    Stößel
    58
    O-Ring

Claims (12)

  1. Behälter, der mit Flüssigkeit befüllbar und druckdicht verschließbar und aus dem Flüssigkeit entnehmbar ist, mit einem Einsatz, der unter Abdichtung in einer Öffnung des Behälters festlegbar ist und eine CO2-Hochdruckpatrone (14), ein Druckregelventil zum Ausgeben von CO2 daraus und einen von außen zugänglichen Drehknopf (24) aufweist, der sich gegen einen axial geführten Schieber (40) vorschraubt, durch dessen Betätigung die CO2-Hochdruckpatrone (14) mit einer Anstechnadel (34) anstechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei erstmaliger Betätigung des Drehknopfs (24) nach Überschreitung eines vorgegebenen Drehwinkels zum Anstechen der CO2-Hochdruckpatrone (14) der Schieber (40) an dem Drehknopf (24) axial zurückzuspringen, einzurasten und den Drehknopf (24) gegen abermalige Betätigung zu blockieren geeignet ist.
  2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstechnadel (34) mit einem Ventilglied des Druckregelventils baulich vereinigt ist, das zwischen einer Dichtstellung und einer Durchlaßstellung an einem Ventilsitz des Druckregelventils axial verstellbar ist, und daß der Schieber (40) von der Anstechnadel (34) betätigt zurückspringt.
  3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (40) beim Anstechen der CO2-Hochdruckpatrone (14) Stirnfläche gegen Stirnfläche mit der Anstechnadel (34) in bündige Anlage kommt.
  4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstechnadel (34) unmittelbar vor dem Anstechen eine Dichtstellung direkt hinter dem Ventilsitz des Druckregelventils einnimmt.
  5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine dicht abgeschlossene Kammer (12) hat, in der die CO2-Hochdruckpatrone (14) mit dem Kopf zu der Öffnung hin Paßsitz hat.
  6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die CO2-Hochdruckpatrone (14) an ihrem Hals geringen Durchmessers über den Umfang gegen die Wand der Kammer (12) abgedichtet ist.
  7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz eine obere Öffnung des Behälters einnimmt.
  8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ein Spundloch ist, durch das der Behälter mit Flüssigkeit befüllbar ist, und daß der Einsatz als Spundlochverschluß fungiert.
  9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einsatz ein Druckbeutel angeschlossen ist, der durch das ausgegebene CO2 aufblasbar ist.
  10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er unten einen Auslaufhahn hat.
  11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er oben einen Zapfhahn hat, zu dem eine Steigleitung führt, die bis an den Boden des Behälters reicht.
  12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß außen an dem Zapfhahn ein Auslaufküken mit einem Schlauchanschluß vorgesehen ist.
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