EP3614036B1 - Anschlussvorrichtung für einen gasdruckbehälter - Google Patents

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EP3614036B1
EP3614036B1 EP18190710.6A EP18190710A EP3614036B1 EP 3614036 B1 EP3614036 B1 EP 3614036B1 EP 18190710 A EP18190710 A EP 18190710A EP 3614036 B1 EP3614036 B1 EP 3614036B1
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EP
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coupling
connection
valve
gas container
opening
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EP18190710.6A
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English (en)
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EP3614036A1 (de
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Manuel Keel
Markus Leutwiler
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KWC Group AG
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KWC AG
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Publication date
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    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0736—Capsules, e.g. CO2

Definitions

  • the present invention relates to a connection device for coupling a gas pressure container provided with a connection coupling for the storage of pressurized gases, in particular carbon dioxide.
  • the invention also relates to a corresponding gas pressure container provided with a connection coupling.
  • Gas pressure containers filled with CO 2 are used in drinking water bubblers, which serve to enrich drinking water with CO 2.
  • the gas pressure container is provided on the connection side with an external thread which is screwed into a corresponding connection part on the soda maker.
  • a mandrel arranged in the center of the connection part presses in a valve tappet at the connection of the gas pressure container, so that the valve located on the gas pressure container opens.
  • Drinking water sparklers are increasingly being offered as permanently installed devices that are installed below the kitchen worktop in the area of the drinking water supply lines. Due to the limited space available in such devices, the insertion or replacement of a gas pressure container is laborious and cumbersome, and moreover prone to operating errors during insertion.
  • the DE 2461373 describes a device for introducing gases into liquids, in particular beverages, which are filled into bottles or similar containers.
  • the device comprises a housing with a space for accommodating a gas cylinder, a screw connection for the gas cylinder, manually operated valve opening means, a filling head pivotably mounted on the housing with a sealing plug and a gas filler pipe and a height-adjustable support plate arranged below the filling head.
  • the present invention has therefore set itself the task of specifying a more user-friendly connection device for coupling a gas pressure container provided with a connection coupling, which simplifies insertion and replacement of the gas pressure container and is particularly suitable for use with permanently installed under-counter devices.
  • an associated gas pressure vessel with a corresponding connection coupling should be specified.
  • connection device by the features of claim 1 and with regard to the gas pressure container by the features of claim 7.
  • Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
  • a guide device for coupling a gas pressure container provided with a connection coupling
  • a guide device which can be pivoted about a pivot axis between a first pivot position and a second pivot position, the guide device having an opening at its end facing away from the pivot axis, which can be used for introducing the to be coupled gas pressure container is formed in an insertion direction extending radially with respect to the pivot axis.
  • a plug-in nipple is rigidly arranged on the connection device, which protrudes into an inner region of the guide device in such a way that its longitudinal axis runs in the radial direction with respect to the pivot axis of the guide device and is parallel to the insertion direction in the first pivot position of the guide device.
  • a gas pressure container can thus be inserted into the guide device in the axial direction. Since the longitudinal axis of the plug-in nipple lies in the insertion direction, it can couple into a corresponding coupling opening formed on the gas pressure container of a connection coupling provided there.
  • the guide device, together with the inserted pressure vessel, is then pivoted into the second pivot position. This results in the gas pressure container being locked within the guide device.
  • the insertion of a new gas pressure container into the connection device is thus carried out in a particularly simple manner by simply inserting the gas pressure container into the guide device (first pivot position) and pivoting the gas pressure container into the locking position (second pivot position).
  • the guide device has an anti-rotation device that rotates the coupled gas pressure container about its longitudinal axis with respect to the connection device prevented.
  • This anti-twist protection takes into account the fact that users of conventional connection devices for gas cartridges are used to a connection by means of screw threads and can thereby be tempted to want to turn an inserted gas cartridge even with a connection device according to the invention. This is prevented by an anti-twist device so that incorrect operation or damage due to excessive force is reliably prevented.
  • the anti-twist protection is preferably formed by at least one flattened inner wall of the guide device, which interacts with a correspondingly flattened side wall in the connection area of the gas pressure container.
  • the guide device can be shell-shaped or at least half-shell-shaped, so that it receives the front connection area of a gas pressure container and at least partially encloses it. This ensures safe guidance when inserting a gas pressure container and the gas pressure container is securely held in the locked second pivot position.
  • the plug nipple on the connection device is preferably designed such that it has a tapered neck area. In this neck area, the plug-in nipple can be held and locked within a corresponding connection coupling on the gas pressure container. Thus, in a preferred embodiment, the gas pressure container is locked via the plug-in nipple.
  • the guide device has at least one end stop which limits its swivel range in the first swivel position and / or the second swivel position.
  • Such an end stop is particularly advantageous in the first pivot position, in which the guide device is preferably pivoted forward in order to insert a gas pressure container, since it reliably defines the position in which the longitudinal axis of the plug-in nipple is parallel to the insertion direction.
  • the guide device In the second pivot position, the guide device is preferably oriented in a direction perpendicularly downward, while in the first pivot position it is oriented around one direction Angle in the range 30 ° to 90 ° is pivoted forward to allow easy insertion of a gas pressure container.
  • a pressure reducing valve connected to the plug-in nipple in a fluid-conducting manner can also be integrated into the connection device.
  • a pressure reducing valve which is usually attached externally to conventional gas pressure vessels, enables safe operation at a constant pressure that is adapted to the application.
  • the connection device comprises a base unit on which the pressure reducing valve is arranged and which is designed to set a gas pressure applied to the plug nipple to a constant value.
  • the pressure reducing valve further preferably has a housing into which the plug-in nipple is screwed or arranged on it. This results in a compact, space-saving unit.
  • a gas pressure container which is used to store gases under pressure and is designed for use with the connection device described above, has a connection coupling which has a rotationally symmetrical valve body which has a coupling opening for receiving a plug-in nipple designed or suitable for use with the connection coupling.
  • the connection coupling comprises a coupling housing attached to the gas pressure vessel, within which the valve body is rotatable about an axis of rotation perpendicular to the central axis of the coupling opening and is seated with its outer circumferential surface in a sealing manner with respect to an inner wall of the coupling housing.
  • valve body is preferably cylindrical, since the cylindrical shape enables the connection coupling to be assembled easily.
  • valve body can also have any rotationally symmetrical shape so that it can be mounted rotatably about its axis of rotation, for example a spherical or barrel shape.
  • An outlet bore is formed in the valve body which communicates with the coupling opening and which is in fluid-conducting connection with the pressure vessel in a second rotational position of the valve body.
  • the connection coupling thus simultaneously serves as a shut-off valve, which is closed in the first twisted position of the valve body and in the second twisted position of the valve body is open.
  • the gas pressure container can thus be plugged onto a plug nipple provided on a connection device and then pivoted with respect to the plug nipple, whereby the valve body is rotated into its second rotated position, in which a fluid connection between the connection coupling and the plug nipple inserted therein to the gas pressure container is released is.
  • the outlet bore can either be sealed off by the inner wall of the coupling housing or - which is preferred here - be in connection with an outwardly directed relief bore in the coupling housing.
  • the latter is used to evacuate any residual pressure contained in the lines connected to the gas pressure container in a controlled manner before the gas pressure container is removed. It is only essential that the outlet bore is not in any fluid-conducting connection to the interior of the gas pressure container in the first rotational position, so that a gas outlet from the gas pressure container is blocked.
  • a slide track is formed in the coupling housing, which is swept over by the coupling opening of the valve body during its rotary movement from the first to the second rotational position, and which in the area of the coupling opening in the first rotational position of the valve body has an opening dimension which at least that corresponds to the coupling opening, and along its further course up to the position of the coupling opening in the second rotational position has a smaller opening dimension in the transverse direction, which corresponds at least to the diameter of a tapered neck region of the plug nipple that can be used with the connection coupling.
  • a plug-in nipple inserted into the coupling opening is thus locked in the narrowing slide track when it is pivoted into the second rotational position and secured against being pulled out.
  • the valve body releases the fluid connection to the gas pressure container, a loosening of the plug connection between the connection coupling and the plug nipple is prevented.
  • the gas pressure container can be held and locked by the plug-in nipple on a connection device which partially receives or carries the gas pressure container.
  • the gas pressure container has an elongated, for example cylindrical shape, and the coupling housing is attached in the direction of the longitudinal axis of the gas pressure container, the coupling opening formed in the valve body in the first rotational position of the valve body, i.e. the closed valve position, collinear or parallel to the longitudinal axis of the gas pressure vessel is oriented.
  • the gas pressure vessel can thus be pushed in the direction of its longitudinal axis into a guide device of a connection device and at the same time plugged onto a plug-in nipple provided there, since the central axis of the coupling opening into which the plug-in nipple is inserted into the connection coupling on the gas pressure vessel coincides with its longitudinal axis. This enables a particularly easy-to-use and user-friendly coupling of the gas pressure container to a connection device.
  • the gas pressure container preferably has a connection head or connection neck which carries the coupling housing, for example a tapering connection area of an otherwise cylindrical pressure container.
  • an overpressure valve is also preferably integrated either in the coupling housing itself or in the connection area of the gas pressure container.
