EP1752413A1

EP1752413A1 - Getränkefass mit Spundlochventil und Betätigungsvorrichtung für dieses Spundlochventil

Info

Publication number: EP1752413A1
Application number: EP06118630A
Authority: EP
Inventors: Karl Bermes; Frank Felten; Eberhard Faltin
Original assignee: Niro Plan AG; Luxembourg Patent Co SA
Current assignee: Niro Plan AG
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2007-02-14
Also published as: LU91190B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getränkefass (2) für druckbeaufschlagte, Getränke, insbesondere kohlensäurehaltige Getränke, welches ein Spundlochventil (10) umfasst. Das Spundlochventil hat ein Ventilgehäuse (16), das eine Ventilkammer (19) ausbildet, mit einem Ventilsitz sowie einen Schließkörper (24), der in der Ventilkammer zwischen einer Schließstellung auf dem Ventilsitz und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist. Erfindungsgemäß, ist im Getränkefass eine Kompensatorvorrichtung angeordnet ist, welche stromaufwärts des Ventilsitzes einen sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal (36) für das ausströmende Getränk bildet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Betätigungsvorrichtung (12) für dieses Getränkefass (2). Die Betätigungsvorrichtung umfasst ein Gehäuse (50) mit einem Betätigungshebel (56), wobei das Gehäuse an einem ersten Ende einen Anschlussstutzen (59) mit einer Einlauföffnung (69) und an einem zweiten Ende einen Getränkeauslauf (70) aufweist, und wobei Einlauföffnung und Getränkeauslauf durch einen innenliegenden Kanal (68) verbunden sind. Erfindungsgemäß umfasst die Betätigungsvorrichtung weiterhin einen Stößel (72), welcher freitragend durch den innenliegenden Kanal verläuft und hierin axial verschiebbar mit dem Betätigungshebel in Wirkverbindung steht, derart dass nach Anschluss der Betätigungsvorrichtung (12) an das Spundlochventil (10) des Gertränkefasses (2) und bei Betätigung des Betätigungshebels (56), der Schließkörper (24) des Spundlochventils durch das aus der Einlauföffnung (69) austretende Ende des Stößels (72) aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung verschiebbar ist.

Description

Einleitung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getränkefass mit Spundlochventil für druckbeaufschlagte Getränke, insbesondere für kohlensäurehaltige Getränke wie beispielsweise Bier. Sie betrifft weiterhin eine Betätigungsvorrichtung, die unmittelbar an ein solches Spundlochventil anschließbar ist, um mit diesem zusammenzuwirken.
Als sogenanntes "Partyfass" wird im Folgenden ein Getränkefass bezeichnet, bei dem ein Spundzapfhahn unmittelbar an das Spundloch angeschlossen wird. Im Gegensatz zu Getränkefässern, welche mit Schankanlagen, zum Beispiel in einer Gaststätte, verwendet werden, finden Partyfässer überall dort Einsatz wo eine komplette Schankanlage aus Kosten- oder Platzgründen nicht verwendet wird.
Bei Partyfässern einfacher Bauart, insbesondere bei Partyfässern die als Einwegverpackung konzipiert sind, wird ein Stopfen welcher das Spundloch verschließt beim Anstich durch den Spundzapfhahn ins Fassinnere ausgestoßen. Der Spundzapfhahn kann somit nicht ohne weiteres gelöst werden bevor das Fass geleert ist.
Vorteilhaft demgegenüber sind Partyfässer oder sogenannte "Kegs" bei welchen das Spundloch mit einem federbelasteten Spundlochventil ausgestattet ist. Solche Spundlochventile sind hinlänglich bekannt. Sie umfassen typischerweise ein Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer mit einem Ventilsitz ausbildet, einen Schließkörper, der in der Ventilkammer zwischen einer Schließstellung auf dem Ventilsitz und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, und eine Schließfeder, die dem Schließkörper derart zugeordnet ist, dass sie Letzteren auf den Ventilsitz drückt. Wird ein Spundzapfhahn in das Spundloch eingesteckt, so drückt dessen Anschlussstutzen gegen die Federkraft den Schließkörper vom Ventilsitz in seine Öffnungsstellung. Wird der Spundzapfhahn aus dem Spundlochventil herausgezogen, so drückt die Feder den Schließkörper wieder aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung auf den Ventilsitz. Solche Spundlochventile erlauben es folglich, den Spundzapfhahn auch von einem ungeleerten Fass zu lösen. Bei Mehrwegfässern gewährleisten federbelastete Spundlochventile zudem ein hermetisches Abdichten des leeren Fasses.
Im Zusammenhang mit dem Ausschank von druckbeaufschlagten, kohlensäurehaltigen Getränken sind weiterhin sogenannte Kompensatoren bekannt, deren Aufgabe es ist, das Zapfen mit Vordruck zu ermöglichen und in der Zapfvorrichtung ein übermäßiges Entweichen der Kohlensäure aus dem Getränk zu vermeiden. Ein solcher Kompensator umfasst in bekannter Art und Weise einen konischen Körper der axial in einem sich konisch aufweitenden Rohrstück derart angeordnet ist, dass ein konischer Ringspalt ausgebildet wird, dessen Radius sich in Strömungsrichtung erweitert. In diesem sich konisch erweiternden Ringspalt entspannt sich das druckbeaufschlagte, kohlensäurehaltige Getränk ohne übermäßiges Entweichen der Kohlensäure, wodurch die Schaumbildung eingeschränkt wird. Solche Kompensatoren sind insbesondere bei professionellen Zapfanlagen für Bier sehr verbreitet.
Eine klassische Zapfhahn-Kompensatoreinheit mit verstellbarem Kompensator ist z.B. aus der US 2,899,170 bekannt. Mittels einer Stellschraube lässt sich die axiale Position eines konischen Körpers in einem sich konisch aufweitenden Rohrstück axial verstellen, wodurch die Breite des konischen Ringspalts, in dem die Entspannung des Getränkes stattfindet, verändert werden kann.
