EP1737759A1 - Vorrichtung zur ausgabe eines fluides aus einem hohlraum eines behälters - Google Patents

Vorrichtung zur ausgabe eines fluides aus einem hohlraum eines behälters

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EP1737759A1
EP1737759A1 EP05716403A EP05716403A EP1737759A1 EP 1737759 A1 EP1737759 A1 EP 1737759A1 EP 05716403 A EP05716403 A EP 05716403A EP 05716403 A EP05716403 A EP 05716403A EP 1737759 A1 EP1737759 A1 EP 1737759A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
container
membrane
valve housing
storage space
Prior art date
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Granted
Application number
EP05716403A
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English (en)
French (fr)
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EP1737759B1 (de
EP1737759B2 (de
Inventor
Peter Schneider
Rudolph Thewes
Bernd Häussler
Karl-Friedrich Krause
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.)
Huber Packaging Group GmbH
Original Assignee
Huber Verpackungen GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D83/60—Contents and propellant separated
    • B65D83/66—Contents and propellant separated first separated, but finally mixed, e.g. in a dispensing head
    • B65D83/663—Contents and propellant separated first separated, but finally mixed, e.g. in a dispensing head at least a portion of the propellant being separated from the product and incrementally released by means of a pressure regulator
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for dispensing a fluid, in particular a liquid such as beer or the like, from a storage space of a container via at least one closable discharge opening to the outside, with a relation to the storage space separated pressure reservoir in which a propellant is added under pressure, the over a pressure control device is connectable to the storage space.
  • a device for dispensing a fluid in particular a liquid such as beer or the like
  • a storage space of a container via at least one closable discharge opening to the outside, with a relation to the storage space separated pressure reservoir in which a propellant is added under pressure, the over a pressure control device is connectable to the storage space.
  • a device is known from US-A-5,368,207.
  • a pressurized container for example a spray can, having a first space in which a liquid under gas pressure is received and which can be dispensed from the container via a valve of the type customary for spray cans.
  • a second space is provided within the container, in which a propellant is received under high pressure. From this second space, the propellant can be discharged into the first space via a pressure regulator intended to maintain a constant pressure within the first space.
  • the pressure regulator has a piston movably guided in a closed housing and sealed against the housing wall at both ends. This piston includes at its one end with the housing a third space under a predetermined reference pressure.
  • a lateral passage opening is formed to an outlet which communicates with the first space and which can be opened or closed depending on the axial position of the piston.
  • a cavity which communicates via an inlet opening with the second space in which the propellant is received under pressure.
  • the passage of propellant from the second space is made possible in the first space of the container. If, for example, the pressure in the first chamber of the container fall off, for example because liquid is discharged via the valve to the outside, this will be due to the reference pressure in the third space, which is on the Piston acts, lead to a displacement of the piston in the direction of the open position.
  • propellant is discharged from the second space into the first space, resulting in an increase in the pressure in the first space.
  • the pressure regulator in the first room tries to set an equilibrium pressure which essentially depends on the reference pressure within the third space.
  • the equilibrium pressure between the liquid and corresponds to the gas preferably the equilibrium pressure between the liquid and corresponds to the gas.
  • party kegs which, for example, have a volume of 3, 5 or 10 liters and in which beer is to be stored under C0 2 pressure, wherein this pressure is to be maintained even during tapping
  • the equilibrium pressure results between beer and C0 2 as a physical function of the solubility of C0 2 in beer.
  • an absolute pressure in the order of about 0.5 to 2 bar between about 5 ° C and 10 ° C.
  • an overpressure of about 0.5 to 1 bar compared to the ambient pressure should be maintained.
  • the maintenance of the reference pressure within the third space is however difficult over a longer period of time.
  • manufacturing tolerances it is often to be expected for a storage period of several months with a certain pressure loss from the reference space, which naturally leads to a corresponding drop in the pressure set by the pressure regulator above the liquid.
  • Even with the use of high-quality, precise parts with small tolerances, diffusion losses and migration losses can be expected over time, since complete sealing of a gas volume over a long period of time is difficult to achieve.
  • the invention is therefore based on the object to improve a device according to the aforementioned type such that within the storage space of the container from which the fluid can be discharged under pressure to the outside, a preset pressure can be met as precisely as possible. This should be possible in the simplest possible and cost-effective manner. It should possible-fc have a longer storage time no adverse effect on the precision of the pressure control.
  • the pressure control device comprises an axially movable control member, which is discharged by means of a biasing means in the direction of an open position in the propellant from the pressure reservoir into the storage space, that Ambient pressure, the the container is exposed, acts on the regulating member in the direction of the open position, and that the irine pressure within the storage space of the container acts on the regulating member in the direction of the closed position.
  • the internal pressure in the storage space is now set on the basis of the differential pressure between the storage space and the external pressure of the container plus a constant force, which is generated by the biasing means.
  • This has the advantage that the desired pressure control range can be adjusted by selecting the biasing means.
  • optimal tapping behavior can be achieved, so that e.g. Wheat beer with a higher pressure than Pils or another carbonated beverage, such as Mineral water, can be dispensed.
  • the pressure set within the storage space is no longer dependent on the maintenance of a sealed gas reservoir, ie a gas spring, and may be carried out in a mechanical manner, e.g. be generated by a mechanical spring. In this way it is ensured that regardless of the storage life of the container, a preset pressure in the storage space of the container can be adjusted even after prolonged storage.
  • Another advantage of the invention is that an empty container can initially be provided at the manufacturer with the pressure reservoir and the pressure control device, and that the container can be filled independently at a later time at the bottler and the pressure control device to can be activated at any time.
  • the activation of Druckregeleinri ⁇ htung can be done directly in connection with the filling of the container or only at a later date, for example.
  • Another advantage of the device according to the invention is that prefabricated container manufacturer can be provided with the pressure reservoir and the pressure control device and can be filled or closed unchanged via a conventional in such containers central opening in the lid of the container.
  • conventional filling and sealing devices can be used, such as are common for party cans in the beverage industry, without this changes must be made.
  • the pressure reservoir is designed as a print cartridge with an integrated flow control valve.
  • the pressure reservoir on an outlet valve which is biased towards the closed position with a lower force than the force exerted by the biasing force.
  • the outlet valve is preferably actuated via a valve stem on which the control element acts.
  • Dru ⁇ k- regulating device in conjunction with the use of commercially available print cartridges, which are provided with such a discharge valve with valve tappet.
  • the biasing means is formed in an advantageous embodiment of the invention as a spring.
  • every kind of spring is possible.
  • a mechanical spring is preferably used to avoid the aforementioned disadvantages associated with gas springs.
  • any designs are possible, such as S ⁇ hraubenfedern, disc springs, wave springs or other Baufor- men.
  • Such springs are preferably made of metal, however, the use of plastics or other materials is conceivable.
  • the Druckregelberei ⁇ h can be influenced by the choice of the spring characteristic.
  • the biasing means has an approximately S-shaped characteristic curve.
  • biasing means are preferred in which in a selected area, the applied clamping force (spring force) is approximately independent of the deflection. In this way, the influence of manufacturing tolerances can be absorbed and regardless of the deflection of the biasing means, the desired internal pressure within the container can be maintained to a large extent exactly.
  • control element is designed as a membrane.
  • the structure may be designed such that the internal pressure of the storage space acts on one side of the membrane, while the ambient pressure acts on the other side of the membrane.
  • an actuating part which can be extended from the outside of the container is provided in an activated position for transferring the pressure regulating device from an inactive position in which no pressure regulation takes place.
  • the activation of the pressure control device can be completely independent of the filling of the container.
  • the container can be made completely prefabricated by the manufacturer together with pressure reservoir and pressure control device and be provided only at the bottler about md-t of a beverage bottling.
  • the function of the pressure control device can be activated at any time during or after filling. This makes it possible, in particular, for the pressure regulating device to be activated only immediately by the end user if he wishes to start with a dispensing operation, for example.
  • the Druckregeleinri ⁇ htung a Ventilgecher ise in which the externally operable actuating member is rotatably received, via which the biasing means is axially biased by rotation from the inactive position to the activated position to the control member in the direction of the Open position.
  • control element is axially movably received on a membrane part, which is sealingly connectable to the valve housing.
  • the .Membranteil is preferably formed latched to the valve housing and the pressure reservoir.
  • a connection can be made by a welding process, such as by Reibs ⁇ h Tronet or ultrasonic welding.
  • the pressure regulating device can be activated by a rotary movement of the actuating part.
  • the biasing means between the diaphragm part on the one hand and an intermediate part on the other hand held, wherein the intermediate part is axially displaceable by a rotation of the actuating part in the valve housing to bias the biasing means against the control member in the direction of the open position.
  • the actuating part and the intermediate part have mutually cooperating cam surfaces, via which a rotational movement of the actuating part can be converted into an axial movement of the intermediate part.
  • means for limiting the angle of rotation between the actuating part and the intermediate part are provided.
  • the intermediate part is preferably received axially displaceable, but secured against rotation in the valve housing.
  • the actuating part is preferably insertable from the outside into the valve housing and designed to be latchable therewith.
  • a cavity sealed off from the storage space is formed within the valve housing on the side remote from the pressure reservoir, which is ventilated in the activated position to the outside.
  • the cavity in the inactive position dur ⁇ h a di ⁇ htende system of the actuating part on the valve housing against the surrounding dru ⁇ k sealed and is vented by turning the operating member in the activated position to the outside.
  • means for fixing the intermediate part in the activated position are provided.
  • a suitable toothing may be provided in the valve housing, for example, in which an associated latching element of the actuating part engages.
  • the membrane part on a movably held by the membrane flange by means of which the outlet valve is actuated.