  • Such a pressure relief valve serves as a safety valve and enables the pressure to escape in the event that the internal pressure would rise to a critical value of, for example, 200 bar due to an extreme rise in temperature, in order to prevent the gas pressure container from bursting.
  • the gas pressure container is preferably designed in the form of a conventional gas cartridge or gas cylinder, as a cylindrical hollow body with a region that tapers towards a connection head that carries the coupling housing.
  • the coupling housing arranged on the gas pressure container or its connection head or the connection head of the gas pressure container itself are preferably designed with an anti-rotation device which prevents the gas pressure container from rotating about its longitudinal axis with respect to a connection device receiving the coupling housing.
  • the gas pressure container can be equipped with a quick-emptying protection valve which, in the event of a free flow of gas via the connection coupling, should it be accidentally opened, prevents the flow or at least throttles the gas flow.
  • a quick-emptying protection valve which, in the event of a free flow of gas via the connection coupling, should it be accidentally opened, prevents the flow or at least throttles the gas flow.
  • Such a quick emptying protection valve can be formed, for example, by a blocking body, which is held in its closed position under gas pressure against a passage opening of the quick emptying protection valve, and by a spring element which urges the blocking body into its open position away from the passage opening.
  • rapid emptying protection is achieved through a narrow passage opening which reduces a gas flow.
  • a non-return valve which opens counter to the outflow direction is preferably provided, which opens to fill the gas pressure container.
  • the through opening can be formed in the valve seat of the check valve.
  • a blocking element can be provided on the valve body, which is held under spring force in a blocking position in which it blocks rotation of the valve body and which is brought into an unlocking position by a plug nipple inserted into the coupling opening.
  • the valve body can only be brought into its second rotational position, the open position, when a plug-in nipple is inserted.
  • the anti-twist protection can be further improved, in that a recess of a predetermined depth is provided on the plug nipple, which cooperates with the locking member. Similar to a pin tumbler in a cylinder lock, the valve body can only be rotated if the locking element is held back by the amount specified by the recess on the plug nipple.
  • the invention also relates to an arrangement with a connection device and a gas pressure container of the above type coupled to it, the pivot axis of the guide device of the connection device and the axis of rotation of the valve body coinciding in the connection coupling of the gas pressure container. This results in a smooth, jam-free actuation of the valve body in the connection coupling when the gas pressure container inserted into the connection device is pivoted.
  • a gas pressure container in the form of an essentially cylindrical gas cartridge 10 is shown together with a connection device 20 which is used to couple the gas cartridge 10.
  • the gas cartridge 10 has a tapering neck region 10 'towards its connection, which opens into a connection head 10 ".
  • This has a connection opening which is provided with an internal thread onto which a connection coupling 12 is screwed, the function of which is explained in more detail below.
  • the connection device 20 has a base plate 21, which is attached to a device to be supplied, such as a CO 2 bubbler, and a guide device 22, which is articulated to the base plate 21, which is designed as a shell, partially skeletonized in the exemplary embodiment, for receiving the front, outlet-side region of the gas cartridge 10.
  • a joint 23 attached to the base plate 21 defines the pivot axis of the guide device 22.
  • Two projections 24 protruding backwards from the guide device 22 together with a projection 25 arranged on the base plate 21 form an end stop that controls the pivoting movement of the guide device 22 when it is pivoted forward Limited position.
  • a pressure reducing valve 21a is arranged on the base plate 21, which valve serves to set the gas pressure at the outlet of the gas cartridge 10 to a constant value.
  • the output pressure at the valve is fed back to a control input and ensures that the valve locks when the specified or set target output pressure is exceeded and the output pressure cannot rise above this preset value.
  • a piston or a membrane can serve as a pressure sensor.
  • Such pressure reducing valves are known per se to the person skilled in the art.
  • Fig. 1 the guide device 22 is shown in the swiveled-out state - the first pivot position - in which the gas cartridge 10 can be inserted into the guide device 22 in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction of the gas cartridge 10.
  • the angle through which the guide device 22 is pivoted is approximately 45 ° in the exemplary embodiment.
  • Fig. 2 shows the state after the gas cartridge 10 has been completely inserted into the guide device 22, but is still in its swiveled-out state, the first swivel position.
  • the gas cartridge 10 After the gas cartridge 10 has been inserted into the guide device 22, the gas cartridge 10 together with the guide device 22 is pivoted downward about the pivot axis formed by the hinge 23 into a vertical position, the second pivot position. This is in Fig. 3 shown.
  • the gas cartridge 10 In the second pivot position, the gas cartridge 10, as will be explained in more detail below, is locked in the guide device 22 and connected in a fluid-conducting manner to a gas line opening into the connection device 20 and leading away to a device towards the rear (covered in the figures).
  • One in the connection coupling 12 of the gas cartridge 10 integrated valve is in the open state, so that gas can flow from the gas cartridge 10 via the connection device 20 to a connected consumer.
  • a plug nipple 26 is arranged in the interior of the connection device 20 in the area of the pivot axis.
  • the plug-in nipple 26 penetrates into a coupling opening provided on the connection coupling 12 and is accommodated therein in a sealing manner.
  • the plug-in nipple 26 remains rigid and does not pivot with the guide device 22.
  • the plug-in nipple 26 is screwed directly into the housing of the pressure reducing valve 21a or is arranged on it.
  • the pressure reducing valve 21a is in turn integrated into or received in the base unit 21, which is designed, for example, as a plastic molded part, so that a compact, space-saving unit results.
  • connection coupling 12 The two side surfaces 12 ′ of the connection coupling 12 are flattened so that they form a protection against rotation in a receptacle provided with a corresponding profile in the guide device 22, which prevents the gas cartridge from being rotated in the guide device 22.
  • the plug nipple 26 and its orientation with respect to the inserted and then pivoted gas cartridge 10 is shown.
  • the plug-in nipple 26 rotates a valve body 14 contained in the connection coupling 12, whereby the valve integrated in the connection coupling 12 is opened so that gas can flow from the gas cartridge 10 via the plug-in nipple 26 to the connection device 20.
  • connection coupling 12 has a coupling housing 15 with a screw connection 15 ′ with an external thread, with which it is screwed onto the neck 10 ′′ of the gas cartridge 10.
  • a cylindrical valve body 14 is received in a recess 14a of the housing 15 arranged perpendicular to the longitudinal axis of the gas cartridge 10. This is rotatable within the recess 14a and mounted in a sealing manner with its outer circumferential surface or jacket surface in relation to an inner wall of the recess 14a in the coupling housing 15.
  • the valve body 14 has in its lateral surface a coupling opening in the form of a bore 16, the center axis of which runs perpendicular to the axis of rotation of the valve body 14.
  • the coupling opening 16 serves as a receptacle for the plug-in nipple 26 arranged on the connection device 20.
  • a seal 18 is inserted into an annular groove running on the inside of the coupling opening 16.
  • the coupling opening 16 tapers off conically and forms a chamber in front of the plug-in nipple 26 when it is inserted.
  • An outlet bore 17 opens into this, which leads in the direction of the inner wall of the coupling housing 15.
  • a flow channel 19 is formed, which leads from the valve body 14 or the recess 14a into the inner region of the gas cartridge 10.
  • a seal for example an elastomer seal 13, can be used in the area of the flow channel 19, which seals the valve body 14 with respect to the inner wall of the recess 14a.
  • Fig. 6 The pivoted position shown, in which a gas cartridge 10 can be inserted into the guide device 22 and connected to the plug-in nipple 26, the plug-in nipple 26 is arranged coaxially with the guide device 22.
  • the position of the guide device 22 is defined by the end stop which is formed by the extension 24 attached to the guide device 22 and the projection 25 connected to the base plate 21.
  • a slot-shaped link track 15a is formed, which enables a pivoting movement of the plug-in nipple 26 when the valve body 14 is rotated.
  • the slide track 15a has the contour of a keyhole with a larger, circular opening area. This corresponds to the coupling opening in the first, in Fig. 6 Rotation position shown, so that the nipple 26 can be inserted.
  • the slide track 15a has an opening dimension that is narrower in the transverse direction, that is to say perpendicular to the plane of the drawing.
  • the plug nipple 26 correspondingly has a tapered neck area 26a on its side facing the connection device 20 and protruding from the coupling device 12, which fits through the narrower slot formed by the slide track 15a.
  • the nipple 26 can only be used in the Fig. 6 Rotation position shown, that is to say in the direction of the longitudinal axis of the gas cartridge 10, can be inserted into the coupling opening 16 or pulled out again. If, on the other hand, the guide device 22 together with the gas cartridge 10 inserted therein is in the second pivot position, as in FIG Fig.
  • the gas cartridge 10 can thus only be coupled and decoupled again in the closed valve position of the valve body 14 to or from the plug nipple 26 and thus to or from the connection device 20, while the connection between the gas cartridge 10 and connection device 20 is secure in the second pivot position is locked.
  • connection coupling 12 is also equipped with an integrated pressure relief valve 30.
  • This serves to enable the pressure to escape in the event of a temperature-related rise in the internal pressure in the gas cartridge above a critical value - in the exemplary embodiment above 200 bar - in order to prevent the gas cartridge from bursting.