Eine andere Zapfhahn-Kompensatoreinheit ist aus der US 3,238,936 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind ein nicht einstellbarer Kompensator und ein separates Zapfventil zusammen im einem Gehäuse angeordnet, welches sich zu Reinigungszwecken auseinandernehmen lässt und sich zum Anschluss direkt an einen Auslass eines Getränkebehälters eignet.
Aus der DE 37 16 296 ist ein sogenannter "bayerischer Zapfhahn" bekannt, in dessen Anstichrohr ein schlagfester Kompensator angeordnet ist. Dieser Kompensator, welcher in der DE 37 07 128 näher beschrieben ist, ist robust und unempfindlich ausgebildet, da er beim Anstich mit dem bayerischen Zapfhahn ins Fass eingeschlagen wird.
Ein Zapfhahn mit Kompensator ist weiterhin in der DE 42 02 633 beschrieben. In diesem Zapfhahn übernimmt der Kompensator selbst die Funktion des Zapfventils. Der Kompensator umfasst hierzu einen konischen Kompensatorkörper, welcher, bezüglich seiner axialen Position innerhalb eines Kompensatorgehäuses mit konischer Innenfläche, durch den Zapfhebel verstellbar ist. Bei unbetätigtem Zapfhebel drückt eine Schließfeder den Kompensatorkörper gegen die Strömungsrichtung des Getränkes in die konische Innenfläche des Kompensatorgehäuses und dichtet dadurch den Zapfhahn ab. Trotz der Tatsache, dass das Zapfventil eingespart werden kann, ist dieser Zapfhahn jedoch relativ aufwendig herzustellen und deshalb verhältnismäßig teuer.
Eine weitere Zapfvorrichtung ist aus der US 2,170,992 bekannt. Auch bei dieser Vorrichtung für Schankanlagen ist im Zapfhahn ein Kompensator integriert, welcher auch die Funktion des Zapfventils übernimmt.
Aus der US 5,244,117 ist eine Zapfvorrichtung bekannt, welche an die obere Stirnseite eines druckbeaufschlagten Getränkebehälters anschließbar ist. Diese deckelartige Zapfvorrichtung ist von verhältnismäßig aufwendiger Bauweise und weist einen Kompensator auf, welcher auch als Schließkörper des Zapfventils dient. Anordnung und Funktionsweise von Kompensator bzw. Zapfventil entsprechen im wesentlichen jenen aus der DE 42 02 633 .
Partyfässer werden jedoch vorteilhaft mit einem Einmal-Spundzapfhahn verkauft, welcher nach Entleeren des Fasses weggeworfen werden kann. Solche Partyfässer sollten deshalb mit sehr einfachen, kostengünstigen Spundzapfhähnen betrieben werden können. Trotzdem soll natürlich auch bei einem solchen Partyfass eine kontrollierte Schaumbildung gewährleistet sein, und ein einwandfreies Getränk gezapft werden können.

Aufgabe der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ein Lösung vorzuschlagen, die es ermöglicht, aus einem Getränkefass ein druckbeaufschlagtes Getränk, wie beispielsweise kohlensäurehaltiges Bier, mit guter Qualität übers Spundloch abzapfen zu können, ohne hierfür eine aufwendige Zapfhahn-Kompensatoreinheit an das Spundloch anschließen zu müssen.

Allgemeine Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Getränkefass für druckbeaufschlagte Getränke mit einem Spundlochventil, wobei das Spundlochventil ein Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer mit einem Ventilsitz ausbildet sowie einen Schließkörper, der in der Ventilkammer zwischen einer Schließstellung auf dem Ventilsitz und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, umfasst. Erfindungsgemäß, ist im Getränkefass eine Kompensatorvorrichtung angeordnet, welche stromaufwärts des Ventilsitzes einen sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal für das ausströmende Getränk bildet. Dies hat insbesondere bei Mehrwegfässern zum Vorteil, dass die Kompensatorfunktion in das, ohnehin mit höheren Herstellungskosten verbundene Getränkefass verlegt ist. Mit anderen Worten, sowohl die Ventilkomponenten wie auch die Kompensatorkomponenten befinden sich als integrale Bestandteile innerhalb des Getränkefasses, so dass es derartiger Komponenten in der anzuschließenden Zapfvorrichtung nicht bedarf. Eine entsprechende, an das Spundlochventil anzuschließende Zapfvorrichtung kann somit mit besonders wenigen Komponenten, ohne Verlust der Vorteile eines Kompensators, wesentlich kostengünstiger und insbesondere als Einwegprodukt hergestellt werden. Weiterhin lässt sich die Zapfvorrichtung ohne Getränkeverlust abnehmen, auch wenn das Fass nicht leer ist.
Eine Kompensatorvorrichtung ermöglicht es bekanntermaßen das zu zapfende Getränk auch bei Vordruck, d.h. druckbeaufschlagt, mit guter Qualität und ohne übermäßige Schaumbildung abzuzapfen. Dies gilt insbesondere für kohlensäurehaltige Getränke wie beispielsweise Bier. Ohne Kompensatorvorrichtung ist es kaum praktikabel solche Getränke unter Vordruck zu zapfen. Im Gegensatz zu den meisten herkömmlichen Partyfässern, wo das Öffnen eines Lufteinlasses nötig ist, und das Getränk schal wird und an Haltbarkeit verliert, erübrigt sich dies beim erfindungsgemäßen Getränkefass. Das Getränk muss also beim Zapfen nicht auf Luftdruck herabgesetzt und nicht in Kontakt mit Umgebungsluft gebracht werden. Die Kompensatorvorrichtung ermöglicht also das Zapfen mit Vordruck, wodurch Haltbarkeit und Geschmacksqualität des Getränks, insbesondere über eine längere Verwendungsdauer des Getränkefasses, wesentlich gesteigert werden.