  • the membrane is held by the membrane part from the pressure reservoir, wherein between the membrane part and the pressure reservoir, a cavity is formed, in which the outlet valve opens and is at least one outlet opening with the Spei ⁇ her- space of the container in communication ,
  • si ⁇ h provides a simple coupling of the membrane to the pressure reservoir to allow actuation of the outlet valve to deliver propellant through the cavity into the reservoir.
  • the membrane part is made with the membrane and the flange made of plastic, wherein the existing membrane of a flexible material is made together with the other two parts in 2-K technique.
  • the pressure reservoir is accommodated with the pressure regulating device within the container and sealingly received by means of the valve housing in an opening in the wall, preferably in a Deckflä ⁇ he of the container.
  • the container can be combined with the pressure regulating device and the pressure reservoir, without the s being externally recognizable to a user.
  • the container is during the removal of fluid from the Spei ⁇ herraum, so for example during a ZapfVorgangs, ermögli ⁇ ht that the propellant from the Drru ⁇ kre- servoir passes directly into the headspace of the container without a Dur ⁇ htre dur ⁇ h a im Storage space taken up liquid is necessary. As a result, corresponding disadvantages are avoided.
  • the actuating part has a secured in the inactive position by a Orgin Rundsindikator handle, which allows gripping and twisting of the actuating part in the activated position.
  • a fuse is provided to a recycling the Druckregeleinrichtumg from a once activated position in a non-acti ⁇ fourth position.
  • Fig. 1 is a perspective view of a partially cut-open container according to the invention in the form of a party barrel, jedo ⁇ h without pressure control device;
  • Figure 2 is a section through a pressure control device with flanged pressure reservoir, which is inserted into the container of Figure 1, shown in an inactive position ..;
  • Fig. 3 is a plan view of the pressure control device of Figure 2 from above, which is in the inactive position (in the original state).
  • Fig. 4 is a partially sectioned view of the pressure control device of FIG. 2 in the activated position and Fig. 5 is a schematic representation of a spring characteristic of the control element with S-shaped profile.
  • a device according to the invention is shown and indicated generally by the numeral 10.
  • the device 10 is a beverage container for holding a gas-pressurized beverage, such as beer.
  • a gas-pressurized beverage such as beer.
  • Such containers are available as so-called party kegs in sizes of usually 3, 5 or 10 liters and are provided on their Deckflä ⁇ he 13 with a central opening 14 in which a plug is received and for filling and emptying of the container with a suitable dispensing device is formed, such as known from DE 298 22 430 Ul.
  • such a container 10 may be additionally provided with a dispensing valve integrated in the side wall of the container, which may be withdrawn as needed to dispense liquid from the container, e.g. from US-A-6 053 475, the disclosure of which is fully incorporated in the present disclosure.
  • Such containers are used in particular for storing and tapping beer. Although in most cases the provision of additional internal pressure for the dispensing operation is dispensed with, for some applications it is desirable to provide a certain internal pressure within the container volume.
  • the pressure reservoir 16 is designed as a commercial print cartridge, which is provided with an outlet valve 20 of known type.
  • the outlet valve 20 may, for example, be constructed according to the usual type of spray cans. It may comprise a spring-loaded valve element (not shown) via which, upon depression of a valve stem projecting upwardly from the pressure reservoir in the pressure cartridge, propellant can escape via a radial outlet opening 40 (FIGS. 2 and 4).
  • a pressure reservoir is additionally provided with a sorbent for the absorbed pressurized propellant gas, eg CO 2 .
  • a sorbent this is, for example, activated carbon in question.
  • Propellant gas can be dispensed from the print cartridge via the pressure control device 17 into a storage space 15 of the container 12, which is thus charged with a predetermined internal pressure.
  • this pressure within the storage space 15 of the container 12 corresponds approximately to the Gleichgewi ⁇ htstik of C0 2 and beer, which adjusts itself in the usual temperature range in which beer is usually cooled. In a temperature range between 5 and 10 ° C thus results in a preferred overpressure within the storage space 15 in the order of, for example, 0.7 bar.
  • the pressure control device 17 according to the invention is now designed to maintain a certain desired overpressure within the storage space 15 by dispensing propellant from the print cartridge into the storage space 15. In this case, the tapping can be maintained as long as desired or interrupted.
  • the particular advantage of such a device is also that even after a few days of a first-time removal of beer from the container another pin is made possible without the taste is significantly adversely affected, as is the case with containers without working extra pressure.
  • the pressure control device 17 has a membrane 30 which acts on the valve stem of the outlet valve 20 in the direction of an open position, and which is additionally acted upon by a spring 38 in the direction of the open position.
  • the ambient pressure of the container 10 acts on the side facing away from the valve tappet of the membrane 30, while the internal pressure in the Spei ⁇ herraum 15 of the container 12 acts on the other side of the membrane 30.
  • the spring 38 is held in a valve housing 26 which is secured via a membrane member 28 in a suitable manner at the upper edge 19 of the print cartridge. In this case, the diaphragm 30 is acted upon by the spring 38 against the valve stem in the direction of the open position.
  • the diaphragm 30 affects the diaphragm 30, the differential pressure between the storage space 15 and the ambient pressure of the container 12, whereby the membrane 30 is acted upon in the direction of the closed position, ie in a direction remote from the print cartridge direction.
  • the bias of his (not shown) spring element Mentes, biased by the valve stem in the direction of the closed position.
  • the tension of the spring 38 acts on the valve stem in the opposite direction, ie in the direction of the open position.
  • the valve housing 26 has an approximately cylindrical shape and is sealingly inserted at its upper end with the aid of a moldedThatendi ⁇ htung in an opening 24 in the top surface 13 of the container 12 of FIG. 1.
  • the valve housing 26 is open at its upper end, but has at its lower end a bottom 67, which is penetrated in the middle by a central recess 69 which is enclosed by an upwardly extending, sleeve-shaped extension 68.
  • At the lower end of the valve housing 26 is si ⁇ h an outwardly projecting skirt 27 which forms a free space to the inner wall of the valve housing 26, in which the Membrane part 28, in which the membrane 30 is held, can be di ⁇ htend secured via a latching connection 22.
  • the membrane member 28 has a grundslegili ⁇ h cup-shaped shape and has in its center a Flans ⁇ h 31 with a central na ⁇ h above projecting projection which serves to receive the lower end of the spring 38 and the glei ⁇ hzeitig is provided on its underside for actuating the outlet valve 20.
  • the flange 31 is connected via the flexibly formed membrane 30 to the outer wall of the membrane part 28.
  • an annular projection is formed, the inner edge of which is designed as an annular sealing surface for sealing connection with the lower end of the valve housing 26.
  • the membrane member 28 is made with its flexible membrane 30, consisting of the glei ⁇ hen material sealing surface 35, the central flange 31 and the remaining part in 2-K injection molding. In this case, the hard parts of the membrane part 28 are produced together with the soft membrane 30 and the seal 35 in a combined injection molding process, so that there is an intimate, cohesive connection between the soft and the hard plastic parts.
  • the membrane part 28 is latched to the siphon 27 of the valve housing 26 via the latching connection 22, whereby the diagramming 35 is ensured that the upper side of the membrane 30 facing the outer side of the container 30 only via the recess 69 on the Bottom of the valve housing 26 through the sleeve-shaped extension 68 communicates with the cavity 46 formed in the valve housing 26.
  • the membrane part 28 is preferably fixed by means of a latching connection 48 on the edge 19 of the print cartridge latched. Between the upper edge 19 of the print cartridge, the membrane part 28 and the membrane 30, a cavity 33 is included, which communicates via the outlet opening 32 of the membrane part 28 with the storage space 15 of the container 12 in connection. Thus, this cavity 33, in which can be output from the print cartridge propellant via the opening 40 of the valve stem 22, via the outlet opening 32 with the Spei ⁇ herraum 15 in connection.
  • a riser (not shown) may be inserted into the plug 44, which is inserted in the central opening of the top surface 13 of the container 12. It is understood that this riser pipe may be provided with a suitable extraction valve and an outflow pipe to allow the discharge of liquid from the storage space 15 under the effect of the overpressure acting in the storage space 15 to the outside.
  • the tapping process via a in the side wall of the container 12th integrated dispensing valve, such as known from US-A-6 053 475.
  • the device 10 according to the invention makes it possible to activate the pressure regulating device 17 only at a predetermined point in time.
  • the spring 38 is supported on its end facing the diaphragm 30 on the flange 31 connected to the diaphragm 30. At the other end, the spring 38 is held on an intermediate part 44, which is supported on an operable from outside of the container 12 operating part 42.
  • the spring is in this case guided at its lower end in the sleeve-shaped extension 68 of the valve housing 26 and centered by a central projection of the flange 31.
  • the spring 38 is held at its upper end in a cylindrical recess of the intermediate part 44 and centered on a protruding toward the membrane part 28 projecting projection.
  • the Druckregeleinri ⁇ htung 17 can be transferred from an unactivated position, which is shown in Fig. 2, by a rotation of the actuating member 42 by an angle of approximately 90 ° in an activated position, which is shown in Fig. 4.
  • the intermediate member 44 In the non-activated position, the intermediate member 44 is supported in its starting position axially farthest from the diaphragm member 28 and in abutment with the actuating member 42. In this position, the spring 38 does not exert sufficient pressure on the flange 31 and thus on the outlet valve 20, to allow an operation thereof. In the non-activated position thus actuation of the outlet valve 20 is excluded.
  • the spring 38 is tensioned, so that in dependence between the Differenzdru ⁇ k between the pressure in the storage chamber 15, which corresponds to the pressure in the cavity 33, the pressure within the cavity 46 within the valve housing 26 and the Preload force of the spring 38 now a control function for actuating the outlet valve 20 is carried out.