  • the overpressure or safety valve 30 is formed by a nut and a thin bursting disk which bursts in the event of overpressure and releases an outlet opening through which gas can escape from the interior of the gas cartridge.
  • connection coupling 12 for a gas pressure container is shown as an additional measure, in which a non-return valve is also integrated in the coupling housing 15, which serves as protection against rapid drainage.
  • the cutting plane of the in Figure 8a The section shown extends in the longitudinal direction of the connection coupling but perpendicular to the in the Fig. 6 and 7th shown cuts.
  • the cutting plane of the Figure 8b corresponds to that in the Fig. 6 and 7th .
  • the cylindrical valve body 14 is in the in Figures 8a and 8b shown illustration not used.
  • the recess 14a provided for this purpose in the housing in the housing 15 is thus free.
  • the valve body 14 is pushed into the recess 14a from the left and secured, for example, by a locking ring.
  • An elastomer seal 13 can also be used in the installation space 14b located below.
  • the non-return or quick emptying protection valve comprises a blocking body 31, in this case a ball, which in the closed state rests against a valve seat 32 of the coupling housing 15.
  • a coil spring 33 exerts on the ball 31 exerts a downward force in the opening direction and thus holds the ball 31 in the open position. In this position, gas can flow past the ball 31 to the outlet of the connection coupling 12.
  • Figure 8a it looks as if, in the open state, the edge gap is blocked by the ball 31 close to the bottom. This is due to the two side protrusions that prevent the ball from falling out.
  • Figure 8b one can see the free edge gap around the ball 31, through which gas can flow through the check valve in the open state.
  • the function of the non-return valve which is used to protect against rapid emptying, is to prevent the outflow in the event of a free outflow of gas via the open connection coupling 12. If no consumer is connected to the connection coupling 12 and the valve is accidentally opened, the outflowing gas presses the valve ball 31 against the spring force of the opening spring 33 against the valve seat 32 and thus reduces the gas flow. In normal operation there is only a small pressure difference upstream and downstream of the check valve, so that the force of the opening spring 33 is sufficient to keep the valve ball 31 in the open state.
  • a small groove 34 in the valve seat 32 which serves as a bypass, ensures that when the valve is closed, i.e. when the valve ball 31 is in contact with the valve seat 32, the pressure difference in front of and behind the check valve can be reduced again, so that the spring 33 opens the valve again opens.
  • FIG Fig. 9 Another exemplary embodiment for a connection coupling 12 with quick drain protection is shown in FIG Fig. 9 shown.
  • the cutting plane runs in the same way as in Fig. 8 .
  • a valve body in the form of a ball 31 ′ is provided, which is held against a valve seat 32 ′ in the coupling housing 15.
  • the spring 33 ' is located on the opposite side and exerts a force that holds the valve ball 31' against the valve seat 32 '.
  • a lateral groove 34 'formed in the valve seat 32' represents a narrow flow path through which gas can flow in the direction of the outlet during normal operation when the valve 14 is open.
  • the bypass 34 'thus serves as a simple constriction which, due to its throttling effect, ensures a sufficient reduction in the gas flow when flowing out, but still allows sufficient gas to pass through in normal operation.
  • the check valve formed by ball 31 ', valve seat 32' and spring 33 'thus acts against the outflow direction and serves to enable the gas cartridge 10 to be filled quickly. If external pressure is applied to fill the gas cartridge 10, it lifts the valve ball 31 ′ from its valve seat 32 ′ and thus enlarges the flow path so that an increased gas flow can flow through the gas cartridge 10 to fill the gas cartridge 10. This results in a reduction in the flow path only in the outflow direction.
  • connection coupling 12 a further exemplary embodiment of a connection coupling 12 is shown.
  • the cut runs here as in the Fig. 6 and 7th .
  • An anti-twist device for the valve body 14 is provided here as an additional function.
  • the anti-rotation device is formed by a two-part tumbler pin, the function of which is similar to that of a pin tumbler on a cylinder lock.
  • the left part pin 35a is seated in a lateral bore 38 in the coupling housing 15 and is tensioned against the valve body 14 by a spring 36. This has a corresponding bore 38b into which the second part pin 35b is inserted.
  • a spring 36 This has a corresponding bore 38b into which the second part pin 35b is inserted.
  • connection coupling is also flattened on one side on the rear side (on the right in the figure) as a protection against rotation.
  • the locking pins 35a, 35b are shown as an enlarged detail. If the nipple 26 is pulled out of the coupling opening 16, the spring 36 pushes the two sub-pins 35a and 35b inward, so that the sub-pin 35a protrudes into the bore 38b in the valve body 14 and blocks a twisting movement of the valve body 14.
  • the plug nipple 26 has an annular circumferential groove or notch 37 which corresponds to the position of the locking pins 35a, 35b.
  • the depth of this groove 37 is dimensioned such that when the plug-in nipple 26 is inserted, the part pin 35b is pushed in just enough that it holds the part pin 35a out of the bore 38b. In this position, the valve body 14 is unlocked and can be rotated will. If, however, a plug-in nipple 26 is inserted without a corresponding notch 37, it pushes the right part pin 35b too far in, so that it penetrates into the bore 38a of the coupling housing 15 and thus in turn blocks the valve body 14 from rotating.
  • the plug-in nipple 26 with the groove 37 thus serves as a key for unlocking the anti-rotation device, so that the rotary movement of the valve body 14 can only be unlocked and released with the appropriate plug-in nipple 26. In this way, manipulation is prevented in that, for example, an attempt could be made to open the valve with an object inserted into the coupling opening 16.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zur Ankopplung eines mit einer Anschlusskupplung versehenen Gasdruckbehälters für die Lagerung unter Druck stehender Gase, insbesondere von Kohlendioxid. Außerdem betrifft die Erfindung einen entsprechenden, mit einer Anschlusskupplung versehenen Gasdruckbehälter.
  • Mit CO2 befüllte Gasdruckbehälter werden in Trinkwassersprudlern eingesetzt, die dazu dienen, Trinkwasser mit CO2 anzureichern. Bei bekannten Systemen ist der Gasdruckbehälter anschlussseitig mit einem Außengewinde versehen, welches in ein entsprechendes Anschlussteil am Trinkwassersprudler eingeschraubt wird. Ein mittig am Anschlussteil angeordneter Dorn drückt hierbei einen Ventilstößel am Anschluss des Gasdruckbehälters ein, sodass das am Gasdruckbehälter befindliche Ventil öffnet.
  • Zunehmend werden Trinkwassersprudler auch als fest installierte Geräte angeboten, die unterhalb der Küchenarbeitsplatte im Bereich der Trinkwasserzuleitungen installiert werden. Auf Grund beengter Platzverhältnisse ist bei solchen Geräten das Einsetzen bzw. der Austausch eines Gasdruckbehälters mühsam und umständlich, darüber hinaus anfällig für Bedienfehler beim Einsetzen.
  • Die DE 2461373 beschreibt eine Vorrichtung zum Einführen von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, die in Flaschen oder ähnlichen Behältern abgefüllt sind. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einem Raum für die Unterbringung einer Gasflasche, einen Schraubanschluss für die Gasflasche, handbetätigte Ventilöffnungsmittel, einen am Gehäuse schwenkbar gelagerten Füllkopf mit einem Verschlußstopfen und einem Gaseinfüllrohr sowie einen unterhalb des Füllkopfs angeordneten, höhenverstellbar gelagerten Tragteller. Bei Einsetzen einer Getränkeflasche wird der Tragteller heruntergedrückt und öffnet über einen Antriebsnocken ein Überdruckventil, sodass die Gaszufuhr zwischen der im Gerät eingesetzten Gasflasche und der Getränkeflasche geöffnet wird.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine bedienungsfreundlichere Anschlussvorrichtung zur Ankopplung eines mit einer Anschlusskupplung versehenen Gasdruckbehälters anzugeben, welche ein Einsetzen und Austauschen des Gasdruckbehälters vereinfacht und insbesondere zur Verwendung mit fest installierten Untertischgeräten geeignet ist. Außerdem soll ein zugehöriger Gasdruckbehälter mit entsprechender Anschlusskupplung angegeben werden.
  • Die Aufgabe wird bezüglich der Anschlussvorrichtung gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Gasdruckbehälters durch die Merkmale des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Bei einer Anschlussvorrichtung zur Ankopplung eines mit einer Anschlusskupplung versehenen Gasdruckbehälters ist erfindungsgemäß eine Führungseinrichtung vorgesehen, die um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung schwenkbar ist, wobei die Führungseinrichtung an ihrem von der Schwenkachse abgewandten Ende eine Öffnung aufweist, die zum Einführen des anzukoppelnden Gasdruckbehälters in einer bezüglich der Schwenkachse radial verlaufenden Einführrichtung ausgebildet ist. Außerdem ist an der Anschlussvorrichtung ein Stecknippel starr angeordnet, der in einen Innenbereich der Führungseinrichtung hineinragt, derart, dass dessen Längsachse in bezüglich der Schwenkachse der Führungseinrichtung radialer Richtung verläuft und in der ersten Schwenkstellung der Führungseinrichtung parallel zu der Einführrichtung liegt.