Besonders vorteilhaft ist das Spundlochventil so ausgestaltet, dass der Schließkörper und die Ventilkammer des Spundlochventils als Kompensatorvorrichtung gestaltet sind. Hierbei sind beide Teile so gestaltet, dass sie, in Öffnungsstellung des Schließkörpers, den sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal bilden. Durch diese Anordnung und Formgebung wird die Kompensatorvorrichtung gemeinsam, d.h. integral mit dem eigentlichen Ventil im Spundloch des Fasses ausgebildet. Hierdurch ist die Kompensatorvorrichtung möglichst nahe am Getränkeauslauf angeordnet. Weiterhin wird der Kompensator bei geringem Material- und Herstellungsaufwand durch Formgebung von Schließkörper und Ventilgehäuse gebildet, wodurch separate Komponenten für den Kompensator im Fass und, wie oben erwähnt, insbesondere auch in der anzuschließenden Zapfvorrichtung entfallen.
Um für ein Biergetränk eine optimale Wirkung des Kompensators zu erzielen, ist die axiale Ausdehnung des konischen Ringspaltkanals vorzugsweise 3 bis 6 mal größer als der Anfangsradius des Ringspalts in Strömungsrichtung. Dieser Wertebereich ist jedoch abhängig von diversen Faktoren, wie z.B. Getränketyp, Zapftemperatur, Durchsatz, Kohlensäuregehalt, Betriebsdruck, usw. Bei anderen Vorgaben ist die Kompensatorvorrichtung entsprechend anzupassen.
Vorzugsweise sind die Kompensatorvorrichtung und der Schließkörper derart miteinander gekoppelt, dass eine axiale Verschiebung des Schließkörpers in Ventilöffnungsrichtung den Ringspaltkanal des Kompensators verkleinert. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass der Druck, mit dem das Getränk im Fass beaufschlagt ist, auf den konischen Schließkörper entgegengesetzt, d.h. in Ventilschließrichtung wirkt und somit die Abdichtung und die Selbstschließung des Ventils unterstützt.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist die Kompensatorvorrichtung derart ausgestaltet, dass über den gesamten Verstellweg des Schließkörpers in Ventilöffnungsrichtung keine wesentliche Reduzierung des Getränkedurchsatzes auftritt. Hierdurch wird eine Verwirrung beim Benutzer vermieden, da bei einer gewohnten Betätigung zum Öffnen keine Verminderung des Durchsatzes auftritt durch übermäßige Verkleinerung des Ringspaltkanals.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Schließkörper einen ersten Körperteil mit kegelstumpfförmiger Außenfläche, und die Ventilkammer einen ersten Abschnitt mit komplementär kegelstumpfförmiger Innenfläche auf. Hierbei grenzen die Innenfläche und die Außenfläche zusammen den sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal ab.
Zur axial verschiebbaren und radialen Führung ist es vorteilhaft, wenn der Schließkörper einen, stromabwärts an den ersten Körperteil anschließenden, zweiten Körperteil mit rotationssymmetrischer Außenfläche, und die Ventilkammer einen zweiten, zylindrischen Abschnitt aufweist, welcher den zweiten Körperteil aufnimmt und koaxial führt. Um hierbei in einfacher Weise den Getränkedurchfluss durch den zweiten Abschnitt der Ventilkammer zu ermöglichen und den Schließkörper im Ventilgehäuse koaxial zu führen, ist der zweite Körperteil des Schließkörpers im Querschnitt vorzugsweise als regelmäßiges Vieleck ausgestaltet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Schließkörper am zweiten Körperteil eine stromabwärts angeordnete, umfänglich gerundete Kopfseite auf, deren Rand mit dem Ventilsitz zum Steuern des Getränkeflusses zusammenwirkt. Bei dieser Ausgestaltung weist die Kopfseite des Schließkörpers vorzugsweise mindestens einen Nocken oder mindestens eine Nut auf, welcher bezüglich des gerundeten Rands innen liegt. Dies ermöglicht die Verwendung von handelsüblichen Zapfhähnen, z.B. in der Art eines sogenannten "bayrischen Anstichs", am erfindungsgemäßen Spundlochventil.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet das Ventilgehäuse stromaufwärts einen Endanschlag, welcher die minimale Weite des Ringspaltkanals derart festlegt, dass über den gesamten Verstellweg des Schließkörpers in Öffnungsrichtung keine wesentliche Reduzierung des Getränkedurchsatzes auftritt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung bildet das Ventilgehäuse, in einem stromabwärts des Ventilsitzes angeordneten Endbereich, eine Kupplungsmuffe für eine Betätigungsvorrichtung aus. Bei entsprechender Kupplung am Anschlussstutzen der Betätigungsvorrichtung lässt sich der Anstich besonders einfach erzielen. Dies gewährleistet einen sichereren Halt der Betätigungsvorrichtung, welcher auch bei weiderholten Betätigungsvorgängen des Hebels und den damit verbundenen Kräften nicht beeinträchtigt wird. In dieser Ausgestaltung weist das Ventilgehäuse zwischen der Kupplungsmuffe und dem Ventilsitz vorzugsweise eine zylindrische Bohrung für die Aufnahme einer Quetschdichtung eines Spundzapfhahns auf. Hierdurch wird die obenerwähnte Verwendung handelsüblicher Spundzapfhähne vereinfacht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Betätigungsvorrichtung für ein Getränkefass der oben beschriebenen Art. Eine solche Betätigungsvorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einem Betätigungshebel, wobei das Gehäuse an einem ersten Ende einen Anschlussstutzen mit einer Einlauföffnung und an einem zweiten Ende einen Getränkeauslauf aufweist, und wobei Einlauföffnung und Getränkeauslauf durch einen innenliegenden Kanal verbunden sind. Erfindungsgemäß umfasst die Betätigungsvorrichtung weiterhin einen Stößel, welcher freitragend durch den innenliegenden Kanal verläuft und hierin axial verschiebbar mit dem Betätigungshebel in Wirkverbindung steht, derart dass nach Anschluss der Betätigungsvorrichtung an das Spundlochventil des Gertränkefasses und bei Betätigung des Betätigungshebels, der Schließkörper des Spundlochventils durch das aus der Einlauföffnung austretende Ende des Stößels aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung verschiebbar ist.