  • the intermediate part 44 and the actuating part 42 each have on their cylindrical lateral surfaces four cam surfaces 80 and 82 whose shape is matched to each other, as can be seen in Fig. 4.
  • a defined end position of the intermediate part 44 is reached, in which the intermediate part is held displaced by a defined amount in the direction of the membrane part 28.
  • suitable latching means between the actuating part 42 and the valve housing 26 that the actuating part 42 can be rotated only in one direction according to the arrow 78, but not in the opposite direction.
  • a suitable toothing along the inner circumference may be provided on the inner surface of the valve housing 26, into which a latching means, such as a barb, engages (in FIG. 4, only one protruding outwardly from the mantle surface of the actuating part 42) Barbs indicated by the numeral 88).
  • a handle 50 is provided on the upper side of the actuating member 42.
  • one half of the upper side of the operating part 42 is set vers ⁇ hwenkbar via a Film ⁇ harnier 52.
  • the handle 50 is aligned with the outer surface of the actuating element 42 and secured in this position by a tear-off element 54 which projects into a Si ⁇ htrome 56.
  • the handle 50 can now be pulled up by gripping the outer circumference, whereby the tear-off element 54 breaks off and the handle can thus now be embraced in a raised position with two fingers from both sides, to prevent rotation of the actuating element 42 in the direction of the arrow 78 to allow clockwise.
  • the tear-off element thus makes a first-time actuation of the handle 50 optis ⁇ h recognizable and thus serves as a seal of quality, which indicates the original state.
  • a twisting by hand dur ⁇ h gripping on the outer circumference is hardly possible when installed. For this purpose, the aid of a tool such as a pair of pliers would be necessary.
  • the actuating element 42 is connected by means of a peripheral bead 58, which engages in an annular groove 60 of the valve housing 26, by latching assembly with the valve element 26, herein jedo ⁇ h rotatable.
  • the valve housing 26 is terminated at its outer end by a ring land 90 (see Figures 3 and 4) slotted at four locations 92 in the axial direction.
  • a ring land 90 see Figures 3 and 4
  • Between these two ring lands 90, 92 is injected in 2-K- Te ⁇ hnik a soft sealant, which also covers the outwardly facing surface of the annular ridge 92.
  • These two annular webs 90, 92 serve in conjunction with the sprayed-on seal 94 for sealing mounting of the pressure control device 17 or 17 'in the opening 24 on the Deckflä ⁇ he 13 of FIG. 1st
  • the cavity 26 formed within the valve housing 26 is also completely sealed from the outside environment.
  • a likewise sprayed in 2-K technique sealing surface 62 between the outer end face of the outer annular ridge 90 of the valve housing 26 and the associated bearing surface of the actuating member 42 In the inactive position shown in FIG. 2, thus, the cavity 46 within the valve housing 26 is complete sealed against the ambient air. This protects the cavity 46 of the Druckregeleinri ⁇ htung 17, 17 'against ingress of liquid, such as beer or rinse water, during the filling process.
  • the raised segment causes the Dichtflä ⁇ hen zwis ⁇ hen valve housing 26 and actuator 42 ni ⁇ ht more sealingly can lie on one another, so that a ventilation is made to the environment.
  • the circumferential bead 58 of the actuating part 42 at an appropriate location an axial slot is provided, over which in the activated position sufficient ventilation of the cavity 46 is ensured to the outside.
  • the spring 38 is shown in the figures as a helical spring, it will be understood that any other spring shapes, such as disc springs, wave springs, coil springs, and other shapes, may be employed. It is preferable for the spring 38 used in its activated state to be able to apply the predetermined spring force as precisely as possible, since the pressure set in the interior of the storage space 15 is determined here. In order to reduce the influence of manufacturing tolerances, it is preferred if the spring 38 is formed with an approximately S-shaped spring characteristic, as is closer in Fig. 5 verdeutli ⁇ ht.
  • Fig. 5 the force exerted by the spring as a function of the spring travel s spring force F is shown.
  • dashed line 88 a conventional linear spring characteristic is indicated. This means that with increasing distance s, the spring force increases linearly.
  • the reference numeral 90 indicates a preferred S-shaped spring characteristic which has a working range 92 within which the force F exerted by the spring is also determined when changing the spring travel s not changed or only insignificantly.
  • the spring 38 is designed and installed such that it is operated in the activated state of the Druckregelein- ricbtung 17 within the working area 92.
  • Suitable spring designs with an S-shaped spring characteristic are commercially available.

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Description

Vorrichtung zur Ausgabe eines Fluides aus einem Hohlraum eines Behälters
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Fluides, insbesondere einer Flüssigkeit wie Bier oder dergleichen, aus einem Speicherraum eines Behälters über mindestens eine verschließbare Ausgabeöffnung nach außen, mit einem gegenüber dem Speicherraum abgetrennten Druckreservoir, in dem ein Treibmittel unter Druck aufgenommen ist, das über eine Druckregeleinrichtung mit dem Speicherraum verbindbar ist. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-A-5 368 207 bekannt.
Es handelt sich hierbei um einen unter Druck stehenden Behälter, bspw. eine Spraydose, mit einem ersten Raum, in dem eine unter Gasdruck stehende Flüssigkeit aufgenommen ist und die über ein Ventil der bei Spraydosen üblichen Art aus dem Behälter ausgegeben werden kann. Um dem Druck im ersten Raum des Behälters zu erzeugen, ist innerhalb des Behälters ein zweiter Raum vorgesehen, in dem ein Treibmittel unter hohem Druck aufgenommen ist. Aus diesem zweiten Raum kann das Treibmittel über einen Druckregler, der für die Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes innerhalb des ersten Raums sorgen soll, in den ersten Raum ausgegeben werden. Der Druckregler weist hierzu ein in einem geschlossenen Gehäuse beweglich geführten und gegenüber der Gehäusewandung an beiden Enden abgedichteten Kolben auf. Dieser Kolben schließt an seinem einen Ende mit dem Gehäuse einen unter einem vorbestimmten Referenzdruck stehenden dritten Raum ein. Am gegenüberliegenden Ende des Kolbens ist eine seitliche Durchla-ßöffnung zu einem Auslaß gebildet, der mit dem ersten Raum in Verbindung steht und der je nach der axialen Stellung des Kolbens geöffnet oder geschlossen werden kann. Zwischen den beiden Enden des Kolbens und dem Gehäuse ist ferner durch eine Durchmesserverringerung des Kolbens ein Hohlraum eingeschlossen, der über eine Eintrittsöffnung mit dem zweiten Raum in Verbindung steht, in dem das Treibmittel unter Druck aufgenommen ist. In Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens ist so der Durchtritt von Treibmittel aus dem zweiten Raum in den ersten Raum des Behälters ermöglicht. Sollte bspw. der Druck im ersten Raum des Behälters abfallen, weil z.B. Flüssigkeit über das Ventil nach außen abgegeben wird, so wird dies in Folge des Referenzdruckes im dritten Raum, der auf den Kolben wirkt, zu einer Verschiebung des Kolbens in Richtung auf die Offenstellung führen. Somit wird Treibmittel aus dem zweiten Raum in den ersten Raum ausgegeben, was zu einer Erhöhung des Druckes im ersten Raum führt. Auf diese Weise versucht der Druckregler im ersten Raum einen Gleichgewichtsdruck einzustellen, der im wesentlichen vo Referenzdruck innerhalb des dritten Raums abhängt .
Obwohl eine derartige Druckr/egelung grundsätzlich geeignet ist, um innerhalb eines Behälters, wie etwa innerhalb einer Spraydose, einen annähernd konstanten Druck zu erzeugen, ist das verwendete Druckregelkonzept doch mit erheblichen Nachteilen verbunden .