  • In der ersten Schwenkstellung kann somit ein Gasdruckbehälter in axialer Richtung in die Führungseinrichtung eingeführt werden. Da die Längsachse des Stecknippels in Einführrichtung liegt, kann dieser in eine entsprechende, am Gasdruckbehälter ausgebildete Kupplungsöffnung einer dort vorgesehenen Anschlusskupplung einkuppeln. Anschließend wird die Führungseinrichtung mitsamt dem eingeführten Druckbehälter in die zweite Schwenkstellung verschwenkt. Hierdurch erfolgt eine Arretierung des Gasdruckbehälters innerhalb der Führungseinrichtung.
  • Das Einsetzen eines neuen Gasdruckbehälters in die Anschlussvorrichtung erfolgt somit in besonders einfacher Weise durch lediglich Einstecken des Gasdruckbehälters in die Führungseinrichtung (erste Schwenkstellung) und Verschwenken des Gasdruckbehälters in die Arretierstellung (zweite Schwenkstellung).
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung einen Verdrehschutz aufweist, die eine Verdrehung des angekoppelten Gasdruckbehälters um seine Längsachse gegenüber der Anschlussvorrichtung verhindert. Dieser Verdrehschutz trägt dem Umstand Rechnung, dass Benutzer von herkömmlichen Anschlussvorrichtungen für Gaskartuschen einen Anschluss mittels Schraubgewinde gewohnt sind und hierdurch verleitet sein können, auch bei einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung eine eingesetzte Gaskartusche drehen zu wollen. Dies wird durch einen Verdrehschutz verhindert, sodass eine Fehlbedienung oder Beschädigung durch übermäßige Krafteinwirkung sicher verhindert wird.
  • Vorzugsweise wird der Verdrehschutz durch mindestens eine abgeflachte Innenwand der Führungseinrichtung gebildet, welche mit einer entsprechend abgeflachten Seitenwand im Anschlussbereich des Gasdruckbehälters zusammenwirkt.
  • Die Führungseinrichtung kann schalen- oder zumindest halbschalenförmig ausgebildet sein, sodass sie den vorderen Anschlussbereich eines Gasdruckbehälters aufnimmt und diesen zumindest teilweise umschließt. Hierdurch wird eine sichere Führung beim Einstecken eines Gasdruckbehälters gewährleistet und der Gasdruckbehälter in der arretierten zweiten Schwenkstellung sicher gehalten.
  • Der Stecknippel an der Anschlussvorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er einen verjüngten Halsbereich aufweist. An diesem Halsbereich kann der Stecknippel innerhalb einer entsprechenden Anschlusskupplung am Gasdruckbehälter gehalten und arretiert werden. Somit erfolgt bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Arretierung des Gasdruckbehälters über den Stecknippel.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Führungseinrichtung mindestens einen Endanschlag aufweist, der deren Schwenkbereich in der ersten Schwenkstellung und/oder der zweiten Schwenkstellung begrenzt. Insbesondere in der ersten Schwenkstellung, in der die Führungseinrichtung vorzugsweise nach vorne verschwenkt ist, um einen Gasdruckbehälter einzuführen, ist ein solcher Endanschlag vorteilhaft, da dieser sicher die Position definiert, in der die Längsachse des Stecknippels parallel zur Einführrichtung liegt. Bevorzugt ist die Führungseinrichtung in der zweiten Schwenkstellung in einer Richtung senkrecht nach unten orientiert, während sie in der ersten Schwenkstellung um einen Winkel im Bereich 30° bis 90° nach vorne verschwenkt ist, um ein einfaches Einführen eines Gasdruckbehälters zu ermöglichen.
  • In die Anschlussvorrichtung kann zusätzlich ein mit dem Stecknippel fluidleitend verbundenes Druckreduzierventil integriert werden. Ein solches Druckreduzierventil, welches bei herkömmlichen Gasdruckbehältern meist extern angebaut wird, ermöglicht einen sicheren Betrieb bei konstantem, auf die Anwendung angepassten Druck. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anschlussvorrichtung eine Basiseinheit, an der das Druckreduzierventil angeordnet ist und welches ausgebildet ist, einen am Stecknippel anliegenden Gasdruck auf einen konstanten Wert einzustellen. Weiter bevorzugt weist das Druckreduzierventil ein Gehäuse auf, in das der Stecknippel eingeschraubt oder an diesem angeordnet ist. Somit ergibt sich eine kompakte, raumsparende Einheit.
  • Ein Gasdruckbehälter, der zur Lagerung unter Druck stehender Gase dient und zur Verwendung mit der vorstehend beschriebenen Anschlusseinrichtung ausgebildet ist, besitzt eine Anschlusskupplung, welche einen rotationssymmetrischen Ventilkörper aufweist, der eine Kupplungsöffnung zur Aufnahme eines zur Verwendung mit der Anschlusskupplung ausgebildeten bzw. geeigneten Stecknippels besitzt. Außerdem umfasst die Anschlusskupplung ein an dem Gasdruckbehälter angebrachtes Kupplungsgehäuse, innerhalb dessen der Ventilkörper um eine senkrecht zur Mittelachse der Kupplungsöffnung verlaufende Drehachse drehbar und mit seiner Außenumfangsfläche gegenüber einer Innenwandung des Kupplungsgehäuses dichtend gelagert ist.
  • Der Ventilkörper ist vorzugsweise zylindrischen ausgebildet, da die Zylinderform einen einfachen Zusammenbau der Anschlusskupplung ermöglicht. Alternativ kann der Ventilkörper jedoch auch eine beliebige rotationssymmetrische Form aufweisen, so dass er um seine Rotationsachse drehbar gelagert werden kann, beispielsweise eine Kugel- oder Fassform.
  • In dem Ventilkörper ist eine Abgangsbohrung ausgebildet, die mit der Kupplungsöffnung kommuniziert und die in einer zweiten Verdrehstellung des Ventilkörpers in fluidleitender Verbindung zu dem Druckbehälter steht. Die Anschlusskupplung dient somit gleichzeitig als Absperrventil, welches in der ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers geschlossen und in der zweiten Verdrehstellung des Ventilkörpers geöffnet ist. Der Gasdruckbehälter kann somit in der ersten Verdrehstellung auf einen an einer Anschlussvorrichtung vorgesehenen Stecknippel aufgesteckt und anschließend gegenüber dem Stecknippel verschwenkt werden, wodurch der Ventilkörper in seine zweite Verdrehstellung gedreht wird, in der eine Fluidverbindung zwischen der Anschlusskupplung und dem darin einführten Stecknippel zu dem Gasdruckbehälter freigegeben ist.
  • In einer ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers kann die Abgangsbohrung entweder von der Innenwandung des Kupplungsgehäuses dichtend verschlossen sein oder - was hier bevorzugt ist - mit einer nach Außen geführten Entlastungsbohrung im Kupplungsgehäuse in Verbindung stehen. Letzteres dient dazu, einen etwaigen in den an den Gasdruckbehälter angeschlossenen Leitungen enthaltenen Restdruck vor einem Entfernen des Gasdruckbehälters kontrolliert zu entleeren. Wesentlich ist lediglich, dass die Abgangsbohrung in der ersten Verdrehstellung in keiner fluidleitenden Verbindung zum Innenraum des Gasdruckbehälters steht, so dass ein Gasaustritt aus dem Gasdruckbehälter versperrt ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem Kupplungsgehäuse eine Kulissenbahn ausgebildet, welche von der Kupplungsöffnung des Ventilkörpers bei seiner Drehbewegung von der ersten zu der zweiten Verdrehstellung überstrichen wird, und die im Bereich der Kupplungsöffnung in der ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers ein Öffnungsmaß aufweist, welches zumindest dem der Kupplungsöffnung entspricht, und entlang ihres weiteren Verlaufs bis zur Lage der Kupplungsöffnung in der zweiten Verdrehstellung ein in Querrichtung geringeres Öffnungsmaß aufweist, welches mindestens dem Durchmesser eines verjüngten Halsbereichs des mit der Anschlusskupplung verwendbaren Stecknippels entspricht. Ein in die Kupplungsöffnung eingeführter Stecknippel wird somit beim Verschwenken in die zweite Verdrehstellung in der sich verengenden Kulissenbahn arretiert und gegen Herausziehen gesichert. Somit wird in der zweiten Verdrehstellung, in der der Ventilkörper die Fluidverbindung zum Gasdruckbehälter freigibt, ein Lösen der Steckverbindung zwischen Anschlusskupplung und Stecknippel verhindert. Außerdem kann der Gasdruckbehälter durch den Stecknippel an einer Anschlussvorrichtung gehalten und arretiert werden, die den Gasdruckbehälter teilweise aufnimmt oder trägt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Gasdruckbehälter eine längliche, beispielsweise zylindrische Form auf, und das Kupplungsgehäuse ist in Richtung der Längsachse des Gasdruckbehälters angebracht, wobei die im Ventilkörper ausgebildete Kupplungsöffnung in der ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers, also der geschlossenen Ventilstellung, kollinear oder parallel zu der Längsachse des Gasdruckbehälters orientiert ist. Der Gasdruckbehälter kann somit in Richtung seiner Längsachse in eine Führungseinrichtung einer Anschlussvorrichtung eingeschoben und gleichzeitig auf einen dort vorgesehenen Stecknippel aufgesteckt werden, da die Mittelachse der Kupplungsöffnung, in die der Stecknippel in die Anschlusskupplung am Gasdruckbehälter eingesteckt wird, mit dessen Längsachse zusammenfällt. Dies ermöglicht eine besonders einfach zu handhabende und benutzerfreundliche Ankopplung des Gasdruckbehälters an eine Anschlussvorrichtung.