In der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erübrigen sich neben den Kompensatorkomponenten auch die Komponenten für das Zapfventil, da dieses bereits im erfindungsgemäßen Getränkefass integral im Spundlochventil und ggf. zusammen (z.B. einstückig) mit dem Kompensator, ausgebildet ist. Die Betätigungsvorrichtung ist also kein Spundzapfhahn im eigentlichen Sinne.
Trotz verbesserter Zapfqualität werden hierdurch Herstellungs- und Materialaufwand für die Betätigungsvorrichtung erheblich reduziert.
Um den Stößel im Kanal freitragend zu halten, umfasst die Betätigungsvorrichtung vorzugsweise eine Führungsbuchse, welche am zweiten Ende des Gehäuses angeordnet ist und eine einseitige koaxiale Führung des axial verschiebbaren Stößels ausbildet. Unerwünschte Vorsprünge und Hindernisse im Kanal werden somit in einfacher Art vermieden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Betätigungsvorrichtung eine Schraubkappe, welche auf das zweite Ende des Gehäuses aufgeschraubt ist und als einstellbarer Endanschlag für den als Kipphebel ausgestalteten Betätigungshebel dient. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise, ohne zusätzliche Komponenten, die beim Zapfen gewünschte Weite des konischen Ringspaltkanals, d.h. die erzielbare Entspannung des Kompensators einstellen.
Durch das erfindungsgemäße Spundlochventil in einem Getränkefass, sowie zum Teil durch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, werden unter anderem folgende Vorteile erzielt:

verbessertes Zapfergebnis durch verminderte Schaumbildung;
reduzierter Aufwand und Kosten bei der Herstellung einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung;
einfache und sichere Bedienung für den Benutzer;
sicheres Anschließen und Entfernen der Betätigungsvorrichtung an das Spundloch auch bei Getränken unter verhältnismäßig hohem Vordruck;
selbstschließendes Spundlochventil und dadurch sichere Abdichtung des Fasses, insbesondere bei Herabnehmen oder Defekt an der Betätigungsvorrichtung;
handelsübliche Spundzapfhähne können, falls erforderlich, am Spundlochventil verwendet werden ohne Verlust der Kompensatorfunktion.

Beschreibung anhand der Figuren

Im Folgenden wird beispielhaft eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig.1:: eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Getränkefasses mit Spundlochventil;
Fig.2:: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Spundlochventil sowie durch eine hieran angeschlossene erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, wobei das Spundlochventil in Schließstellung dargestellt ist;
Fig.3:: einen Längsschnitt gemäss Fig.2, wobei das Spundlochventil in Öffnungsstellung dargestellt ist;
Fig.4:: einen Querschnitt durch das Spundlochventil gemäss der Schnittebene IV-IV aus Fig.3;
Fig.5:: einen Querschnitt durch das Spundlochventil gemäss der Schnittebene V-V aus Fig.3;
Fig.6:: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Spundlochventil sowie durch einen hieran angeschlossenen Spundzapfhahn an sich bekannter Bauart.

Fig.1 zeigt ein Getränkefass, allgemein durch das Bezugszeichen 2 bezeichnet. Das Getränkefass 2 ist teilweise geschnitten abgebildet, wobei der Schnitt durch einen Zapfanschluss 4 gelegt ist. Der Zapfanschluss 4 ist in der Außenwand 6 des Getränkefasses 2 angeordnet. Wie aus Fig.1 ersichtlich, befindet sich der Zapfanschluss 4 in einer gewissen Höhe im Getränkefass 2, so dass darunter, genauer gesagt unter einer noch anzuschließenden Vorrichtung zum Zapfen, ein Glas Platz findet. Ein Spundlochventil, welches allgemein durch Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist, befindet sich innerhalb des Getränkefasses 2 und bildet nach Außen den Zapfanschluss 4.
In Fig.2 ist das Spundlochventil 10 besser ersichtlich. Eine Betätigungsvorrichtung für das Spundlochventil 10 ist allgemein durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet. Die Betätigungsvorrichtung 12 übernimmt nur teilweise die Funktion eines Spundzapfhahns und wird weiter unten erläutert. Die Betätigungsvorrichtung 12 wird, wie in Fig.2 gezeigt, zum Zapfen von kohlesäurehaltigen Getränken z.B. Bier, an das Spundlochventil 10 angeschlossen. Ein Steigrohr 14 ermöglicht das Anordnen des Spundlochventils 10 in einer gewissen Höhe im Getränkefass 2.