Soll ein derartiger Behälter zur Abgabe etwa von kohlensäurehaltigen Getränken, wie z.B. Bier, verwendet werden, wie etwa aus der DE 298 22 430 Ul bekannt, so ist unabhängig vom Umgebungsdruck des Behälters die Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes erwünscht, der vorzugsweise dem Gleichgewichtsdruck zwischen der Flüssigkeit und dem Gas entspricht. Betrachtet man bspw. den Anwendungsfall von sogenannten Partyfässern, die bspw. ein Volumen 3, 5 oder 10 Litern haben und in denen Bier unter C02-Druck gelagert werden soll, wobei auch beim Zapfen dieser Druck eingehalten werden soll, so ergibt sich der Gleichgewichtsdruck zwischen Bier und C02 als eine physikalische Funktion der Löslichkeit von C02 in Bier. In Abhängigkeit von der Temperatur ergibt sich ein Absolutdruck in der Größenordnung von ca. 0,5 bis 2 bar zwischen etwa 5°C und 10°C. Somit sollte in dem Behälter ein Überdruck von etwa 0 , 5 bis 1 bar gegenüber dem Umgebungsdruck eingehalten werden. Die Aufrechterhaltung des Referenzdruckes innerhalb des dritten Raumes ist allerdings über einen längeren Zeitraum schwierig. Insbesondere, wenn man Fertigungstoleranzen berücksichtigt, so ist bei einer Lagerdauer von mehreren Monaten häufig mit einem gewissen Druckverlust aus dem Referenzraum zu rechnen, was naturgemäß zu einem entsprechenden Abfall des vom Druckregler eingestellten Druckes über der Flüssigkeit führt. Selbst bei der Verwendung von hochwertigen, präzisen Teilen m±t geringen Toleranzen ist im Laufe der Zeit mit Diffusionsverlusten und Migrationsverlusten zu rechnen, da sich eine vollständige Abdichtung eines Gasvolumens über einen langen Zeitraum nur schwer realisieren läßt. Insoweit besteht die Gefahr, dass insbesondere nach längerer Lagerdauer der Referenzdruck m Laufe der Zeit abfällt, so dass der Druckregler nicht mehr «den gewünschten Druck über der Flüssigkeit einstellen kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass innerhalb des Speicherraums des Behälters, aus dem das Fluid unter Druck nach außen ausgegeben werden kann, ein voreingestellter Druck möglichst präzise eingehalten werden kann. Dies soll auf möglichst einfache und kostengünstige Weise realisierbar sein. Dabei soll möglichs-fc eine längere Lagerdauer keinen nachteiligen Einfluß auf die Präzision der Druckregelung haben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druckregeleinrichtung ein axial bewegliches Regelorgan aufweist, das mittels eines Vorspannmittels in Richtung auf eine Offenstellung, in der Treibmittel aus dem Druckreservoir in den Speicherraum abgegeben wird, beaufschlagt ist, dass der Umgebungsdruck, dem der Behälter ausgesetzt ist, auf das Regelorgan in Richtung auf die Offenstellung wirkt, und dass der Irinendruck innerhalb des Speicherraums des Behälters auf das Regelorgan in Richtung auf die Schließstellung wirkt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Innendruck im Speicherraum nunmehr auf der Basis des Differenzdruckes zwischen dem Speicherraum und dem Außendruck des Behälters zuzüglich einer konstanten Kraft, die vom Vorspannmittel erzeugt wird, eingestellt. Dies hat den Vorteil, dass der gewünschte Druckregelbereich durch Wahl des Vorspannmittels angepaßt werden kann. So kann für das jeweilige Füllgut ein optimales Zapfverhalten erreicht werden, so dass z.B. Weizenbier mit einem höheren Druck als Pils oder ein anderes kohlensäurehaltiges Getränk, wie z.B. Mineralwasser, ausgegeben werden kann. Der innerhalb des Speicherraums eingestellte Druck ist nicht mehr von der Aufrechterhaltung eines abgeschlossenen Gasreservoirs, also einer Gasfeder, abhängig und kann etwa auf mechanische Weise, z.B. durch eine mechanische Feder, erzeugt werden. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass unabhängig von der Lagerdauer des Behälters ein voreingestellter Druck im Speicherraum des Behälters auch nach längerer Lagerdauer eingestellt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein leerer Behälter zunächst beim Hersteller mit dem Druckreservoir und der Druckregeleinrichtung versehen werden kann, und dass der Behälter unabhängig davon zu einem späteren Zeitpunkt beim Abfüller befüllt werden kann und die Druckregeleinrichtung zu einem beliebigen Zeitpunkt aktiviert werden kann. So kann die Aktivierung der Druckregeleinriσhtung unmittelbar in Verbindung mit der Befüllung des Behälters erfolgen oder aber erst zu einem späteren Zeitpunkt, bspw. durch den Endbenutzer, wenn ein ZapfVorgang eingeleitet werden soll. Da kein eingeschlossenes Gasreservoir zur Bereitstellung eines Vergleichsdruckes notwendig ist, werden Aufbau und Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich vereinfacht und kostengünstiger gestaltet. Das Regelverhalten wird auch bei kostengünstiger Herstellung unter Verwendung von Kunststoffspritzgußteilen auch nach längerer Lagerdauer nicht beeinträchtigt. Die Druσkregeleinrichtung kann zusammen mit dem Druckreservoir an einer beliebigen Stelle des Behälters befestigt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass vorgefertigte Behälter herstellerseitig mit dem Druckreservoir und der Druckregeleinrichtung versehen werden können und unverändert über eine bei derartigen Behältern übliche zentrale Öffnung im Deckel des Behälters befüllt bzw. verschlossen werden können. Somit können herkömmliche Befüll- und Verschließeinrichtungen verwendet werden, wie sie etwa für Party-Dosen in der Getränkeindustrie gebräuchlich sind, ohne dass hierzu Änderungen vorgenommen werden müssen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Druckreservoir als Druckpatrone mit einem integrierten Anstrittsventil ausgebildet.
Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, herkömmliche Druckpatronen zu verwenden, wodurch ein einfacher Aufbau und eine kostengünstige Herstellung erreicht wird. Zweckmäßigerweise kommen hierbei solche Druckpatronen zum Einsatz, bei denen das gasförmige Treibmittel an ein Füllmittel, wie z.B. Aktivkohle, gebunden ist. Auf diese Weise kann in der Druckpatrone ein deutlich niedrigerer Fülldruck verwendet werden, als dies ohne ein solches Absorptionsmittel möglich wäre.
In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Druckreservoir ein Austrittsventil auf, das in Richtung auf die Schließstellung mit einer geringeren Kraft vorgespannt ist, als die vom Vorspannmittel ausgeübte Kraft.
Auf diese Weise kann ein Druckbehälter mit einem herkömmlichen Austrittsventil, z.B. der bei Spraydosen üblichen Art , verwendet werden, ohne dass hierzu besondere Veränderungen vorgenommen werden müssen. Da die vom Vorspannmittel ausgeübte Kraft größer ist als die vom Austrittsventil ausgeübte Kraft, ergibt sich eine resultierende Differenzkraft in Richtung auf die Offenstellung, die im Gleichgewicht mit der vom Differenzdruck zwischen Innendruck des Speicherraums und Außendruck des Behälters auf das Regelorgan ausgeübten Kraft steht.
Das Austrittsventil ist vorzugsweise über einen Ventilstößel betätigbar, auf den das Regelorgan wirkt.
Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau der Druσk- regeleinrichtung in Verbindung mit der Verwendung von handelsüblichen Druckpatronen, die mit einem derartigen Austrittsventil mit Ventilstößel versehen sind.
Das Vorspannmittel ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung als Feder ausgebildet. Hierbei ist jede Art von Feder möglich. Obwohl grundsätzlich die Verwendung einer Gasfeder nicht ausgeschlossen ist, wird zur Vermeidung der eingangs erwähnten Nachteile, die mit Gasfedern verbunden sind, vorzugsweise eine mechanische Feder verwendet. Hierbei sind beliebige Bauformen möglich, wie etwa Sσhraubenfedern, Tellerfedern, Wellenfedern oder andere Baufor- men. Derartige Federn bestehen vorzugsweise aus Metall, jedoch ist auch die Verwendung von Kunststoffen oder anderen Werkstoffen denkbar .
Der Druckregelbereiσh kann durch die Wahl der Federkennlinie beeinflußt werden.
Vorzugsweise weist das Vorspannmittel einen annähernd S- förmigen Kennlinienverlauf auf.
Insbesondere solche Vorspannmittel sind bevorzugt, bei denen in einem ausgewählten Bereich die ausgeübte Spannkraft (Federkraft) annähernd unabhängig von der Auslenkung ist. Auf diese Weise kann der Einfluß von Fertigungstoleranzen aufgefangen werden und unabhängig von der Auslenkung des Vorspannmittels kann der gewünschte Innendruck innerhalb des Behälters weitgehend exakt eingehalten werden.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Regelorgan als Membran ausgebildet.
Auf diese Weise ergibt sich ein äußerst sensibles Regelverhalten, das von Reibungseffekten, wie sie etwa bei Kolben auftreten, nicht nachteilig beeinträchtigt ist, und das auch gegenüber herstellungsbedingten Toleranzen unempfindlich ist. Hier- bei kann der Aufbau so gestaltet sein, dass der Innendruck des Speicherraums auf die eine Seite der Membran wirkt, während der Umgebungsdruck auf die andere Seite der Membran wirkt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung cier Erfindung ist ein von der Außenseite des Behälters bedierxbares Betätigungsteil zur Überführung der Druckregeleinriσhtungr aus einer inaktiven Position, in der keinerlei Druckregelung erfolgt, in eine aktivierte Position vorgesehen.
Auf diese Weise kann die Aktivierung der Druckregeleinrichtung vollständig unabhängig vom Füllvorgang des Behälters erfolgen. So kann der Behälter vom Hersteller nebst Druckreservoir und Druckregeleinrichtung vollständig vorkonfektioniert hergestellt werden und erst beim Abfüller etwa md-t einer Getränkeabfüllung versehen werden. Die Funktion der Druckregeleinrichtung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt während oder nach der Befüllung aktiviert werden. So wird es insbesondere ermöglicht, dass die Druckregeleinrichtung erst unmittelbar vom Endbenutzer aktiviert wird, wenn dieser etwa mit einem ZapfVorgang beginnen möc te .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckregeleinriσhtung ein Ventilgehä ise auf, in dem das von außen betätigbare Betätigungsteil venrdrehbar aufgenommen ist, über das das Vorspannmittel durch Verdrehen aus der inaktiven Position in die aktivierte Position axial vorgespannt wird, um das Regelorgan in Richtung auf die Offenstellung zu beaufschlagen. Auf diese Weise ist eine einfache Montage und Aktivierung des Regelorgans ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Regelorgan an einem Membranteil axial beweglich aufgenommen, das mit dem Ventilgehäuse dichtend verbindbar ist.
Auf diese Weise ist eine vereinfachte Montage ermöglicht.
Das .Membranteil ist vorzugsweise mit dem Ventilgehäuse und dem Druckreservoir verrastbar ausgebildet. Alternativ kann eine Verbindung durch ein Schweißverfahren, etwa durch Reibsσhweißen oder Ultraschallverschweißen erfolgen.
Auch hierdurch wird eine vereinfachte und schnelle Montage unterstützt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckregeleinrichtung durch eine Drehbewegung des Betätigungsteils aktivierbar .
