EP4276348B1 - Ventil für eine gaskartusche, gaskartusche für einen wassersprudler und verfahren zum befüllen einer solchen gaskartusche - Google Patents

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EP4276348B1
EP4276348B1 EP23172061.6A EP23172061A EP4276348B1 EP 4276348 B1 EP4276348 B1 EP 4276348B1 EP 23172061 A EP23172061 A EP 23172061A EP 4276348 B1 EP4276348 B1 EP 4276348B1
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EP
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gas
valve
cartridge
opening
outlet
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EP4276348A1 (de
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Stefan Stalder
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Sodapop GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a valve for selectively closing and selectively opening a gas cartridge for a water carbonator, wherein the valve is adapted to hold a gas in the gas cartridge when it is closed and to provide a fluid connection to the gas cartridge when it is opened, wherein the valve comprises a valve housing having a cartridge connection opening aligned along a longitudinal axis of the valve so that gas can flow into and out of the cartridge in the direction of the longitudinal axis.
  • valves are used on gas cartridges, in particular CO 2 cartridges, for soda makers.
  • Such soda makers are also referred to as carbonators and typically have a gas cartridge connection via which the gas cartridge, or the valve of the gas cartridge, can be connected to the soda maker.
  • the valve of the gas cartridge can then be optionally opened via an actuating device on the soda maker in order to remove gas, in particular CO 2 , from the gas cartridge and feed it to a container with liquid to be carbonated, for example drinking water.
  • Such a valve for a gas cartridge comprises a cartridge connection opening, via which gas can be filled into and removed from a receiving space of the gas cartridge.
  • This cartridge connection opening is arranged along a direction parallel to the longitudinal axis, so that gas can flow into and out of the receiving space of the gas cartridge in the direction of the longitudinal axis.
  • this valve has at least one external connection opening, which opens laterally to the longitudinal axis, so that the gas can flow out of the valve in a direction perpendicular to the longitudinal axis when it is removed from the water carbonator.
  • the object of the present invention is to provide a valve or a gas cartridge in which lateral recoil forces are reduced.
  • the valve according to the invention is designed to be selectively closed and selectively opened so that gas can be removed from the gas cartridge and the gas cartridge can be filled with gas as desired.
  • the valve When the valve is closed, the gas can be held in the gas cartridge.
  • a fluid connection to the gas cartridge, in particular a receiving space of the gas cartridge is provided so that removal or filling can take place.
  • the gas can be removed from the gas cartridge via the outlet opening of the at least one gas outlet element movably arranged on the valve housing. when the gas outlet element is in the extraction position.
  • the outlet opening is arranged on the outside and oriented in such a way that gas flows out of the valve in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve housing, so that any recoil forces caused by the outflow act parallel to the longitudinal direction. In this way, recoil forces perpendicular to the longitudinal direction can be reduced or avoided. In this respect, if the gas cartridge with the valve is arranged upright in a water carbonator, lateral forces when gas is extracted are reduced.
  • the outlet opening of the gas outlet element is arranged in the removal position such that the gas can escape in a direction away from the cartridge connection opening.
  • the valve comprises a plurality of gas outlet elements which are arranged on the valve housing so as to be movable between a rest position and a removal position and have an outlet opening, wherein the plurality of gas outlet elements protrude from the valve housing in the removal position, so that the outlet opening is arranged on the outside and along a direction parallel to the longitudinal axis such that gas can flow out of the valve in the direction parallel to the longitudinal axis.
  • the effective cross section available for the outflow of the gas can be increased. For example, two, three, four, five or six gas outlet elements can be provided. If an even number of gas outlet elements is provided, the gas outlet elements are preferably arranged diametrically opposite one another.
  • the at least one gas outlet element is arranged in the rest position within an outer contour of the valve housing in such a way that it does not protrude from the valve housing.
  • Such an embodiment offers the advantage that the at least one gas outlet element does not protrude from the valve housing in the rest position and thus enables the connection of the valve to a gas cartridge connection of a water carbonator can be simplified.
  • insertion into gas cartridge connections can be simplified in which the valve or gas cartridge is inserted by moving the valve in the direction of the longitudinal axis of the valve. Any obstruction to this movement by gas outlet elements protruding from the valve housing can be prevented.
  • the outlet opening is arranged inside the valve housing in the rest position. In the rest position, the outlet opening is arranged so as to be protected from environmental influences. Gas can be prevented from flowing out through the outlet opening in the rest position.