  • Bevorzugt weist der Gasdruckbehälter einen Anschlusskopf oder Anschlusshals auf, welcher das Kupplungsgehäuse trägt, beispielsweise einen sich verjüngenden Anschlussbereich eines ansonsten zylindrischen Druckbehälters. Hierbei ist bevorzugt außerdem entweder im Kupplungsgehäuse selbst oder im Anschlussbereich des Gasdruckbehälters ein Überdruckventil integriert. Ein solches Überdruckventil dient als Sicherheitsventil und ermöglicht, für den Fall, dass durch einen extremen Temperaturanstieg der Innendruck auf einen kritischen Wert von beispielsweise 200 bar ansteigen würde, ein Entweichen des Drucks, um ein Bersten des Gasdruckbehälters zu vermeiden.
  • Der Gasdruckbehälter ist vorzugsweise in Form einer herkömmlichen Gaskartusche oder Gasflasche ausgebildet, als ein zylindrischer Hohlkörper mit zu einem Anschlusskopf hin, welcher das Kupplungsgehäuse trägt, verjüngendem Bereich.
  • Das an dem Gasdruckbehälter bzw. dessen Anschlusskopf angeordnete Kupplungsgehäuse oder der Anschlusskopf des Gasdruckbehälters selbst sind hierbei vorzugsweise mit einem Verdrehschutz ausgebildet, welche eine Verdrehung des Gasdruckbehälters um seine Längsachse gegenüber einer das Kupplungsgehäuse aufnehmenden Anschlussvorrichtung verhindert.
  • Wie bereits vorstehend erläutert, trägt dies dem Umstand Rechnung, dass Benutzer bei herkömmlichen Gasflaschen/Gaskartuschen gewohnt sind, diese über eine Schraubverbindung mit einer Anschlussvorrichtung zu koppeln. Der Verdrehschutz verhindert somit eine Fehlbedienung oder etwaige Beschädigung durch Benutzer, die einen erfindungsgemäßen Gasdruckbehälter zu drehen versuchen.
  • Des Weiteren kann der Gasdruckbehälter mit einem Schnellentleerschutzventil ausgestattet werden, welches im Falle eines freien Ausströmens von Gas über die Anschlusskupplung, sollte diese versehentlich geöffnet sein, das Ausströmen unterbindet oder den Gasstrom zumindest drosselt. Somit wird im Falle einer unsachgemäßen Manipulation der Anschlusskupplung, durch die der Ventilkörper ohne einen eingeführten Stecknippel in seine Öffnungsstellung gedreht wird, ein übermäßiger Gasaustritt verhindert und somit Beschädigungen durch Rückstoßeffekt oder extreme Abkühlung des expandierenden Gases vermieden.
  • Ein solches Schnellentleerschutzventil kann beispielsweise von einem Sperrkörper gebildet werden, welcher in seiner Schließstellung unter Gasdruck gegen eine Durchlassöffnung des Schnellentleerschutzventils gehalten wird, und durch ein Federelement, welches den Sperrkörper in seine Offenstellung weg von der Durchlassöffnung drängt.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform wird ein Schnellentleerschutz durch eine enge Durchgangsöffnung erzielt, welche einen Gasstrom reduziert. Bevorzugt wird hierbei jedoch ein entgegen der Ausströmrichtung öffnendes Rückschlagventil vorgesehen, welches zum Befüllen des Gasdruckbehälters öffnet. Die Durchgangsöffnung kann hierbei im Ventilsitz des Rückschlagventils ausgebildet sein.
  • Als weiterer Schutz gegen eine Manipulation der Anschlusskupplung kann an dem Ventilkörper ein Sperrorgan vorgesehen sein, welches unter Federkraft in einer Sperrstellung gehalten ist, in der es ein Verdrehen des Ventilkörpers blockiert, und welches durch einen in die Kupplungsöffnung eingeführten Stecknippel in eine Entsperrstellung gebracht wird. Somit kann der Ventilkörper nur in seine zweite Verdrehstellung, die Offenstellung, gebracht werden, wenn ein Stecknippel eingesteckt ist. Die Verdrehsicherung kann weiter verbessert werden, indem an dem Stecknippel eine Vertiefung vorgegebener Tiefe vorgesehen ist, die mit dem Sperrorgan zusammenwirkt. Ähnlich einer Stiftzuhaltung bei einem Zylinderschloss lässt sich der Ventilkörper nur dann drehen, wenn das Sperrorgan um das von der Vertiefung am Stecknippel vorgegebene Maß zurückgehalten wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung mit einer Anschlussvorrichtung und einem daran angekoppelten Gasdruckbehälter der vorstehenden Art, wobei die Schwenkachse der Führungseinrichtung der Anschlussvorrichtung und die Drehachse des Ventilkörpers in der Anschlusskupplung des Gasdruckbehälters zusammenfallen. Somit ergibt sich eine leichtgängige, klemmfreie Betätigung des Ventilkörpers in der Anschlusskupplung beim Verschwenken des in die Anschlussvorrichtung eingesetzten Gasdruckbehälters.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt:
    • Figur 1
    einen Gasdruckbehälter beim Einführen in eine Führungseinrichtung einer Anschlussvorrichtung,
    Figur 2
    den in die Führungseinrichtung eingeschobenen Gasdruckbehälter aus Fig. 1 in einer ersten Schwenkstellung,
    Figur 3
    den in die Anschlussvorrichtung eingeführten Gasdruckbehälter aus Fig. 1 in einer zweiten, verriegelten Schwenkstellung,
    Figur 4
    einen seitlichen Schnitt durch Gasdruckbehälter und Anschlussvorrichtung aus Fig. 2,
    Figur 5
    eine seitliche Schnittzeichnung von Gasdruckbehälter und Anschlussvorrichtung aus Fig. 3,
    Figur 6
    eine vergrößerte Schnittzeichnung des Anschlusses zwischen Gasdruckbehälter und Anschlussvorrichtung in der ersten Schwenkstellung,
    Figur 7
    eine vergrößerte Schnittzeichnung des Anschlusses zwischen Gasdruckbehälter und Anschlussvorrichtung in der zweiten Schwenkstellung,
    Figur 8a
    einen Längsschnitt durch eine Anschlusskupplung für einen Gasdruckbehälter mit Schnellentleerschutzventil in einem ersten Ausführungsbeispiel,
    Figur 8b
    einen Längsschnitt durch die Anschlusskupplung aus Figur 8a in einer zu Figur 8a senkrechten Schnittebene,
    Figur 9
    einen Längsschnitt durch eine Anschlusskupplung für einen Gasdruckbehälter in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Schnellentleerschutz und Schnellbefüllfunktion,
    Figur 10
    in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt durch eine Anschlusskupplung mit Verdrehsperre für den Ventilkörper,
    Figur 11
    eine Detailansicht des Schnittes aus Figur 10 mit von einem eingesteckten Stecknippel entsperrten Ventilkörper und
    Figur 12
    die Detailansicht aus Figur 11 mit bei herausgezogenem Stecknippel gesperrtem Ventilkörper.
  • In Fig. 1 ist ein Gasdruckbehälter in Form einer im Wesentlichen zylindrischen Gaskartusche 10 zusammen mit einer Anschlussvorrichtung 20 abgebildet, die zur Ankopplung der Gaskartusche 10 dient. Die Gaskartusche 10 hat zu ihrem Anschluss hin einen sich verjüngenden Halsbereich 10', der in einem Anschlusskopf 10" mündet. Dieser besitzt eine Anschlussöffnung, die mit einem Innengewinde versehen ist, auf welches eine Anschlusskupplung 12 aufgeschraubt ist, deren Funktion nachfolgend näher erläutert wird.
  • Die Anschlussvorrichtung 20 besitzt eine Basisplatte 21, welche an einem zu versorgenden Gerät, wie etwa einem CO2-Sprudler, angebracht ist, und einer gelenkig mit der Basisplatte 21 verbundenen Führungseinrichtung 22, welche als im Ausführungsbeispiel teilweise skelettierte Schale zur Aufnahme des vorderen, auslassseitigen Bereichs der Gaskartusche 10 ausgebildet ist. Ein an der Basisplatte 21 angebrachtes Gelenk 23 definiert die Schwenkachse der Führungseinrichtung 22. Zwei von der Führungseinrichtung 22 nach hinten ragende Fortsätze 24 bilden zusammen mit einem an der Basisplatte 21 angeordneten Vorsprung 25 einen Endanschlag, der die Schwenkbewegung der Führungseinrichtung 22 in der nach vorne ausgeschwenkten Stellung begrenzt.