Das Spundlochventil 10 umfasst ein Ventilgehäuse 16, welches ein- oder mehrteilig hergestellt sein kann. Das Ventilgehäuse 16 gemäss Fig.2 umfasst einen ersten mittleren Abschnitt 18, einen zweiten Abschnitt 20, welcher stromabwärts an den ersten Abschnitt 18 anschließt und einen dritten Abschnitt 22, welcher stromaufwärts an den ersten Abschnitt 18 anschließt. Die Abschnitte 18, 20, 22 gehen lecksicher ineinander über, wodurch sie eine Ventilkammer 19 ausbilden. Der zweite Abschnitt 20 bildet an seinem äußeren Ende stromabwärts ein Spundloch 23. Das Spundlochventil 10 umfasst weiterhin einen Schließkörper 24, welcher innerhalb des Ventilgehäuses 16, d.h. in der Ventilkammer 19 angeordnet ist. Der Schließkörper 24 weist einen ersten mittleren Körperteil 26, sowie stromabwärts einen zweiten und stromaufwärts einen dritten Körperteil 28 bzw. 30 auf und ist einstückig hergestellt, vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff oder aus Edelstahl. Es ist hierbei unwesentlich, ob der Schließkörper 24 als Voll- oder Hohlkörper hergestellt ist solange er eine in sich geschlossene Hülle bildet. Der Schließkörper 24 ist koaxial zur Längsmittelachse 31 der Ventilkammer 19 (und der angeschlossenen Betätigungsvorrichtung 12) angeordnet und innerhalb des Ventilgehäuses 16 axial verschiebbar und radial geführt.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, weist der erste Körperteil 26 des Schließkörpers 24 eine kegelstumpfförmige Außenfläche 32 auf. Komplementär zu dieser Außenfläche 32 weist der erste Abschnitt 18 eine kegelstumpfförmige Innenfläche 34 auf. Die Außenfläche 32 bildet zusammen mit der Innenfläche 34 einen konischen Ringspaltkanal 36. Der Ringspaltkanal erweitert sich konisch in Strömungsrichtung 37. Durch diese Ausgestaltung bilden das Ventilgehäuse 16 und der hierin angeordnete Schließkörper 24 eine Kompensatorvorrichtung zur Entspannung eines zu zapfenden, druckbeaufschlagten Getränks aus. Die Funktionsweise eines Kompensators ist an sich bekannt und wird hier nicht näher erläutert. Es ist jedoch zu erwähnen, dass der Kompensator innerhalb des Spundlochventils 10 und nicht, wie allgemein üblich, innerhalb des Zapfhahns angeordnet ist.
Weiterhin ist aus Fig.2 ersichtlicht, dass im zweiten Abschnitt 20 als Ventilsitz für den Schließkörper 24 stromabwärts ein Dichtring 38 koaxial zur Achse 31 in der Ventilkammer 19 angeordnet ist. Der Dichtring 38 besteht beispielsweise aus einem Edelstahlring mit aufvulkanisierter Gummibeschichtung an sich bekannter Art. Der Schließkörper 24, genauer ein gerundeter, umfänglicher Rand 40 an dessen Kopfseite 42 ist an den Ventilsitz, d.h. die stromaufwärts gerichtete Ringfläche des Dichtrings 38 angepasst. In der in Fig.2 dargestellten Schließstellung des Spundlochventils 10 liegt dieser Rand 40, mittels Federbelastung des Schließkörpers 24 durch eine Schließfeder 44, dichtend am Dichtring 38 an. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass, neben der Federbelastung durch die Schließfeder 44, ein Druck, mit dem das kohlensäurehaltige Getränk im Getränkefass 2 beaufschlagt ist, unterstützend auf das Schließen des Spundlochventils 10 wirkt. Die Kompensatorvorrichtung - durch Schließkörper 24 und Ventilgehäuse 16 integral mit dem Spundlochventil 10 gebildet - ist somit im Getränkefass 2 angeordnet, d.h. stromaufwärts des Ventilsitzes 38. Die dargestellte, bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung schließt jedoch nicht aus, dass sich die Kompensatorvorrichtung auch gesondert vom Spundlochventil 10, bspw. nicht einstückig mit selbigem, stromaufwärts im Getränkefass 2 anordnen lässt.
In Fig.2 und Fig.3 ist die Betätigungsvorrichtung 12 bereits mit dem Spundlochventil 10 verbunden dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung 12 umfasst ein vorzugsweise einstückig, beispielsweise aus Kunststoff, gefertigtes Gehäuse 50. Eine Bajonettkupplungsmuffe 48 im äußeren Endbereich des zweiten Abschnitts 20 sowie hierzu passend, in einem ersten Endbereich 54 am Gehäuse 50, eine Bajonett-Kupplung mit Kupplungsnocken 52 dienen dem einfachen und sicheren Anschließen und Lösen der Betätigungsvorrichtung 12. Ein als Kipphebel 56 ausgestalteter Betätigungshebel ist in einem zweiten Endbereich 58 am Gehäuse 50 gelagert. Eine Schulter 60 bestimmt als Anschlag die Eindringtiefe eines Anschlussstutzens 59 im ersten Endbereich 54 des Gehäuses 50 in den zweiten Abschnitt 20 des Ventilgehäuses 16. Die Bajonettkupplung mittels Bajonettkupplungsmuffe 48 und Kupplungsnocken 52 ermöglicht es, Zugkräfte am Kipphebel 56 auf das Getränkefass 2 zu übertragen. Zusammen mit der Führung des ersten Endbereichs 54 im zylindrischen zweiten Abschnitt 20 gewährleistet die Bajonettkupplung einen festen Halt der Betätigungsvorrichtung 12. Eine erste O-Ring-Dichtung 62 ist umfänglich am Gehäuse 50 angeordnet und bildet eine erste Dichtung gegen Außen. Zusätzlich ist das Gehäuse 50 am Anschlussstutzen 59 mit einer umfänglichen Dichtfläche 64 versehen, welche komplementär zur stromabwärts gerichteten Ringfläche des Dichtrings 38 ausgestaltet ist und hiermit eine zweite Dichtung gegen Außen bildet. Im Gehäuse 50 ist ein innenliegender Kanal 68, im wesentlichen koaxial zur Achse 31 vorgesehen. Der Kanal 68 ist über einen Einlauf 69 am Anschlussstutzen 59 mit dem Spundlochventil 10 verbunden. Der Kanal 68 mündet stromabwärts in einen Getränkeauslauf 70 der Betätigungsvorrichtung 12. Ein als zylindrischer Stift ausgestalteter Stößel 72 ist mittig im Kanal 68 angeordnet und axial verschiebbar von einer Führungsbuchse 74 geführt. Die Führungsbuchse 74 ist im zweiten Endbereich 58 angeordnet und dient als einseitige Endführung, welche den Stößel 72 freitragend lagert. In unbetätigtem Zustand ragt der Stößel 72 über den Anschlussstutzen 59 der Betätigungsvorrichtung 12 hinaus, so dass er den durch die Breite des Dichtrings 38 gegebenen Abstand zwischen Kopfseite 42 und Einlauf 69 überbrückt und im wesentlichen spielfrei am Schließkörper 24 anliegt, ohne diesen zu betätigen. Der Kanal 68 ist mittels einer O-Ring-Dichtung 76 innerhalb der Führungsbuchse 74 bezüglich dieser abgedichtet. Wie aus Fig.2 ersichtlich, ragt der Stößel 72 mit einem ersten Ende durch die Führungsbuchse 74 hindurch und liegt am unteren kurvenförmig gestalteten Ende des Kipphebels 58 an. Der Stößel 72 lässt sich hier mittels einer nicht abgebildeten Anschlagscheibe oder aber einem angeformten Wulst sichern. Mit einem zweiten Ende liegt der Stößel 72 an der Kopfseite 42 des Schließkörpers 24 an und wird dort in einer Aufnahmevertiefung gehalten. Ein selbsttätiges Rückstellen des Kipphebels 56 wird in einfacher Weise durch die Schließfeder 44 am Schließkörper 24 erzielt.