  • the outlet opening is covered in the rest position, in particular by the valve housing, so that the gas outlet element can be moved from the rest position to the removal position by an overpressure in an interior of the valve housing.
  • gas can thus be prevented from flowing out through the outlet opening.
  • the gas can cause an overpressure in the interior of the valve housing, which pushes the gas outlet element from the rest position towards the removal position.
  • the overpressure can be caused by actuating the valve, so that as a result of the actuation the pressure in the interior of the valve housing increases, as a result of this pressure increase the gas outlet element is transferred to its removal position and the gas can then flow out of the valve in the removal position of the gas outlet element.
  • the gas outlet element is movable in a direction arranged obliquely, in particular perpendicularly, to the longitudinal axis between the rest position and the removal position.
  • the at least one gas outlet element is linearly movable. If the valve housing has a substantially cylindrical shape, the at least one gas outlet element is preferably movable in a radial direction.
  • the at least one gas outlet element is arranged in a guide, for example a guide bore, of the valve housing.
  • the gas outlet element is arranged in the guide so that it can be moved linearly, in particular displaced.
  • the guide is preferably arranged in a radial direction.
  • the gas outlet element has a stop, in particular designed as a projection, which limits the movement of the gas outlet element in the direction of the removal position.
  • the stop can stop a movement of the gas outlet element, in particular one initiated due to excess pressure in the interior of the valve housing.
  • the stop of the gas outlet element is configured to be in contact with a stop surface in an interior of the valve housing in a maximally extended removal position.
  • the interaction of the stop of the gas outlet element and the stop surface defines an end position beyond which the gas outlet element cannot be moved out of the valve housing.
  • the gas outlet element comprises a gas channel connected to the outlet opening, which has a course that is angled, in particular by 90°.
  • the gas channel within the gas outlet element initially runs from the outlet opening in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve and bends at a bend point, in particular by 90°, so that the channel has a course after the bend point that is arranged obliquely, in particular perpendicular to the longitudinal axis of the valve.
  • An inner opening of the gas channel arranged within the valve housing is preferably in fluid communication with an interior of the valve housing.
  • the at least one gas outlet element has an external actuating surface arranged obliquely to the longitudinal axis, which can be actuated from an outside of the valve housing, for example when the valve is removed from a gas cartridge connection of a water carbonator, in order to move the gas outlet element towards the rest position.
  • the actuating surface can be designed in the manner of a bevel and can be located on an edge, in particular an external edge, of the gas outlet element.
  • the actuating surface is preferably arranged on a side of the gas outlet element that is opposite the outlet opening, in particular in a direction parallel to the longitudinal direction of the valve housing.
  • the gas outlet element is prestressed towards the rest position, in particular by a gas outlet spring element.
  • the at least one gas outlet element can have an internal actuating surface arranged at an angle to the longitudinal axis and a tappet that can be moved along the longitudinal axis, wherein the tappet is mounted in the valve housing so that movement of the tappet in the direction of the cartridge connection opening leads to contact between the tappet and the internal actuating surface and thereby moves the gas outlet element in the direction of the removal position.
  • the tappet can be preloaded by a spring element in a direction away from the cartridge connection opening.
  • a retaining element in particular an annular one, is arranged on the valve housing, via which the valve can be secured in a gas cartridge connection of a water carbonator.
  • the retaining element preferably protrudes from the valve housing in a direction that is oblique, in particular perpendicular, to the longitudinal axis of the valve housing.
  • a pressure relief valve in particular comprising a bursting disk, is arranged on the valve housing, which is configured to allow excess pressure in the area of the cartridge connection opening to escape.
  • the bursting disk is preferably configured in such a way that it bursts at a predetermined excess pressure in the area.
  • the bursting of the bursting disk can create a connection between the cartridge connection opening and the environment.
  • the pressure relief valve preferably comprises an external excess pressure outlet opening that opens laterally to the longitudinal axis.
  • the valve has a cartridge closure element which is pre-tensioned into a closed position in which the cartridge closure element closes a passage between the outlet opening of the at least one gas outlet element and the cartridge connection opening, wherein the cartridge closure element can be moved by an actuating element of the valve in the direction of an open position in which the passage between the outlet opening and the cartridge connection opening is opened for discharging gas.