Auf diese Weise wird eine einfache Aktivierung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorspannmittel zwischen dem Membranteil einerseits und einem Zwischenteil andererseits gehalten, wobei das Zwischenteil durch ein Verdrehen des Betätigungsteil im Ventilgehäuse axial ver- schieblich ist, um das Vorspannmittel gegen das Regelorgan in Richtung auf die Offenstellung zu beaufschlagen. Hierdurch ergeben sich ein besonders einfacher Aufbau und eine besonders einfache Montage.
In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführung weisen das Betätigungsteil und das Zwischenteil miteinander zusammenwirkende Nockenflächen auf, über die eine Drehbewegung des Betätigungsteils in eine Axialbewegung des Zwischenteils umsetzbar ist.
Auf diese Weise wird eine einfache und schnelle Überführung aus der inaktiven Position in die aktivierte Position ermöglicht.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur Begrenzung des Drehwinkels zwischen Betätigungsteil und Zwischenteil vorgesehen.
Ferner ist das Zwischenteil vorzugsweise axial verschiebliσh, jedoch gegen Verdrehung gesichert im Ventilgehäuse aufgenommen.
Des Weiteren ist das Betätigungsteil vorzugsweise von außen in das Ventilgehäuse einsetzbar und mit diesem verrastbar ausgebildet.
Durch diese Maßnahmen werden ein einfacher Aufbau und eine einfache Montage unterstützt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb des Ventilgehäuses auf der dem Druckreservoir abgewandten Seite ein gegenüber dem Speicherraum abgedichteter Hohlraum gebildet, der in der aktivierten Position nach außen hin belüftet ist. In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführung ist der Hohlraum in der inaktiven Position durσh eine diσhtende Anlage des Betätigungsteils auf dem Ventilgehäuse gegenüber dem Umgebungs- druσk abgedichtet und wird durch ein Verdrehen des Betätigungsteils in die aktivierte Position nach außen hin belüftet.
Auf diese Weise ist der Speicherraum im nicht aktivierten Zustand vollständig von Umgebungseinflüssen isoliert. Der Innenraum der Druckregeleinriσhtung ist vor ungewolltem Eindringen von Flüssigkeit, wie Bier oder Spülwasser, während des Abfüllvorgangs geschützt. Gleichzeitig ist auf diese Weise sichergestellt, dass erst bei der Aktivierung durch den Endbenutzer der Druckregelmechanismus in Gang gesetzt wird, so dass zuvor keine Leckageverluste auftreten können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur Festlegung des Zwischenteils in der aktivierten Position vorgesehen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die aktivierte Position eingehalten wird, sobald diese einmal erreicht wurde.
Hierzu ist zweckmäßigerweise die Drehbewegung des Betätigungsteils ausgehend von der nicht aktivierten Position nur in Richtung der aktivierten Position ermöglicht. Hierzu kann etwa im Ventilgehäuse eine geeignete Verzahnung vorgesehen sein, in die ein zugeordnetes Rastelement des Betätigungsteils eingreift.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Membranteil einen von der Membran beweglich gehaltenen Flansch auf, mittels dessen das Austrittsventil betätigbar ist. Auf diese Weise ist ein einfaches Zusammenwirken der Membran mit dem Austrittsventil des Druckreservoirs ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran durch das Membranteil vom Druckreservoir beabstandet gehalten, wobei zwischen dem Membranteil und dem Druckreservoir ein Hohlraum gebildet ist, in den das Austrittsventil mündet und der über mindestens eine Austrittsöffnung mit dem Speiσher- raum des Behälters in Verbindung steht.
Auf diese Weise ergibt siσh eine einfache Kopplung der Membran mit dem Druckreservoir, um eine Betätigung des Austrittsventils zur Ausgabe von Treibmittel über den Hohlraum in den Speicherraum zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Membranteil mit der Membran und dem Flansch aus Kunststoff hergestellt, wobei die aus einem flexiblen Material bestehende Membran gemeinsam mit den beiden anderen Teilen in 2-K-Technik hergestellt ist.
Bei der im Stand der Technik grundsätzlich bekannten 2-K-Tech- nik werden mehrere Teile aus Kunststoff mit zumindest einem härteren und einem weicheren Kunststoff hergestellt. Bei der Herstellung kann durch Verwendung einer geeigneten Spritzgießtechnik erreicht werden, dass sich die weichere Kunststoffkom- ponente mit der härteren Kunststoffkomponente stoffschlüssig verbindet. Auf diese Weise kann eine kostengünstige Herstellung des Membranteils mit der integrierten Membran erreicht werden, wobei eine dauerhafte Abdichtung zwischen Membranteil und Membran auf kostengünstige und sichere Weise erreicht werden kann. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Druckreservoir mit der Druckregeleinrichtung innerhalb des Beϊnälters aufgenommen und mittels des Ventilgehäuses in einer Öffnung in der Wandung, vorzugsweise in einer Deckfläσhe des Behälters, dichtend aufgenommen.
Auf diese Weise kann der Behälter mit der Druckregeleinrϊ-chtung und dem Druckreservoir kombiniert werden, ohne dass die s nach außen hin für einen Benutzer erkennbar wird. Durch eine Befestigung an einer Deckfläσhe des Behälters wird während der Entnahme von Fluid aus dem Speiσherraum, also etwa während, eines ZapfVorgangs, ermögliσht, dass das Treibmittel aus dem Drruσkre- servoir unmittelbar in den Kopfräum des Behälters überrtritt, ohne dass ein Durσhtritt durσh eine im Speicherraum aufgenommene Flüssigkeit notwendig ist. Dadurch werden entsprechende Nachteile vermieden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Betätigungsteil eine in der inaktiven Position durch einen Orginalitätsindikator gesicherte Handhabe auf, die ein Ergreifen und Verdrehen des Betätigungsteils in die aktivierte Position erlaubt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Sicherung gegen eine Zurückführung der Druckregeleinrichtumg aus einer einmal aktivierten Position in eine nicht akti~vierte Position vorgesehen.
Auf diese Weise ist eine einfache Betätigung von Hand gewährleistet und eine Anzeige vorhanden, die anzeigt, dass sich die Vorrichtung noch im Orginalzustand befindet. Auch wird eine Zurückbewegung aus einer einmal aktivierten Position in eine nicht aktivierte Position verhindert.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines teilweise aufgeschnittenen erfindungsgemäßen Behälters in Form eines Party-Fasses, jedoσh ohne Druckregeleinrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Druckregeleinrichtung mit angeflanschtem Druckreservoir, die in den Behälter gemäß Fig. 1 eingesetzt wird, dargestellt in einer inaktiven Position;
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Druckregeleinrichtung gemäß Fig. 2 von oben, die sich in der inaktiven Position (im Originalzustand) befindet;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Darstellung der Druckregeleinrichtung gemäß Fig. 2 in der aktivierten Position und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Federkennlinie des Regelorgans mit S-förmigem Verlauf.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Bei der Vorrichtung 10 handelt es sich um einen Getränkebehälter zur Aufnahme eines unter Gasdruck stehenden Getränks, wie etwa Bier. Solche Behälter stehen als sogenannte Partyfässer in Größen von meist 3, 5 oder 10 Litern zur Verfügung und sind an ihrer Deckfläσhe 13 mit einer zentralen Öffnung 14 versehen, in der ein Stopfen aufgenommen ist und die zum Befüllen und zum Entleeren des Behälters mit einer geeigneten Zapfeinrichtung ausgebildet ist, wie etwa aus der DE 298 22 430 Ul bekannt.
Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt, kann ein derartiger Behälter 10 zusätzlich mit einem in der Seitenwand des Behälters integrierten Zapfventil versehen sein, das bei Bedarf herausgezogen werden kann, um Flüssigkeit aus dem Behälter auszugeben, wie z.B. aus der US-A-6 053 475 bekannt, deren Offenbarungsgehalt vollständig in die gegenwärtige Offenbarung mit einbezogen wird.
Derartige Behälter werden insbesondere zur Aufbewahrung und zum Zapfen von Bier benutzt. Obwohl in den meisten Fällen auf die Bereitstellung eines zusätzlichen Innendrucks für den Zapfvorgang verzichtet wird, ist es für manche Anwendungsfälle erwünscht, einen bestimmten Innendruck innerhalb des Behältervo- lumens bereitzustellen.