In Fig.3 sind das Spundlochventil 10 und die Betätigungsvorrichtung 12 aus Fig.2 dargestellt, jedoch in Öffnungsstellung des Spundlochventils 10. Im Folgenden wird anhand von Fig.3 die Funktionsweise der Zapfvorrichtung erläutert, welche aus Spundlochventil 10 und angeschlossener Betätigungsvorrichtung 12 besteht. Zur Vereinfachung sind die folgend nicht erwähnten Bezugszeichen in Fig.3 nicht abgebildet. Durch Betätigen des Kipphebels 56 gemäss 57 in Fig.3 wird mittels des Stößels 72 der Schließkörper 24 im Ventilgehäuse 16 axial stromaufwärts, d.h. entgegengesetzt zur Strömungsrichtung 37 verschoben. Hierdurch entsteht zwischen Schließkörper 24, genauer dessen Rand 40, und dem Dichtring 38 ein Ventildurchgang 77, welcher das Ausfließen eines Getränks aus der Betätigungsvorrichtung 12 ermöglicht. Dieser Ventildurchgang 77 ist im wesentlichen frei von scharfen Kanten. Ebenfalls wird durch die axiale Verschiebung des Schließkörpers 24 in Ventilöffnungsrichtung der Ringspaltkanal 36, welcher durch die Außenfläche 32 und Innenfläche 34 abgegrenzt ist, verkleinert, d.h. der Kompensator wird eingestellt. Hierbei wird die minimal mögliche Weite des Ringspaltkanals 36 durch den Anschlag einer Fußseite 39 des dritten Körperteils 30 an einer Abschlussfläche 41 des zweiten Abschnitts 22 vorgegeben. Die fest vorgegebene minimale Spaltweite, d.h. die minimal freie Querschnittsfläche des Ringspaltkanals 36, ist derart gewählt, dass keine merkliche Verringerung des Getränkedurchsatzes auftritt wenn der Benutzer den Schließkörpers 24 in Ventilöffnungsrichtung bis zum Anschlag bewegt. Es liegt jedoch ebenfalls im Bereich der erfindungsgemäßen Gestaltung, den dritten Körperteil 30, d.h. die Lage der Fußseite 39 bezüglich des ersten Körperteils 26, einstellbar auszubilden. Bei einer solchen Ausgestaltung könnte der Benutzer z.B. eventuelle Temperaturunterschiede ausgleichen. Diese Variante wird hier jedoch nicht näher beschrieben, da sie nicht im Sinne der möglichst einfachen Benutzung ist. Der dritte Körperteil 30 dient auch zur Lagerung der Schließfeder 44.
Die maximale Weite des Ringspaltkanals 36 liegt in der in Fig.2 abgebildeten Schließstellung des Spundlochventils 10 vor und ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Kompensatorfunktion bereits bei geringem Ventildurchgang 77 zwischen Schließkörper 24 und Dichtring 38 sichergestellt ist. Die beim Zapfen gewünschte Weite des Ringspaltkanals 36, d.h. die wirksame Einstellung des Kompensators kann in einfacher Weise durch die Begrenzung des Hebelweges des Kipphebels 56 zusätzlich eingestellt werden. Wie aus Fig.3 ersichtlich, dient eine auf ein Außengewinde 78 am Kopfende des Gehäuses 50 aufgeschraubte Kappe 80 als einstellbarer Endanschlag für den Kipphebel 56. Hierdurch wird der maximale Hub des Stößels 72, d.h. der Ventilhub begrenzt. Durch die Schließfeder 44 einerseits und die Kappe 80 andererseits wird die Weite des Ringspaltkanals 36 beim Zapfen (unter vollständiger Betätigung der Kipphebels 56) festgelegt. Diese Weite bestimmt u.a. die Durchflussmenge des zu zapfenden Getränks. Der Ventildurchgang 77 des Spundlochventils 10 ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass die beim Zapfen erzielte Durchflussmenge im wesentlichen durch den Ringspaltkanal 36 bestimmt ist, so dass der Ventildurchgang 77 nur bei dessen Reduzierung, d.h. bei Annäherung an die Schließstellung des Spundlochventils 10, einen wesentlichen Strömungswiderstand bildet.