  • the Actuating element of the valve can be moved along the longitudinal axis.
  • the actuating element can be actuated by an activation element of a water carbonator that interacts with the actuating element, for example by an activation pin, when the valve or the gas cartridge is connected to a gas cartridge connection of the water carbonator.
  • the cartridge closure element is preferably pre-tensioned in the direction of the closed position by means of a first spring element.
  • the first spring element can be designed as a helical spring, preferably as a helical compression spring.
  • the previously mentioned open position of the cartridge closure element can also be used to release a passage between the cartridge connection opening and any filling opening of the valve housing for introducing gas into the gas cartridge.
  • the valve housing has a filling opening on a side opposite the cartridge connection opening, through which gas can flow into the valve in the direction of the longitudinal axis.
  • the filling opening is thus aligned along a longitudinal axis of the valve.
  • the filling opening offers the advantage that it is not necessary to fill the gas cartridge via the outlet opening of the at least one gas outlet element. It is therefore not necessary to move the at least one outlet element into the removal position in order to fill the gas cartridge. Instead, the outlet element can be arranged in the rest position for filling the gas cartridge.
  • the valve housing has a filling opening on a side opposite the cartridge connection opening, through which gas can flow into the valve in the direction of the longitudinal axis, wherein the actuating element has the filling opening.
  • the actuating element has a dual function: on the one hand, it can be used to actuate the gas extraction, in particular pressed in, and it provides a filling opening for filling the gas cartridge. It is therefore possible both to apply a pressure force in the direction of the longitudinal axis to activate the extraction of gas - in particular by means of an activation element of a water carbonator - and to introduce gas into the valve in the direction of the longitudinal axis during filling.
  • the valve has an inlet closure element which is prestressed by a second spring element into a closed position in which the inlet closure element closes the filling opening, wherein the second spring element is designed such that the inlet closure element by applying a predetermined gas pressure to the filling opening, it can be brought into an open position in which the filling opening is open for the introduction of gas.
  • the pre-stressed inlet closure element thus provides a filling partial valve in the manner of a check valve, which holds gas in the valve and lets in gas if there is a gas pressure at the filling opening that exceeds the predetermined gas pressure.
  • the second spring element can be designed as a helical spring, preferably as a helical compression spring.
  • the valve additionally has a cartridge closure element which is pre-tensioned into a closed position in which the cartridge closure element closes a passage between the filling opening and the cartridge connection opening, wherein the cartridge closure element can be moved by the inlet closure element of the valve in the direction of an open position in which the passage between the filling opening and the cartridge connection opening is open for the introduction of gas.
  • the cartridge closure element can also be brought into its open position. In this way, a fluid connection can be established between the inlet opening and the cartridge connection opening, via which the gas cartridge can be filled.
  • the cartridge closure element is preferably the same cartridge closure element which, in the closed position, closes a passage between the outlet opening of the at least one gas outlet element and the cartridge connection opening.
  • the gas cartridge can achieve the same advantages and effects that have already been explained in connection with the valve according to the invention.
  • the invention further relates to a method for filling a gas cartridge as described above, wherein the valve housing has a filling opening on a side opposite the cartridge connection opening, via which gas is introduced into the valve in the direction of the longitudinal axis.
  • the method allows a gas cartridge to be filled by supplying gas along the longitudinal axis of the valve.
  • a gas cartridge filled with gas is provided, from which gas can be removed via the outlet opening of the at least one gas outlet element in a direction parallel to the longitudinal axis of the valve. In this way, recoil forces perpendicular to the longitudinal direction can be reduced or avoided when removing gas.
  • the valve has an inlet closure element which is prestressed by a spring element into a closed position in which the inlet closure element closes the filling opening, wherein a predetermined gas pressure is applied to the filling opening in order to move the inlet closure element into an open position.
  • the prestressed inlet closure element thus forms a type of check valve which is opened when the predetermined gas pressure at the inlet opening is exceeded.
  • a fluid connection between the outlet opening of the at least one gas outlet element and the environment is sealed.
  • one or more sealing elements can rest on an outer contour of the valve housing, which seal the outlet opening.
  • pressure can be exerted from the outside on the at least one gas outlet element in order to bring it into its rest position.
  • a gas cartridge 1 according to an embodiment of the invention is shown.
  • the gas cartridge 1 is configured to be connected to a gas cartridge connection of a water carbonator.