Erfindungsgemäß ist hierzu nunmehr ein Druckreservoir 16 zusammen mit einer Druckregeleinrichtung 17 gemäß der Fig. 2 bis 4 vollständig in das Behälterinnere integriert. Das Druckreservoir 16 ist als handelsübliche Druckpatrone ausgebildet, die mit einem Austrittsventil 20 bekannter Bauart versehen ist. Das Austrittsventil 20 kann bspw. nach der bei Spraydosen üblichen Art aufgebaut sein. Es kann ein federbelastetes Ventilelement (nicht dargestellt) aufweisen, über das bei Niederdrücken eines aus dem Druckreservoir nach oben hervorstehenden Ventilstößels in der Druckpatrone aufgenommenes Treibmittel über eine radiale Austrittsöffnung 40 (Fig. 2 bzw. 4) austreten kann. Vorzugsweise ist ein derartiges Druckreservoir zusätzlich mit einem Sorp- tionsmittel für das aufgenommene unter Druck stehende Treibgas, z.B. C02, versehen. Als Sorptionsmittel kommt hierzu bspw. Aktivkohle in Frage. Hierdurch wird es ermöglicht, auch nach längerer Entnahme von Treibmittel aus der Druckpatrone noch einen ausreichenden Druck in der Druσkpatrone bereitzustellen, ohne dass hierzu ein sehr hoher Ausgangsdruck notwendig ist. Aus der Druckpatrone kann über die Druckregeleinrichtung 17 Treibgas in einen Speicherraum 15 des Behälters 12 ausgegeben werden, der auf diese Weise mit einem vorbestimmten Innendruσk beaufsσhlagt wird. Für die bei Bier übliσhen Verhältnisse ist es erwünsσht, innerhalb des Speiσherraums 15 einen Überdruσk von σa. 0,2 bis 1 bar gegenüber dem Umgebungsdruck einzuhalten, was einem absoluten Druck von etwa 1,2 bis 2 bar innerhalb des Speicherraums 15 entspricht. Vorzugsweise entspricht dieser Überdruck innerhalb des Speicherraums 15 des Behälters 12 etwa dem Gleichgewiσhtsdruck von C02 und Bier, der sich im üblichen Temperaturbereich, bei dem Bier normalerweise gekühlt gezapft wird, einstellt. In einem Temperaturbereich zwischen 5 und 10 °C ergibt sich somit ein bevorzugter Überdruck innerhalb des Speicherraums 15 in der Größenordnung von z.B. 0,7 bar. Die erfindungsgemäße Druckregeleinrichtung 17 ist nun dazu ausgebildet, einen bestimmten gewünschten Überdruck innerhalb des Speicherraums 15 durch Abgabe von Treibmittel aus der Druckpatrone in den Speicherraum 15 einzuhalten. Hierbei kann der Zapfvorgang beliebig lange aufrechterhalten werden oder unterbrochen werden. Der besondere Vorteil einer derartigen Vorrichtung liegt auch darin, dass auch nach einigen Tagen einer erstmaligen Entnahme von Bier aus dem Behälter ein weiteres Zapfen ermöglicht wird, ohne dass der Geschmack in erheblicher Weise nachteilig beeinflußt wird, wie dies bei Behältern der Fall ist, die ohne zusätzlichen Druck arbeiten.
Die erfindungsgemäße Druckregeleinrichtung 17 weist eine Membran 30 auf, die auf den Ventilstößel des Austrittsventils 20 in Richtung auf eine Offenstellung wirkt, und die zusätzlich über eine Feder 38 in Richtung auf die Offenstellung beaufschlagt ist. Der Umgebungsdruck des Behälters 10 wirkt auf die dem Ventilstößel abgewandte Seite der Membran 30, während der Innendruck im Speiσherraum 15 des Behälters 12 auf die andere Seite der Membran 30 wirkt. Hierbei ist die Feder 38 in einem Ventilgehäuse 26 gehalten, das über ein Membranteil 28 in geeigneter Weise am oberen Rand 19 der Druckpatrone befestigt ist. Dabei wird die Membran 30 durch die Feder 38 gegen den Ventilstößel in Richtung auf die Offenstellung beaufschlagt.
Im Ergebnis wirkt auf die Membran 30 einerseits der Differenzdruck zwischen dem Speicherraum 15 und dem Umgebungsdruck des Behälters 12, wodurch die Membran 30 in Richtung auf die Schließstellung beaufschlagt wird, d.h. in eine von der Druckpatrone entfernte Richtung. Andererseits wirkt auf den Ventilstößel die Vorspannung seines (nicht dargestellten) Federele- mentes, durch das der Ventilstößel in Richtung auf die Schließstellung vorgespannt ist. Ferner wirkt auf den Ventilstößel die Spannung der Feder 38 in entgegengesetzte Richtung, also in Richtung auf die Offenstellung.
Dies führt dazu, dass aus der Druckpatrone 18 immer so viel Treibmittel über die Austrittsöffnung 40 des Ventilstößels und von dort über eine Austrittsöffnung 32 des Membranteils 28 in den Speicherraum 15 ausgegeben wird, dass sich ein definierter Innendruσk innerhalb des Speicherraums 15 einstellt. Dieser Innendruck ist vorgegeben durch die Spannkraft der Feder 38 abzüglich der Kraft, die eine ggf. im Austrittsventil 20 integrierte Feder in die entgegengesetzte Richtung ausübt. Durch eine entsprechende Anpassung der Federkennlinie kann somit eine Anpassung des im Speicherraum 15 eingestellten Überdrucks gegenüber dem Umgebungsdruck vorgenommen werden.
Der Aufbau der Vorriσhtung 10 wird nunmehr anhand der Figuren 2 bis 4 näher besσhrieben.
Das Ventilgehäuse 26 weist eine annähernd zylindrisσhe Form auf und ist an seinem oberen Ende unter Zuhilfenahme einer angespritzten Außendiσhtung in eine Öffnung 24 in der Deckfläche 13 des Behälters 12 gemäß Fig. 1 dichtend eingesetzt. Das Ventilgehäuse 26 ist an seinem oberen Ende offen, weist jedoch an seinem unteren Ende einen Boden 67 auf, der in der Mitte von einer zentralen Ausnehmung 69 durchsetzt ist, die durch einen sich nach oben erstreckenden, hülsenförmigen Fortsatz 68 eingeschlossen ist. Am unteren Ende des Ventilgehäuses 26 befindet siσh eine nach außen abstehende Schürze 27, die zur Innenwand des Ventilgehäuses 26 hin einen Freiraum bildet, in dem das Membranteil 28, in dem die Membran 30 gehalten ist, über eine Rastverbindung 22 diσhtend befestigt werden kann. Das Membranteil 28 weist eine grundsätzliσh topfförmige Form auf und besitzt in seiner Mitte einen Flansσh 31 mit einem zentralen naσh oben hervorstehenden Vorsprung, der zur Aufnahme des unteren Endes der Feder 38 dient und der gleiσhzeitig an seiner Unterseite zur Betätigung des Austrittsventils 20 vorgesehen ist. Der Flansch 31 ist über die flexibel ausgebildete Membran 30 mit der Außenwandung des Membranteils 28 verbunden. An der Oberseite des Membranteils ist ein ringförmiger Vorsprung gebildet, dessen Innenrand als ringförmige Dichtfläche zur dichtenden Verbindung mit dem unteren Ende des Ventilgehäuses 26 ausgebildet ist. Das Membranteil 28 ist mit seiner flexiblen Membran 30, der aus dem gleiσhen Material bestehenden Dichtflache 35, dem zentralen Flansch 31 und dem restlichen Teil in 2- K-Spritzgusstechnik hergestellt. Dabei werden die harten Teile des Membranteils 28 zusammen mit der weichen Membran 30 und der Dichtung 35 in einem kombinierten Spritzgussverfahren hergestellt, so dass sich eine innige, stoffschlüssige Verbindung zwischen den weichen und den harten Kunststoffteilen ergibt.
Das Membranteil 28 wird, wie aus Fig. 2 ersichtliσh, über die Rastverbindung 22 an der Sσhürze 27 des Ventilgehäuses 26 eingerastet, wobei durσh die Diσhtung 35 sichergestellt wird, dass die zum Behälteräußeren hin gewandte Oberseite der Membran 30 nur über die Ausnehmung 69 an der Unterseite des Ventilgehäuses 26 durch den hülsenförmigen Fortsatz 68 mit dem im Ventilgehäuse 26 gebildeten Hohlraum 46 in Verbindung steht.
Das Membranteil 28 ist vorzugsweise mit Hilfe einer Rastverbindung 48 am Rand 19 der Druckpatrone verrastbar festgelegt. Zwischen dem oberen Rand 19 der Druckpatrone, dem Membranteil 28 und der Membran 30 ist ein Hohlraum 33 eingeschlossen, der über die Austrittsöffnung 32 des Membranteils 28 mit dem Speicherraum 15 des Behälters 12 in Verbindung steht. Somit steht dieser Hohlraum 33, in dem über die Öffnung 40 des Ventilstößels 22 aus der Druckpatrone Treibmittel ausgegeben werden kann, über die Austrittsöffnung 32 mit dem Speiσherraum 15 in Verbindung .
Im Ergebnis führt dies, wie vorstehend bereits erläutert, dazu, dass so lange Treibmittel aus der Druckpatrone 18 über den Hohlraum 33 in den Speicherraum 15 austritt, bis sich ein vorgegebener Differenzdruck zwischen dem Speicherraum 15 und dem Umgebungsdruck einstellt, der von der Kraft abhängig ist, die die Feder 38 in Richtung auf die Offenstellung des Ventils 22 ausübt, abzüglich einer etwaigen Kraft, die ein im Austrittsventil 20 integriertes Federelement in die entgegengesetzte Richtung bewirkt. Durch die Wahl der Federcharakteristik kann somit der gewünschte Druck innerhalb des Speicherraums 15 in entsprechender Weise beeinflußt werden.
Zur Entnahme von Flüssigkeit aus dem Speicherraum 15 kann ein Steigrohr (nicht dargestellt) in den Verschlußstopfen 44 eingeführt sein, der in der zentralen Öffnung der Deckfläche 13 des Behälters 12 eingesetzt ist. Es versteht sich, dass dieses Steigrohr mit einem geeigneten Entnahmeventil und einem Ausflußrohr versehen sein kann, um die Ausgabe von Flüssigkeit aus dem Speicherraum 15 unter Wirkung des im Speicherraum 15 wirkenden Überdrucks nach außen zu ermöglichen. Alternativ kann der Zapfvorgang über ein in der Seitenwand des Behälters 12 integriertes Zapfventil erfolgen, wie etwa aus der US-A-6 053 475 bekannt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ermöglicht es, die Druσk- regeleinrichtung 17 erst zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu aktivieren .