  • Außerdem ist an der Basisplatte 21 ein Druckreduzierventil 21a angeordnet, welches dazu dient, den Gasdruck am Auslass der Gaskartusche 10 auf einen konstanten Wert einzustellen. Bei einem Druckreduzierventil 21a wird der Ausgangsdruck am Ventil auf einen Steuereingang zurückgeführt und sorgt dafür, dass das Ventil bei Überschreiten des vorgegebenen bzw. eingestellten Soll-Ausgangsdruck sperrt und der Ausgangsdruck somit nicht über diesen voreingestellten Wert ansteigen kann. Als Druckaufnehmer können hierbei ein Kolben oder eine Membran dienen. Derartige Druckreduzierventile sind dem Fachmann an sich bekannt.
  • In Fig. 1 ist die Führungseinrichtung 22 im ausgeschwenkten Zustand - der ersten Schwenkstellung - dargestellt, in der die Gaskartusche 10 in axialer Richtung, also in Längsrichtung der Gaskartusche 10, in die Führungseinrichtung 22 eingeführt werden kann. Der Winkel, um den die Führungseinrichtung 22 ausgeschwenkt ist, beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 45°. Fig. 2 zeigt den Zustand, nachdem die Gaskartusche 10 vollständig in die Führungseinrichtung 22 eingeführt wurde, sich jedoch noch in deren ausgeschwenktem Zustand, der ersten Schwenkstellung, befindet.
  • Nach dem Einführen der Gaskartusche 10 in die Führungseinrichtung 22 wird die Gaskartusche 10 mitsamt der Führungseinrichtung 22 um die von dem Scharnier 23 gebildete Schwenkachse nach unten bis in eine senkrechte Stellung verschwenkt, die zweite Schwenkstellung. Diese ist in Fig. 3 dargestellt.
  • In der zweiten Schwenkstellung ist die Gaskartusche 10, wie nachfolgend näher erläutert wird, in der Führungseinrichtung 22 arretiert und mit einer in der Anschlussvorrichtung 20 mündenden und nach hinten zu einem Gerät wegführenden Gasleitung (in den Figuren verdeckt) fluidleitend verbunden. Ein in der Anschlusskupplung 12 der Gaskartusche 10 integriertes Ventil befindet sich im geöffneten Zustand, sodass Gas aus der Gaskartusche 10 über die Anschlussvorrichtung 20 zu einem angeschlossenen Verbraucher strömen kann.
  • Zu diesem Zweck ist im Innenbereich der Anschlussvorrichtung 20 im Bereich der Schwenkachse ein Stecknippel 26 angeordnet. Der Stecknippel 26 dringt beim Einschieben der Gaskartusche 10 in eine an der Anschlusskupplung 12 vorgesehene Kupplungsöffnung ein und wird in dieser dichtend aufgenommen. Beim Verschwenken der Gaskartusche 10 in die zweite Schwenkstellung bleibt der Stecknippel 26 starr und schwenkt nicht mit der Führungseinrichtung 22 mit.
  • Der Stecknippel 26 ist im Ausführungsbeispiel direkt in das Gehäuse des Druckreduzierventils 21a eingeschraubt bzw. an diesem angeordnet. Das Druckreduzierventil 21a ist wiederum in die beispielsweise als Kunststoffformteil ausgebildete Basiseinheit 21 integriert bzw. in dieser aufgenommen, so dass sich eine kompakte, raumsparende Einheit ergibt.
  • Die beiden Seitenflächen 12' der Anschlusskupplung 12 sind abgeflacht, sodass sie in einer mit entsprechendem Profil versehenen Aufnahme in der Führungseinrichtung 22 einen Verdrehschutz bilden, welcher verhindert, dass die Gaskartusche in der Führungseinrichtung 22 gedreht werden kann.
  • In den Schnittbildern der Fig. 4 und 5 ist der Stecknippel 26 und dessen Orientierung bzgl. der eingeschobenen und anschließend verschwenkten Gaskartusche 10 dargestellt. Beim Verschwenken der Gaskartusche 10 dreht der Stecknippel 26 einen in der Anschlusskupplung 12 enthaltenen Ventilkörper 14, wodurch das in der Anschlusskupplung 12 integrierte Ventil geöffnet wird, sodass Gas aus der Gaskartusche 10 über den Stecknippel 26 zu der Anschlussvorrichtung 20 strömen kann.
  • In den Fig. 6 und 7 ist die Anschlusskupplung 12 und deren Verbindung zu der Anschlussvorrichtung 20 näher dargestellt. Die Anschlusskupplung 12 besitzt ein Kupplungsgehäuse 15 mit einem Schraubanschluss 15' mit Außengewinde, mit dem es auf den Hals 10" der Gaskartusche 10 aufgeschraubt ist. In einer senkrecht zur Längsachse der Gaskartusche 10 angeordneten Ausnehmung 14a des Gehäuses 15 ist ein zylindrischer Ventilkörper 14 aufgenommen. Dieser ist innerhalb der Ausnehmung 14a drehbar und mit seiner Außenumfangsfläche bzw. Mantelfläche gegenüber einer Innenwandung der Ausnehmung 14a im Kupplungsgehäuse 15 dichtend gelagert.
  • Der Ventilkörper 14 hat in seiner Mantelfläche eine Kupplungsöffnung in Form einer Bohrung 16, deren Mittelachse senkrecht zur Drehachse des Ventilkörpers 14 verläuft. Die Kupplungsöffnung 16 dient als Aufnahme für den an der Anschlussvorrichtung 20 angeordneten Stecknippel 26. Um eine Abdichtung des Stecknippels 26 innerhalb der Kupplungsöffnung 16 zu gewährleisten, ist in eine innenseitig der Kupplungsöffnung 16 verlaufende Ringnut eine Dichtung 18 eingelegt.
  • In ihrem unteren Bereich läuft die Kupplungsöffnung 16 konisch aus und bildet bei eingeführtem Stecknippel 26 vor diesem eine Kammer aus. In diese mündet eine Abgangsbohrung 17 ein, die in Richtung der Innenwandung des Kupplungsgehäuses 15 führt. In dem Kupplungsgehäuse 15 ist ein Strömungskanal 19 ausgebildet, der von dem Ventilkörper 14 bzw. der Ausnehmung 14a in den Innenbereich der Gaskartusche 10 führt. Zusätzlich kann im Bereich des Strömungskanals 19 eine Dichtung, beispielsweise eine Elastomerdichtung 13 eingesetzt sein, welche den Ventilkörper 14 gegenüber der Innenwandung der Aussparung 14a dichtet.
  • In der in Fig. 6 gezeigten Verdrehstellung des Ventilkörpers 14, in welcher der Stecknippel 26 in Längsrichtung der Gaskartusche 10 in die im Ventilkörper 14 ausgebildete Kupplungsöffnung 16 einführbar ist, ist dieser Kanal 19 durch den Ventilkörper 14 dichtend verschlossen. Somit besteht keine fluidleitende Verbindung zum Innenraum der Gaskartusche 10. Die Abgangsbohrung 17 im Ventilkörper 14 ist über eine seitliche Bohrung 19a im Kupplungsgehäuse 15 nach außen entlüftet, sodass ein etwaiger im Stecknippel 26 und mit diesem verbundenen Leitungen vorhandener Restdruck vor einem Abkoppeln der Gaskartusche 10 gezielt entweichen kann.
  • Ist die Gaskartusche 10 wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt vollständig in die Führungseinrichtung 22 eingeschoben, so fallen die Drehachse des Ventilkörpers 14 und die Schwenkachse der Führungseinrichtung 22 zusammen und ermöglichen eine gemeinsame Dreh- bzw. Schwenkbewegung. Bei einem Verschwenken der an den Stecknippel 26 angekoppelten Gaskartusche 10 wird somit der zylindrische Ventilkörper 14 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 15 verdreht, sodass die Abgangsbohrung 17 in den Kanal 19 einmündet. Diese zweite Verdrehstellung ist in Fig. 7 dargestellt. In dieser Stellung besteht eine fluidleitende Verbindung vom Innenraum der Gaskartusche 10 über den Kanal 19 und die Bohrung 17 in den Innenraum der Kupplungsöffnung 16 und zu dem eingeführten Stecknippel 26. Somit kann über die Anschlussvorrichtung 20 Gas aus der Gaskartusche 10 entnommen und einem angeschlossenen Verbraucher, wie etwa einem Trinkwassersprudler, zugeführt werden.
  • In der ersten, in Fig. 6 gezeigten Schwenkstellung, in der eine Gaskartusche 10 in die Führungseinrichtung 22 eingeführt und mit dem Stecknippel 26 verbunden werden kann, ist der Stecknippel 26 koaxial mit der Führungseinrichtung 22 angeordnet. Die Position der Führungseinrichtung 22 wird durch den Endanschlag definiert, der von dem an der Führungseinrichtung 22 angebrachten Fortsatz 24 und dem mit der Basisplatte 21 verbundenen Vorsprung 25 gebildet wird.