  • the gas cartridge 1 comprises a receiving space 2 with an opening at which a valve 10 according to the invention is arranged for selectively closing and selectively opening the gas cartridge 1.
  • a gas can be held in the gas cartridge 1 and in the open position a fluid connection can be provided in order to introduce gas into the gas cartridge 1 or to remove it from it.
  • the Fig. 1 shows the area of the gas cartridge 1 that includes the valve 1.
  • the gas cartridge 1 is shown in an upright position. In such an upright position, the gas cartridge 1 can be connected to the corresponding gas cartridge connection in a water carbonator.
  • the depictions in Fig. 2 to 7 show an embodiment of a valve 10 for selectively closing and selectively opening a gas cartridge 1 for a water carbonator, which in the case of the gas cartridge 1 according to Fig. 1 can be used.
  • the valve 10 is designed to hold a gas in the gas cartridge 1 when it is closed and to provide a fluid connection to the gas cartridge 1 when it is opened.
  • the valve 10 comprises a valve housing 11 having a cartridge connection opening 15 aligned along a longitudinal axis L of the valve 10 so that gas can flow into and out of the gas cartridge 1 in the direction of the longitudinal axis L.
  • the valve housing 11 is connected to an annular retaining element 14, via which the valve 10 can be secured in a gas cartridge connection of a water carbonator.
  • the retaining element 14 can be gripped by a suitable holding element of the water carbonator.
  • the retaining element 14 is attached to the outside of the valve housing 11.
  • a seal 20, here a sealing ring, is provided between the retaining element 14 and the valve housing 11.
  • the retaining element 14 can be arranged between a projection of the valve housing 11 and a container housing of the gas cartridge 1. Alternatively, the retaining element 14 can be formed in one piece with the valve housing 11.
  • a pressure relief valve 13 is arranged on the valve housing 11, which comprises a bursting disk 19.
  • the pressure relief valve 13 can allow excess pressure in the area of the cartridge connection opening to escape by bursting the bursting disk 19.
  • the valve 10 comprises several, here two, gas outlet elements 12, which are each arranged on the valve housing 11 so as to be movable between a rest position and a removal position and each have an outlet opening 16.
  • a gas channel 31 is formed within the gas outlet element 16, which has an angled course starting from the interior of the valve housing 11 to the outlet opening 16.
  • the illustrations in Fig. 1 to 6 show the gas elements 12 in a rest position in which the gas outlet elements 12 are arranged within the valve housing 11 in such a way that they do not protrude from the valve housing 11. This rest position is therefore suitable for inserting the valve 10 into a gas cartridge connection of a water carbonator in order to connect the valve 10 to it.
  • the outlet opening 16 is arranged inside the valve housing 11.
  • a wall of the valve housing 11 covers the outlet opening 16 so that if there is an overpressure in the interior of the valve housing, gas cannot escape through the outlet opening 16. Rather, the entire gas outlet element 12 is moved out of the valve housing 11 starting from the rest position as a result of an overpressure in the interior of the valve housing 11, so that the respective gas outlet element 12 protrudes from the valve housing 11.
  • the gas outlet elements 12 are mounted in guides in the valve housing 11, which are arranged obliquely, in particular perpendicularly, to the longitudinal axis L of the valve 10. Furthermore, the gas outlet elements 12 each have a stop 32, which limits the movement of the respective gas outlet element in the direction of the removal position.
  • the stop 32 is designed as a projection according to the embodiment.
  • FIG. 8 shows on the left a gas outlet element 12 in the removal position and on the right a gas outlet element 12 in the rest position.
  • the gas outlet element 12 protrudes from the valve housing 11 so that the outlet opening 16 is arranged on the outside.
  • the outlet opening 16 is also arranged along a direction parallel to the longitudinal axis L such that gas can flow out of the valve in the direction parallel to the longitudinal axis L, see arrow A.
  • the stop 32 of the left gas outlet element 12 is in contact with a stop surface 26' in the interior of the valve housing 11.
  • This stop surface 26 ⁇ is provided in the embodiment by an insert 26 in the interior of the valve housing 11, but can alternatively also be provided by an inner wall of the valve housing 11 itself.
  • the removal position shown on the left represents a maximum extended removal position of the gas outlet element 12.
  • An external actuating surface 30 is arranged on the gas outlet element 12 and is arranged at an angle to the longitudinal axis L.