Wie bereits erwähnt, stützt sich die Feder 38 an ihrem der Membran 30 zugewandten Ende auf dem mit der Membran 30 verbundenen Flansch 31 ab. Am anderen Ende wird die Feder 38 an einem Zwischenteil 44 gehalten, das sich an einem von außerhalb des Behälters 12 bedienbaren Betätigungsteil 42 abstützt. Die Feder ist hierbei an ihrem unteren Ende in dem hülsenförmigen Fortsatz 68 des Ventilgehäuses 26 geführt und durch einen zentralen Vorsprung des Flansches 31 zentriert. In ähnlicher Weise ist die Feder 38 an ihrem oberen Ende in einer zylinderförmigen Ausnehmung des Zwischenteils 44 gehalten und an einem in Richtung zum Membranteil 28 hin vorstehenden Vorsprung zentriert.
Die Druckregeleinriσhtung 17 kann aus einer nicht aktivierten Position, die in Fig. 2 dargestellt ist, durch ein Verdrehen des Betätigungsteils 42 um einen Winkel von annähernd 90° in eine aktivierte Position überführt werden, die in Fig. 4 dargestellt ist. In der nicht aktivierten Position befindet sich das Zwisσhenteil 44 in seiner axial am weitesten vom Membranteil 28 entfernten Ausgangsposition abgestützt und in Anlage am Betätigungsteil 42. In dieser Position übt die Feder 38 keinen ausreichenden Druck auf den Flansch 31 und damit auf das Austrittsventil 20 aus, um eine Betätigung desselben zu ermöglichen. In der nicht aktivierten Position ist somit eine Betätigung des Austrittsventils 20 ausgeschlossen. Durch axiale Ver- Schiebung des Zwischenteils 44 in Richtung auf das Membranteil 28 wird die Feder 38 gespannt, so dass in Abhängigkeit zwischen dem Differenzdruσk zwischen dem Druck im Speicherraum 15, der dem Druck im Hohlraum 33 entspricht, dem Druck innerhalb des Hohlraums 46 innerhalb des Ventilgehäuses 26 und der Vorspannkraft der Feder 38 nunmehr eine Regelungsfunktion zur Betätigung des Austrittsventils 20 erfolgt. Um eine axiale Verschiebung des Zwischenteils 44 aus der in Fig. 2 dargestellten inaktiven Position in die aktivierte Position gemäß Fig. 4 zu ermöglichen, weisen das Zwischenteil 44 und das Betätigungsteil 42 an ihren zylindrischen Mantelflächen jeweils vier Nockenflächen 80 bzw. 82 auf, deren Form aufeinander abgestimmt ist, wie in Fig. 4 zu erkennen ist. Durch die bezüglich einer Radialebene schräg in Axialriσhtung verlaufenden Noσkenflachen 80 bzw. 82 führt somit eine Verdrehung des Betätigungsteils 42 aus der inaktiven Position gemäß Fig. 2 dazu, dass das Zwischenteil 44 mit seinen Nockenflächen 80 auf den Nockenfläσhen 82 des Betätigungsteils 42 entlang gleitet und somit axial in Richtung auf das Membranteil 28 verschoben wird, da das Zwischenteil axial versσhieblich, jedoch gegen Verdrehen gesichert im Ventilgehäuse 26 geführt ist. Hierzu weist das Zwischenteil 44 an seinem Außenumfang insgesamt vier Führungsstege 66 auf, die in Axialnuten 64 des Ventilgehäuses 26 geführt sind. Das Betätigungsteil 42 lässt sich aus seiner inaktiven Ausgangsposition gemäß Fig. 2 nur in einer Drehrichtung, nämlich entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß dem Pfeil 78 in Fig. 3, um einen Winkel von etwas weniger als 90° drehen, bis die aktivierte Position gemäß Fig. 4 erreicht wird. Hierbei ist durch einen vom Ventilgehäuse 26 nach oben hervorstehenden Anschlag 70, der mit einer zugeordneten Randausnehmung 72 am Außenumfang des Betätigungsteils 42 zusammenwirkt, siσhergestellt, dass das Betätigungsteil nur um einen vorgegebenen Winkel zwischen den beiden Extrempositionen bewegt werden kann. Wie aus Fig. 3 erkennbar, liegt der Anschlag 70 in der nicht aktivierten Ausgangsposition gemäß Fig. 2 und 3 an einem ersten Ende 74 der Randausnehmung 72 an. Diese Position ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, durch den Hinweis „0" für den Benutzer optisch erkennbar gemaσht. Bei Verdrehung in Richtung des Pfeils 78 gemäß Fig. 3 gelangt das Betätigungsteil 42 schließlich mit dem zweiten Ende 76 der Randausnehmung 72 an den Anschlag 70. Diese Position ist für den Benutzer durch die Aufschrift „1" optisch erkennbar. In der aktivierten Position, die in Fig. 4 dargestellt ist, und die durch Anschlag des Endes 76 am Ansσhlag 70 gekennzeichnet ist, liegen die Nockenflächen 80 bzw. 82 von Zwischenteil 44 und Betätigungsteil 42 jeweils mit in Radialebenen verlaufenden Abschnitten 86 bzw. 84 aufeinander auf. Somit ist bei Erreichen der Endposition gemäß Fig. 4 eine definierte Endstellung des Zwischenteils 44 erreicht, in der das Zwischenteil um einen definierten Betrag in Richtung auf das Membranteil 28 verschoben gehalten wird. Zusätzlich ist durch geeignete Rastmittel zwischen dem Betätigungsteil 42 und dem Ventilgehäuse 26 sichergestellt, dass das Betätigungsteil 42 nur in einer Richtung gemäß dem Pfeil 78 gedreht werden kann, nicht jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Hierzu kann beispielsweise an der Innenoberfläche des Ventilgehäuses 26 eine geeignete Verzahnung entlang des Innenumfangs vorgesehen sein, in die ein Rastmittel, etwa in Form eines Widerhakens, eingreift (in Fig. 4 ist hierzu lediglich ein von der Manteloberfläche des Betätigungs- teils 42 nach außen hervorstehender Widerhaken mit der Ziffer 88 angedeutet) . Um das Drehen des Betätigungsteils 42 aus der inaktiven Position gemäß Fig. 2 in die aktivierte Position gemäß Fig. 4 zu erleiσhtern, ist an der Oberseite des Betätigungsteils 42 eine Handhabe 50 vorgesehen. Hierzu ist eine Hälfte der Oberseite des Betätigungsteils 42 über ein Filmsσharnier 52 versσhwenkbar festgelegt. In der inaktiven Position gemäß der Fig. 2 und 3 ist die Handhabe 50 mit der Außenoberfläche des Betätigungselementes 42 fluchtend festgelegt und in dieser Position durch ein Abrisselement 54, das in ein Siσhtfenster 56 hineinragt, gesichert. Aus dieser Position kann nun die Handhabe 50 durch Ergreifen am Außenumfang hochgezogen werden, wodurch das Abrisselement 54 abreißt und die Handhabe somit nunmehr in hochgestellter Position mit zwei Fingern von beiden Seiten umgriffen werden kann, um eine Verdrehung des Betätigungselementes 42 in Richtung des Pfeiles 78 entgegen dem Uhrzeigersinn zu ermöglichen. Das Abrisselement macht somit eine erstmalige Betätigung der Handhabe 50 optisσh erkennbar und dient so als Gütesiegel, das den Orginalzustand anzeigt. Ein Verdrehen von Hand durσh Ergreifen am Außenumfang ist im eingebauten Zustand kaum möglich. Hierzu wäre die Zuhilfenahme eines Werkzeuges wie etwa einer Zange notwendig.
Das Betätigungselement 42 ist mittels eines Umfangswulstes 58, der in eine Ringnut 60 des Ventilgehäuses 26 eingreift, durch Rastmontage mit dem Ventilelement 26 verbunden, hierin jedoσh verdrehbar .
Das Ventilgehäuse 26 ist an seinem äußeren Ende durσh einen Ringsteg 90 abgeschlossen (vgl. Fig. 3 und 4), der an vier Stellen 92 in Axialrichtung geschlitzt ist. Um einen gewissen Betrag von einigen Millimetern gegenüber dem Ringsteg 90 in Richtung zum Membranteil 28 versetzt ist an der Außenoberfläche des Ventilgehäuses 26 ein weiterer Ringsteg 92 angeformt, der noch weiter radial nach außen hervorsteht als der erste Ringsteg 90. Zwischen diesen beiden Ringstegen 90, 92 ist in 2-K- Teσhnik eine weiche Dichtungsmasse eingespritzt, die auch die nach außen gewandte Oberfläche des Ringsteges 92 bedeckt. Diese beiden Ringstege 90, 92 dienen in Verbindung mit der aufgespritzten Dichtung 94 zur dichtenden Montage der Druckregeleinrichtung 17 bzw. 17' in der Öffnung 24 an der Deckfläσhe 13 gemäß Fig. 1.