Es ergibt sich aus der Fig.3, dass die mit L angedeutete, axiale Ausdehnung des Ringspaltkanals 36 entlang der Achse 31 wesentlich größer ist als der mit R angedeutete Anfangsradius des konischen Ringspaltkanals 36 quer zur Achse 31, im Übergangsbereich zwischen erstem und drittem Abschnitt 18 und 22 des Gehäuses 16. In der Tat hängt die optimale Gestaltung der Kompensatorvorrichtung von einer Mehrzahl Faktoren ab. Für ein Biergetränk mit u.a. folgenden Faktoren: Betriebsdruck: 0.8-1bar; CO₂-Gehalt: 5-6g/l; Zapftemperatur 4-15°C und gewünschter Durchsatz: 1-21/min ist vorzugsweise L 3 bis 6 mal größer gewählt als R. Die möglichen Spaltweiten des Ringspaltkanals liegen hierbei vorzugsweise im Bereich von 0.5-2mm. Aus der Fig.3 ergibt sich weiterhin, dass die Betätigungsvorrichtung 12 an sich keine Ventilfunktion besitzt, sondern der Ventilbetätigung dient, also keinen Spundzapfhahn im eigentlichen Sinne darstellt. In der beschriebenen Anordnung dient nämlich das Spundlochventil 10 zugleich als Hauptzapfventil und als Kompensator. Der im Gehäuse 50 innenliegende Kanal 68 ist umfänglich ununterbrochen in der Form eines Hohlzylinders frei von Hindernissen, Vorsprüngen und scharfen Kanten, welche sich bekanntermaßen negativ auf das Zapfergebnis auswirken. Es bleibt anzumerken, dass eine weitere Einsparung bei der Betätigungsvorrichtung 12 erzielt wird, indem, ohne zusätzliche Komponenten, ein selbsttätiges Rückstellen des Kipphebels 56 entgegen 57 durch die auf den Stößel übertragene Federbelastung des Schließköpers 24 sichergestellt ist.
Fig.4 zeigt eine Ansicht gemäss Schnittebene IV-IV in Fig.3. Der Schließkörper 24, genauer dessen zweiter zylindrischer Körperteil 28, ist im Querschnitt rotationssymmetrisch als regelmäßiger Sechskant gestaltet, mit Kanten 90 gleichmäßig über den Umfang seiner Außenfläche verteilt. Die Kanten 90 liegen längsgerichtet am zweiten Körperteil 28 und verhindern radiales Spiel des Schließkörpers 24 im Ventilgehäuse 16. Zwischen den Kanten 90 ist genügend Freiraum vorgesehen für einen Getränkefluss.
Fig.5 zeigt eine Ansicht gemäss Schnittebene V-V in Fig.3. Der Schließkörper 24 ist mit zwei sich kreuzenden Nuten 92 versehen, welche bezüglich der Kopfseite 42 zurückliegen und bezüglich des Rands 40 innenliegend angeordnet sind. Der Rand 40 bildet die Dichtfläche auf dem Dichtring 38 bei geschlossener Stellung des Spundlochventils 10, wie in Fig.2 gezeigt. Der Teil der Kopfseite 42 mit den Nuten 92 berührt dadurch den Dichtring 38 nicht. Weiterhin ist in durch die Kreuzung der Nuten in der Kopfseite 42 eine Aufnahmevertiefung 94 vorgesehen, welche bei angeschlossener Betätigungsvorrichtung 12, das freie Ende des Stößels 72 aufnimmt wodurch dieser radial stabil gelagert ist.
Fig.6 zeigt das Spundlochventil 10 gemäss Fig.2 bis 3 wobei jedoch, anstelle der Betätigungsvorrichtung 12, ein handelsüblicher Spundzapfhahn 100 angeschlossen ist. Diese Konfiguration ist auch als "Bayrischer Anstich" bekannt. Der Benutzer kommt jedoch beim Zapfen mit dem Spundlochventil 10 in den Genuss der Vorteile eines Kompensators. Die zu Fig.5 beschriebenen Nuten 92 ermöglichen die Verwendung eines solchen, an sich bekannten, Zapfhahns 100 zusammen mit dem Spundlochventil 10, indem sie Durchflussspalte frei halten. Die Nuten 92 sind allerdings zur Verwendung der Betätigungsvorrichtung 12 nicht notwendig. Im Gegensatz zu obigen Erläuterungen ist, nach Anschluss des bekannten Zapfhahns 100 mittels einer üblicherweise mitgelieferten Gummiringdichtung 102, das Spundlochventil 10 permanent in Öffnungsstellung. Der Schließkörper 24 wird durch einen Anschlussstutzen 104 des bekannten Zapfhahns 100 dauerhaft eingeschoben. Die Steuerung des Getränkeflusses erfolgt beim "Bayrischen Anstich" mittels eines Zapfventils 106, welches im Zapfhahn 100 integriert ist. Wie aus Fig.6 ersichtlich, lässt sich somit auch ein handelsüblicher Zapfhahn 100 am Spundlochventil 10 verwenden.

Claims

Getränkefass (2) für druckbeaufschlagte Getränke mit einem Spundlochventil (10), welches ein Ventilgehäuse (16), das eine Ventilkammer (19) ausbildet, mit einem Ventilsitz, und einen Schließkörper (24), der in der Ventilkammer zwischen einer Schließstellung auf dem Ventilsitz und einer Öffnungsstellung verschiebbar ist, umfasst;
dadurch gekennzeichnet, dass
im Getränkefass eine Kompensatorvorrichtung angeordnet ist, welche stromaufwärts des Ventilsitzes einen sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal (36) für das ausströmende Getränk bildet.