  • Im stirnseitigen Bereich des Kupplungsgehäuses 15 ist eine schlitzförmige Kulissenbahn 15a ausgebildet, die eine Schwenkbewegung des Stecknippels 26 bei Verdrehen des Ventilkörpers 14 ermöglicht. In ihrem Längsverlauf hat die Kulissenbahn 15a die Kontur eines Schlüssellochs mit einem größeren, kreisrunden Öffnungsbereich. Diese korrespondiert mit der Kupplungsöffnung in der ersten, in Fig. 6 gezeigten Verdrehstellung, sodass der Stecknippel 26 eingeführt werden kann.
  • Im weiteren Verlauf hat die Kulissenbahn 15a ein in Querrichtung, also senkrecht zur Zeichnungsebene, schmaleres Öffnungsmaß. Der Stecknippel 26 hat entsprechend an seiner zur Anschlussvorrichtung 20 weisenden, aus der Kupplungsvorrichtung 12 hinausragenden Seite einen verjüngten Halsbereich 26a, welcher durch den schmaleren, von der Kulissenbahn 15a gebildeten Schlitz hindurch passt. Somit kann der Stecknippel 26 nur in der in Fig. 6 gezeigten Verdrehstellung, also in Richtung der Längsachse der Gaskartusche 10, in die Kupplungsöffnung 16 eingeführt oder wieder herausgezogen werden. Wird dagegen die Führungseinrichtung 22 zusammen mit der darin eingesetzten Gaskartusche 10 in die zweite Schwenkstellung, wie in Fig. 7 gezeigt, verschwenkt, so arretiert die in diesem Bereich schmalere Kulissenbahn 15a den Stecknippel 26 in der Aufnahme 16 des Ventilkörpers 14 und verhindert so ein Abkoppeln der Gaskartusche 10 in der zweiten Schwenkstellung.
  • Die Gaskartusche 10 lässt sich somit nur in der geschlossenen Ventilstellung des Ventilkörpers 14 an bzw. von dem Stecknippel 26 und damit an bzw. von der Anschlussvorrichtung 20 an- und wieder abkoppeln, während die Verbindung zwischen Gaskartusche 10 und Anschlussvorrichtung 20 in der zweiten Schwenkstellung sicher arretiert ist.
  • Die Anschlusskupplung 12 ist außerdem mit einem integrierten Überdruckventil 30 ausgestattet. Dieses dient dazu, bei einem temperaturbedingten Anstieg des Innendruckes in der Gaskartusche über einen kritischen Wert - im Ausführungsbeispiel über 200 bar - ein Entweichen des Druckes zu ermöglichen, um so ein Bersten der Gaskartusche zu verhindern. Das Überdruck- bzw. Sicherheitsventil 30 wird durch eine Mutter und eine dünne Berstscheibe gebildet, welche im Falle eines Überdruckes zerspringt und eine Austrittsöffnung freigibt, über die Gas aus dem Inneren der Gaskartusche entweichen kann.
  • In den Fig. 8a und 8b ist als zusätzliche Maßnahme ein Ausführungsbeispiel einer Anschlusskupplung 12 für einen Gasdruckbehälter gezeigt, bei der im Kupplungsgehäuse 15 zusätzlich ein Rückschlagventil integriert ist, welches als Schnellentleerschutz dient. Die Schnittebene des in Fig. 8a gezeigten Schnittes verläuft in Längsrichtung der Anschlusskupplung jedoch senkrecht zu den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Schnitten. Die Schnittebene der Figur 8b entspricht der in den Fig. 6 und 7.
  • Der zylindrische Ventilkörper 14 ist in der in Figuren 8a und 8b gezeigten Darstellung nicht eingesetzt. Die hierfür im Gehäuse im Gehäuse 15 vorgesehene Aussparung 14a ist somit frei. Zur Montage wird der Ventilkörper 14 von der linken Seite in die Ausnehmung 14a eingeschoben und beispielsweise durch einen Sicherungsring gesichert. In den darunter befindlichen Bauraum 14b kann zusätzliche eine Elastomerdichtung 13 eingesetzt werden.
  • Das Rückschlag- bzw. Schnellentleerschutzventil umfasst einen Sperrkörper 31, in diesem Falle eine Kugel, welche in geschlossenem Zustand gegen einen Ventilsitz 32 des Kupplungsgehäuses 15 anliegt. Eine Spiralfeder 33 übt auf die Kugel 31 eine nach unten, in Öffnungsrichtung gerichtete Kraft aus und hält die Kugel 31 damit in Öffnungsstellung. In dieser Stellung kann Gas vorbei an der Kugel 31 zum Auslass der Anschlusskupplung 12 strömen. In Fig. 8a sieht es so aus, als sei im geöffneten Zustand der Randspalt nah unten hin durch die Kugel 31 versperrt. Dies liegt an den beiden seitlichen Überständen, welche die Kugel am Herausfallen hindern. In Fig. 8b erkennt man den freien Randspalt um die Kugel 31, durch den im geöffneten Zustand Gas durch das Rückschlagventil strömen kann.
  • Das als Schnellentleerschutz dienende Rückschlagventil hat die Funktion, im Falle eines freien Ausströmens von Gas über die geöffnete Anschlusskupplung 12 das Ausströmen zu unterbinden. Ist an der Anschlusskupplung 12 kein Verbraucher angeschlossen und das Ventil versehentlich geöffnet, so drückt das ausströmende Gas die Ventilkugel 31 entgegen der Federkraft der Öffnungsfeder 33 gegen den Ventilsitz 32 und reduziert so den Gasstrom. Im normalen Betrieb besteht vor und hinter dem Rückschlagventil lediglich eine geringe Druckdifferenz, sodass die Kraft der Öffnungsfeder 33 ausreicht, um die Ventilkugel 31 im Offenzustand zu halten. Eine kleine Nut 34 im Ventilsitz 32, die als Bypass dient, sorgt dafür, dass bei geschlossenem Ventil, also wenn die Ventilkugel 31 am Ventilsitz 32 anliegt, die Druckdifferenz vor und hinter dem Rückschlagventil wieder abgebaut werden kann, sodass die Feder 33 das Ventil wieder öffnet.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anschlusskupplung 12 mit Schnellentleerschutz ist in Fig. 9 gezeigt. Die Schnittebene verläuft hierbei ebenso wie in Fig. 8. Auch hier ist ein Ventilkörper in Form einer Kugel 31' vorgesehen, die gegen einen Ventilsitz 32' im Kupplungsgehäuse 15 gehalten wird. Im Gegensatz zu dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Feder 33' jedoch auf der gegenüberliegenden Seite und übt eine Kraft aus, die die Ventilkugel 31' gegen den Ventilsitz 32' hält. Eine im Ventilsitz 32' ausgeformte, seitliche Nut 34' stellt einen engen Strömungsweg dar, durch den im Normalbetrieb bei geöffnetem Ventil 14 Gas in Richtung Auslass strömen kann. Der Bypass 34' dient somit als einfach Engstelle, die auf Grund ihrer Drosselwirkung für eine ausreichende Reduzierung des Gasstromes beim Ausströmen sorgt, aber im Normalbetrieb dennoch genügend Gas durchlässt. Das von Kugel 31', Ventilsitz 32' und Feder 33' gebildete Rückschlagventil wirkt somit entgegen der Ausströmrichtung und dient dazu, ein schnelles Befüllen der Gaskartusche 10 zu ermöglichen. Wird zum Befüllen der Gaskartusche 10 externer Druck angelegt, so hebt dieser die Ventilkugel 31' von ihrem Ventilsitz 32' ab und vergrößert somit den Strömungsweg, sodass ein erhöhter Gasstrom zum Befüllen der Gaskartusche 10 durchströmen kann. Somit ergibt sich eine Reduzierung des Strömungsweges lediglich in Ausströmrichtung.
  • In den Fig. 10 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anschlusskupplung 12 gezeigt. Die Schnittführung verläuft hier wie in den Fig. 6 und 7. Als zusätzliche Funktion ist hier eine Verdrehsicherung für den Ventilkörper 14 vorgesehen. Die Verdrehsicherung wird von einem zweiteiligen Zuhaltestift gebildet, dessen Funktion ähnlich der einer Stiftzuhaltung bei einem Zylinderschloss funktioniert. In einer seitlichen Bohrung 38 im Kupplungsgehäuse 15 sitzt der linke Teilstift 35a und wird von einer Feder 36 gegen den Ventilkörper 14 gespannt. Dieser weist eine korrespondierende Bohrung 38b auf, in welche der zweite Teilstift 35b eingesetzt ist. In der in Fig. 10 gezeigten ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers 14 fluchten die Bohrungen 38a und 38b, sodass die Teilstifte 35a, 35b stirnseitig aneinander anliegen. Der Teilstift 35b weist ein verjüngtes Ende auf, welches in die von der Aufnahmebohrung 16 im Ventilkörper 14 gebildete Kupplungsöffnung hineinragt.
  • In Figur 10 ist außerdem zu erkennen, dass das Kupplungsgehäuse 15 der Anschlusskupplung an der Rückseite (in der Figur rechts) als Verdrehschutz ebenfalls einseitig abgeflacht ist.