In der inaktiven Position der Druσkregeleinrichtung 17 gemäß Fig. 2 ist ferner der innerhalb des Ventilgehäuses 26 gebildete Hohlraum 26 gegenüber der Außenumgebung vollständig abgedichtet. Hierzu dient eine gleichfalls in 2-K-Technik aufgespritzte Dichtfläche 62 zwischen der äußeren Stirnfläche des äußeren Ringsteges 90 des Ventilgehäuses 26 und der zugeordneten Auflagefläche des Betätigungsteils 42. In der inaktiven Position gemäß Fig. 2 ist somit der Hohlraum 46 innerhalb des Ventilgehäuses 26 vollständig gegenüber der Umgebungsluft abgedichtet. Dies schützt den Hohlraum 46 der Druckregeleinriσhtung 17, 17' gegen Eindringen von Flüssigkeit, wie etwa Bier oder Spülwasser, während des Abfüllvorgangs. Eine zur Funktion der Druckregeleinriσhtung 17, 17' notwendige Belüftung des Hohlraums 46 nach außen hin erfolgt erst bei einer Verdrehung des Betätigungsteils 42 aus der inaktiven Position in die aktive Position 17' gemäß Fig. 4. An der stirnseitigen Dichtung 62 des Ventilgehäuses 26 ist ein kleines erhabenes Segment ausgebildet (nicht dargestellt), das formsσhlüssig und diσhtend in eine entspreσhende Vertiefung (niσht dargestellt) an der Unterseite der Deckelflache des Betätigungsteils 42 eingreift. Beim Ver- drehen des Betätigungsteils 42 wird dieses erhabene Segment aus der genannten Vertiefung herausbewegt. In der Endlage des Betätigungsteils 42 in der aktivierten Position gemäß Fig. 4 bewirkt das erhabene Segment, dass die Dichtfläσhen zwisσhen Ventilgehäuse 26 und Betätigungsteil 42 niσht mehr dichtend aufeinanderliegen können, so dass eine Belüftung zur Umgebung hergestellt ist. Zusätzlich ist in dem Umfangswulst 58 des Betätigungsteils 42 an geeigneter Stelle ein axialer Schlitz vorgesehen, über den in der aktivierten Position eine ausreichende Belüftung des Hohlraums 46 nach außen hin sichergestellt ist.
Obwohl die Feder 38 in den Figuren als Schraubenfeder dargestellt ist, versteht es sich, dass auσh beliebige andere Federformen, wie etwa Tellerfedern, Wellenfedern, Spiralfedern und andere Bauformen, eingesetzt werden können. Bevorzugt ist, dass die verwendete Feder 38 in ihrem aktivierten Zustand die vorbe- stimmte Federkraft mögliσhst präzise aufbringt, da hierdurσh ja der im Inneren des Speiσherraums 15 eingestellte Druσk vorgegeben wird. Um den Einfluß von Fertigungstoleranzen zu verringern, ist es bevorzugt, wenn die Feder 38 mit einer annähernd S-förmigen Federkennlinie ausgebildet ist, wie dies in Fig. 5 näher verdeutliσht ist.
In Fig. 5 ist die von der Feder als Funktion des Federweges s ausgeübte Federkraft F dargestellt. Durch die gestrichelte Linie 88 ist eine übliche lineare Federkennlinie angedeutet. Dies bedeutet, dass mit zunehmendem Weg s die Federkraft linear ansteigt. Durσh die Ziffer 90 ist eine bevorzugte S-förmige Federkennlinie angedeutet, die einen Arbeitsbereiσh 92 besitzt, innerhalb dessen siσh die von der Feder ausgeübte Kraft F auch bei Veränderung des Federweges s nicht oder nur unwesentlich verändert. Vorzugsweise wird die Feder 38 derart ausgelegt und eingebaut, dass sie im aktivierten Zustand der Druckregelein- ricbtung 17 innerhalb des Arbeitsbereiches 92 betrieben wird. Dies hat zur Folge, dass selbst bei einer ungenauen Positionierung der Feder 38 in bezug auf den Ventilstößel über einen gewissen Bereich die von der Feder 38 ausgeübte Spannkraft annähernd konstant ist, so dass der gewünschte Zieldruck innerhalb des Speicherraums 15 unabhängig von einer solchen Fehlpositionierung der Feder 38 eingestellt wird.
Geeignete Federausführungen mit S-förmiger Federkennlinie sind kommerziell erhältlich.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ausgabe eines Fluides, insbesondere eines kohlensäurehaltigen Getränkes, aus einem Speicherraum (15) eines Behälters (12) über mindestens eine verschließbare Ausgabeöffnung (14) nach außen, mit einem gegenüber dem Speicherraum (15) abgetrennten Druσkreservoir (16), in dem ein Treibmittel unter Druσk aufgenommen ist, das über eine Druckregeleinrichtung (17, 17') mit dem Speicherraum (15) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (17, 17') ein axial bewegliches Regelorgan (30) aufweist, das mittels eines Vorspannmittels (38) in Richtung auf eine Offenstellung, in der Treibmittel aus dem Druckreservoir (16) in den Speicherraum (15) abgegeben wird, beaufschlagt ist, dass der Umgebungsdruck, dem der Behälter (12) ausgesetzt ist, auf das Regelorgan (30) in Richtung auf die Offenstellung wirkt, und dass der Innendruck innerhalb des Speicherraums (15) des Behälters (12) auf das Regelorgan (30) in Richtung auf die Schließstellung wirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckreservoir (16) als Druckpatrone mit einem integrierten Austrittsventil (20) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsventil (20) in Richtung auf die Sσhließstel- lung mit einer geringeren Kraft vorgespannt ist, als die vom Vorspannmittel (38) ausgeübte Kraft.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsventil (20) über einen Ventilstößel betätigbar ist, auf den das Regelorgan (30) wirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruσh 3 oder 4, dadurσh gekennzeiσhnet, dass das Vorspannmittel (38) als Feder ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeiσhnet, dass das Vorspannmittel (38) einen annähernd S-förmigen Kennlinienverlauf aufweist.
7. Vorrichtung naσh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan als Membran (30) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Außenseite des Behälters bedienbares Betätigungsteil (42) zur Überführung der Druckregeleinrichtung aus einer inaktiven Position (17), in der keinerlei Druckregelung erfolgt, in eine aktivierte Position (17') vorgesehen ist.
9. Vorriσhtung naσh Anspruch 8, dadurch gekennzeiσhnet, dass die Druckregeleinrichtung (17, 17') ein Ventilgehäuse (26) aufweist, in dem das von außen betätigbare Betätigungsteil (42) verdrehbar aufgenommen ist, über das das Vorspannmittel (38) durch Verdrehen aus der inaktiven Position in die aktivierte Position axial vorgespannt wird, um das Regelorgan (30) in Richtung auf die Offenstellung zu beaufschlagen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (30) an einem Membranteil (28) axial beweglich aufgenommen ist, das mit dem Ventilgehäuse (26) dichtend verbindbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranteil (28) mit dem Ventilgehäuse (26) und mit dem Druckreservoir (16) verrastbar ist oder damit verschweißt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeiσhnet, dass die Druσkregeleinrichtung (17, 17') durch eine Drehbewegung des Betätigungsteils (42) aktivierbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannmittel (38) zwisσhen dem Membranteil (28) einerseits und einem Zwischenteil (44) andererseits gehalten ist, wobei das Zwischenteil (44) durch ein Verdrehen des Betätigungsteils (42) im Ventilgehäuse (26) axial verschieblich ist, um das Vorspannmittel (38) gegen das Regelorgan (30) in Richtung auf die Offenstellung zu beaufschlagen.
14. Vorriσhtung naσh Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (42) und das Zwischenteil (44) miteinander zusammenwirkenden Nockenfläσhen (80, 84) aufweisen, über die eine Drehbewegung des Betätigungsteils (42) in eine Axialbewegung des Zwisσhenteils (44) umsetzbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (70, 72) zur Begrenzung des Drehwinkels zwischen Betätigungsteil (42) und Zwischenteil (44) vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (44) axial verschieblich, jedoch gegen Verdrehung gesichert im Ventilgehäuse (26) aufgenommen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (42) von außen in das Ventilgehäuse (26) einsetzbar und mit diesem verrastbar ausgebildet ist.
18. Vorrichtung naσh einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Ventilgehäuses (26) auf der dem Druσkreservoir (16) abgewandten Seite ein gegenüber dem Speiσherraum (15) abgedichteter Hohlraum (46) gebildet ist, der in der aktivierten Position nach außen hin belüftet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (46) in der inaktiven Position durch eine dichtende Anlage des Betätigungsteils (42) auf dem Ventilgehäuse (26) gegenüber dem Umgebungsdruσk abgediσhtet ist und durσh ein Verdrehen des Betätigungsteils (42) in die aktivierte Position naσh außen hin belüftet wird.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (82, 86) zur Festlegung des Zwischenteils (44) in der aktivierten Position vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranteil (28) einen von der Membran (30) beweglich gehaltenen Flansch (31) aufweist, mittels dessen das Austrittsventil (20) betätigbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurσh gekennzeichnet, dass die Membran (30) durch das Membranteil (28) vom Druckreservoir (16) beabstandet gehalten ist, wobei zwischen dem Membranteil (28), und dem Druckreservoir ein Hohlraum (33) gebildet ist, in den das Austrittsventil (20) mündet und der über mindestens eine Austrittsöffnung (32) mit dem Speicherraum (15) des Behälters (12) in Verbindung steht.
23. Vorrichtung naσh Anspruσh 21 oder 22, dadurσh gekennzeichnet, dass das Membranteil (28) mit der Membran (30) und dem Flansch (31) aus Kunststoff hergestellt ist, wobei die aus einem flexiblen Material bestehende Membran (30) gemeinsam mit den beiden anderen Teilen in 2-K-Technik hergestellt ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckreservoir (16) mit der Druckregeleinriσhtung (17, 17a) innerhalb des Behälters (12) aufgenommen ist und vorzugsweise mittels des Ventilgehäuses (26) in einer Öffnung in der Wandung, vorzugsweise in der Deckfläche (13) des Behälters (12), dichtend befestigt ist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (42) eine in der inaktiven Position durch einen Orginalitätsindika- tor (54) gesicherte Handhabe (50) aufweist, die ein Ergreifen und Verdrehen des Betätigungsteils (42) in die aktivierte Position erlaubt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherung (88) gegen eine Zu- rüσkführung der Druσkregeleinrichtung aus einer einmal aktivierten Position in eine nicht aktivierte Position vorgesehen ist.
27. Druckregeleinrichtung (17, 17a) für eine Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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