Getränkefass nach Anspruch 1, wobei der Schließkörper (24) und die Ventilkammer (19) des Spundlochventils (10) als Kompensatorvorrichtung gestaltet sind so dass sie, in Öffnungsstellung des Schließkörpers, den sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal (36) bilden.
Getränkefass nach Anspruch 1 oder 2, wobei die axiale Ausdehnung (L) des konischen Ringspaltkanals (36) 3 bis 6 mal größer ist als der Anfangsradius (R) des Ringspalts in Strömungsrichtung.
Getränkefass nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kompensatorvorrichtung und der Schließkörper (24) derart miteinander gekoppelt sind, dass eine axiale Verschiebung des Schließkörpers (24) in Ventilöffnungsrichtung den Ringspaltkanal verkleinert.
Getränkefass nach Anspruch 4, wobei die Kompensatorvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass über den gesamten Verstellweg des Schließkörpers (24) in Ventilöffnungsrichtung keine wesentliche Reduzierung des Getränkedurchsatzes auftritt.
Getränkefass nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schließkörper (24) einen ersten Körperteil (26) mit kegelstumpfförmiger Außenfläche (32) aufweist, und das Ventilgehäuse (16) einen ersten Abschnitt (18) mit komplementär kegelstumpfförmiger Innenfläche (34) aufweist, und wobei die Innenfläche und die Außenfläche zusammen den sich konisch in Strömungsrichtung erweiternden Ringspaltkanal (36) abgrenzen.
Getränkefass nach Anspruch 6, wobei der Schließkörper (24) einen zweiten Körperteil (28) mit rotationssymmetrischer Außenfläche aufweist, welcher stromabwärts an den ersten Körperteil (26) anschließt, und das Ventilgehäuse (16) einen zweiten, zylindrischen Abschnitt (20) aufweist, welcher den zweiten Körperteil aufnimmt und koaxial führt.
Getränkefass nach Anspruch 7, wobei der zweite Körperteil (28) des Schließkörpers im Querschnitt als regelmäßiges Vieleck ausgestaltet ist, so dass der Schließkörper (24) im Ventilgehäuse (16) koaxial geführt ist und einen Getränkefluss durch den zweiten Abschnitt (20) des Ventilgehäuses ermöglicht.
Getränkefass nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schließkörper (24) am zweiten Körperteil (28) eine stromabwärts angeordnete, umfänglich gerundete Kopfseite (42) aufweist, deren Rand (40) in Schließstellung mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkt.
Getränkefass nach Anspruch 9, wobei die Kopfseite (42) des Schließkörpers (24) mindestens einen Nocken oder mindestens eine Nut (92) aufweist, welcher bezüglich des gerundeten Rands (40) innen liegt.
Getränkefass nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Ventilgehäuse (16) stromaufwärts einen Endanschlag ausbildet, welcher die minimale Weite des Ringspaltkanals (36) derart festlegt, dass über den gesamten Verstellweg des Schließkörpers (24) in Ventilöffnungsrichtung keine wesentliche Reduzierung des Getränkedurchsatzes auftritt.
Getränkefass nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Ventilgehäuse (16) in einem stromabwärts des Ventilsitzes angeordneten Endbereich eine Kupplungsmuffe (48) für eine Betätigungsvorrichtung ausbildet.
Getränkefass nach Anspruch 12, wobei das Ventilgehäuse (16) zwischen der Kupplungsmuffe (48) und dem Ventilsitz eine zylindrische Bohrung für die Aufnahme einer Quetschdichtung (102) eines Spundzapfhahns aufweist.
Betätigungsvorrichtung (12) für ein Getränkefass (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend:
ein Gehäuse (50) mit einem Betätigungshebel (56), wobei das Gehäuse an einem ersten Ende einen Anschlussstutzen (59) mit einer Einlauföffnung (69) und an einem zweiten Ende einen Getränkeauslauf (70) aufweist, wobei Einlauföffnung und Getränkeauslauf durch einen innenliegenden Kanal (68) verbunden sind;
gekennzeichnet durch

einen Stößel (72), welcher freitragend durch den innenliegenden Kanal (68) verläuft und hierin axial verschiebbar mit dem Betätigungshebel (56) in Wirkverbindung steht, derart dass nach Anschluss der Betätigungsvorrichtung (12) an das Spundlochventil (10) des Gertränkefasses (2) und bei Betätigung des Betätigungshebels (56), der Schließkörper (24) des Spundlochventils durch das aus der Einlauföffnung (69) austretende Ende des Stößels (72) aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung verschiebbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin umfassend eine Führungsbuchse (74) am zweiten Ende des Gehäuses (50), welche eine einseitige, koaxiale Führung des axial verschiebbaren Stößels (72) ausbildet.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 15, weiterhin umfassend eine Schraubkappe (80), welche auf das zweite Ende des Gehäuses (50) aufgeschraubt ist und als einstellbarer Endanschlag für den als Kipphebel ausgebildeten Betätigungshebel (56) dient.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Anschlussstutzen (59) eine Kupplung (52) für eine Kupplungsmuffe (48) am Getränkefass (2) aufweist.
Getränkefass (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend eine Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 14 bis 17.
Getränkefass (2) nach Anspruch 12 umfassend eine Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Anschlussstutzen (59) der Betätigungsvorrichtung (12) mittels dessen Kupplung (52) an die Kupplungsmuffe (48) des Spundlochventils angekuppelt ist.
Getränkefass (2) nach Anspruch 10 umfassend einen bayrischen Zapfhahn (100) welcher mit einem Anschlussstutzen (104) in das Spundlochventil (10) eingesetzt ist, wobei dieser Anschlussstutzen den Schließkörper (24) aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung drückt.
Getränkefass nach Anspruch 20, wobei der Anschlussstutzen (104) des bayrischen Zapfhahns (100) mittels einer Quetschdichtung (102) abgedichtet in das Spundlochventil (10) eingesetzt ist.