  • In den Fig. 11 und 12 sind die Zuhaltestifte 35a, 35b als vergrößertes Detail gezeigt. Wird der Stecknippel 26 aus der Kupplungsöffnung 16 herausgezogen, so drückt die Feder 36 die beiden Teilstifte 35a und 35b nach innen, sodass der Teilstift 35a bis in die Bohrung 38b im Ventilkörper 14 hineinragt und eine Verdrehbewegung des Ventilkörpers 14 sperrt.
  • Der Stecknippel 26 besitzt eine ringförmig umlaufende Nut bzw. Einkerbung 37, die mit der Position der Zuhaltestifte 35a, 35b korrespondiert. Die Tiefe dieser Nut 37 ist so bemessen, dass bei eingestecktem Stecknippel 26 der Teilstift 35b gerade so weit eingedrückt wird, dass er den Teilstift 35a aus der Bohrung 38b heraushält. In dieser Position ist der Ventilkörper 14 entsperrt und kann verdreht werden. Wird jedoch ein Stecknippel 26 ohne entsprechende Einkerbung 37 eingeführt, so drückt dieser den rechten Teilstift 35b zu weit ein, sodass dieser bis in die Bohrung 38a des Kupplungsgehäuses 15 eindringt und somit seinerseits ein Verdrehen des Ventilkörpers 14 sperrt. Der Stecknippel 26 mit der Nut 37 dient somit als Schlüssel zum Entsperren der Verdrehsicherung, sodass die Drehbewegung des Ventilkörpers 14 nur mit dem passenden Stecknippel 26 entsperrt und freigegeben werden kann. Auf diese Weise wird eine Manipulation unterbunden, indem beispielsweise versucht werden könnte, mit einem in die Kupplungsöffnung 16 eingeführten Gegenstand das Ventil zu öffnen.

Claims (15)

  1. Anschlussvorrichtung (20) zur Ankopplung eines mit einer Anschlusskupplung (12) versehenen Gasdruckbehälters (10) für die Lagerung unter Druck stehender Gase, insbesondere von Kohlendioxid,
    gekennzeichnet durch
    - eine Führungseinrichtung (22), die um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Schwenkstellung und einer zweiten Schwenkstellung schwenkbar ist, wobei die Führungseinrichtung (22) an ihrem von der Schwenkachse abgewandten Ende eine Öffnung aufweist, die zum Einführen des anzukoppelnden Gasdruckbehälters (10) in einer bezüglich der Schwenkachse radial verlaufenden Einführrichtung ausgebildet ist, und
    - einem starr an der Anschlussvorrichtung (20) angeordneten Stecknippel (26), der in einen Innenbereich der Führungseinrichtung (22) hineinragt, derart, dass dessen Längsachse in bezüglich der Schwenkachse der Führungseinrichtung (22) radialer Richtung verläuft und in der ersten Schwenkstellung der Führungseinrichtung (22) parallel zu der Einführrichtung liegt.
  2. Anschlussvorrichtung (20) nach Anspruch 1, bei der die Führungseinrichtung (22) einen Verdrehschutz aufweist, welcher eine Verdrehung des angekoppelten Gasdruckbehälters (10) um seine Längsachse gegenüber der Anschlussvorrichtung (20) verhindert, vorzugsweise, bei dem der Verdrehschutz durch mindestens eine abgeflachte Innenwand der Führungseinrichtung (22) gebildet wird.
  3. Anschlussvorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Führungseinrichtung (22) schalen- oder zumindest halbschalenförmig ausgebildet ist.
  4. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Stecknippel (26) einen verjüngten Halsbereich (26a) aufweist.
  5. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Führungseinrichtung (22) mindestens einen Endanschlag aufweist, der deren Schwenkbereich in der ersten Schwenkstellung und/oder der zweiten Schwenkstellung begrenzt.
  6. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche eine Basiseinheit (21) umfasst, an der ein Druckreduzierventil (21a) angeordnet, welches ausgebildet ist, einen am Stecknippel (26) anliegenden Gasdruck auf einen konstanten Wert einzustellen, vorzugsweise bei dem das Druckreduzierventil (21a) ein Gehäuse aufweist und der Stecknippel (26) in das Gehäuse des Druckreduzierventils (21a) eingeschraubt oder an diesem angeordnet ist.
  7. Gasdruckbehälter (10) zur Lagerung unter Druck stehender Gase, insbesondere von Kohlendioxid, mit einer Anschlusskupplung (12)
    gekennzeichnet durch
    - einen rotationssymmetrischen Ventilkörper (14), der eine Kupplungsöffnung (16) zur Aufnahme eines mit der Anschlusskupplung (12) verwendbaren Stecknippels (26) aufweist,
    - sowie ein an dem Gasdruckbehälter (10) angebrachtes Kupplungsgehäuse (15), innerhalb dessen der Ventilkörper (14) um eine senkrecht zur Mittelachse der Kupplungsöffnung (16) verlaufende Drehachse drehbar und mit seiner Außenumfangsfläche gegenüber einer Innenwandung des Kupplungsgehäuses (15) dichtend gelagert ist,
    wobei in dem Ventilkörper (14) eine Abgangsbohrung (17) ausgebildet ist, die mit der Kupplungsöffnung (16) kommuniziert und die in einer zweiten Verdrehstellung des Ventilkörpers (14) in fluidleitender Verbindung zu dem Gasdruckbehälter (10) steht.
  8. Gasdruckbehälter (10) nach Anspruch 7, bei dem in dem Kupplungsgehäuse (15) eine Kulissenbahn (15a) ausgebildet ist, welche von der Kupplungsöffnung (16) des Ventilkörpers (14) bei seiner Drehbewegung von der ersten zu der zweiten Verdrehstellung überstrichen wird, und die im Bereich der Kupplungsöffnung (16) in der ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers (14) ein Öffnungsmaß aufweist, welches zumindest dem der Kupplungsöffnung (16) entspricht, und entlang ihres weiteren Verlaufs bis zur Lage der Kupplungsöffnung (16) in der zweiten Verdrehstellung ein in Querrichtung geringeres Öffnungsmaß aufweist, welches mindestens dem Durchmesser eines verjüngten Halsbereichs (26a) des mit der Anschlusskupplung (12) verwendbaren Stecknippels (26) entspricht.
  9. Gasdruckbehälter (10) nach Anspruch 7 oder 8, welcher eine längliche Form aufweist und bei dem das Kupplungsgehäuse (15) in Richtung der Längsachse des Gasdruckbehälters (10) angebracht ist und die im Ventilkörper (14) ausgebildete Kupplungsöffnung (16) in der ersten Verdrehstellung des Ventilkörpers (14) kollinear oder parallel zu der Längsachse des Gasdruckbehälters (10) orientiert ist.
  10. Gasdruckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einem Anschlusskopf (10"), welcher das Kupplungsgehäuse (15) trägt, und mit einem in dem Anschlusskopf (10") oder dem Kupplungsgehäuse (15) integrierten Überdruckventil (30).
  11. Gasdruckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, welcher als zylindrischer Hohlkörper mit zu einem Anschlusskopf (10") hin, welcher das Kupplungsgehäuse (15) trägt, verjüngenden Bereich (10') ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das Kupplungsgehäuse (15) oder der Anschlusskopf (10") mit einem Verdrehschutz ausgebildet ist, welcher eine Verdrehung des Gasdruckbehälters (10) um seine Längsachse gegenüber einer das Kupplungsgehäuse (15) aufnehmenden Anschlussvorrichtung (20) verhindert, vorzugsweise, bei dem der Verdrehschutz durch mindestens eine abgeflachte Seitenwand des Kupplungsgehäuses (15) gebildet wird.
  12. Gasdruckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, mit einem Schnellentleerschutzventil, welches im Falle eines freien Ausströmens von Gas über die geöffnete Anschlusskupplung (12) das Ausströmen unterbindet oder den Gasstrom zumindest drosselt.
  13. Gasdruckbehälter (10) nach Anspruch 12, bei dem das Schnellentleerschutzventil von einem Sperrkörper (31) gebildet wird, welcher in seiner Schließstellung unter Gasdruck gegen eine Durchlassöffnung des Schnellentleerschutzventils gehalten wird, und durch ein Federelement (33), welches den Sperrkörper (31) in seine Offenstellung weg von der Durchlassöffnung drängt.
  14. Gasdruckbehälter (10) nach Anspruch 12, bei dem das Schnellentleerschutzventil von einer Engstelle gebildet wird, vorzugsweise, bei dem zusätzlich zur Engstelle ein entgegen der Ausströmrichtung öffnendes Rückschlagventil vorgesehen, welches zum Befüllen des Gasdruckbehälters öffnet, weiter bevorzugt, bei dem die Engstellle im Ventilsitz des Rückschlagventils ausgebildet ist.
  15. Gasdruckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, bei dem der Ventilkörper (14) ein Sperrorgan umfasst, welches unter Federkraft in einer Sperrstellung gehalten ist, in der es ein Verdrehen des Ventilkörpers (14) blockiert, und welches durch einen in die Kupplungsöffnung (16) eingeführten Stecknippel (26) in eine Entsperrstellung gebracht wird.
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