  • This actuating surface 30 is designed in the manner of a bevel and can be actuated from outside the valve 10 in order to move the gas outlet element 12 towards the rest position, i.e. to press it into the valve housing 11, for example when the valve 10 is removed from a gas cartridge connection of a water carbonator.
  • the valve 10 further comprises a cartridge closure element 28 which is inserted into a Fig. 6 shown closed position, in which the cartridge closure element 28 closes a passage between the outlet openings 16 of the gas outlet elements 12 and the cartridge connection opening 15.
  • the preload is brought about by a spring element 29.
  • the cartridge closure element 28 can be moved against the preload by an actuating element 21 of the valve 10 in the direction of an open position, in which the passage between the outlet opening 16 and the cartridge connection opening 15 is opened for the discharge of gas.
  • the actuating element 21 is arranged externally on a side of the valve 10 opposite the cartridge connection opening 15 and can be moved in the direction of the longitudinal axis L in order to discharge gas from the valve 10.
  • the actuating element 21 is coupled to the cartridge closure element 28 via an inlet closure element 24 such that a compressive force can be transmitted to the cartridge closure element 28.
  • the inlet closure element 24 closes a filling opening 17 which is arranged in the actuating element 21.
  • the filling opening is configured so that gas can flow into the valve 10 in the direction of the longitudinal axis L, provided that the inlet closure element 24 releases it.
  • the inlet closure element 24 is pushed into the position shown in the Fig. 6 shown closed position, in which the inlet closure element 24 closes the filling opening.
  • the spring element 25 is configured such that the inlet closure element 24 can be brought into an open position by applying a predetermined gas pressure to the filling opening 17, in which the filling opening 17 is opened for the introduction of gas.
  • gas can be introduced through the filling opening 17 into the interior of the valve housing 11 and then guided through the passage in the insert 26 in the direction of the cartridge connection opening 15.
  • a detailed representation of a gas outlet element 12 of a valve 10 is shown, which is connected to a gas cartridge connection of a water carbonator.
  • the gas cartridge connection comprises a sealing device 200, 200 ⁇ , which rests against the outer contour of the valve 10 and seals an area around the outlet opening 16.
  • the sealing device has an upper sealing section 200 which seals above the outlet opening 16 and a lower sealing section 200' which seals below the outlet opening 16.
  • a sealed space 201 is thus created, in which the gas flowing out of the outlet opening 16 parallel to the longitudinal direction L is received.
  • This sealed space 201 can be designed in such a way that the gas is discharged in a direction oblique to the longitudinal axis L, see arrow B.
  • the gas can then be conducted, for example via a line, to a carbonation device of the water carbonator, via which the gas can be introduced into a container filled with water.
  • FIG. 10 and 11 show conditions that occur when filling the Fig. 1 shown gas cartridge 1 can be taken in via the filling opening 17 on the side of the valve 10 opposite the cartridge connection opening 15 in order to seal a fluid connection between the outlet opening 16 of the gas outlet elements 12 and the environment. This is necessary in order to prevent an undesired escape of the gas via the outlet openings 16 when gas is introduced via the filling opening 17. Rather, the gas introduced into the valve 10 via the filling opening 17 can then be guided into the receiving space of the gas cartridge 1 via the cartridge connection opening 15.
  • the gas outlet elements 12 are fixed in their rest position via a locking element 300.
  • the locking element 300 can be arranged on the outer contour of the valve housing 11 in such a way that an undesired extension of the gas outlet element 12 is prevented.
  • the gas outlet elements 12 can be either in their rest position or - as shown - in the removal position.
  • a sealing element 301 is arranged on the outer contour of the valve housing 11, which seals the area around the outlet opening 16 from the environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen einer Gaskartusche für einen Wassersprudler, wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, ein Gas in der Gaskartusche zu halten, wenn es geschlossen ist und eine Fluidverbindung zur Gaskartusche bereitzustellen, wenn es geöffnet ist, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse umfasst, das eine Kartuschenanschlussöffnung aufweist, die entlang einer Längsachse des Ventils ausgerichtet ist, so dass Gas in Richtung der Längsachse in die Kartusche einströmen und aus der Kartusche ausströmen kann.
  • Derartige Ventile kommen zur Anwendung an Gaskartuschen, insbesondere CO2-Kartuschen, für Wassersprudler. Solche Wassersprudler werden auch als Karbonisierer bezeichnet und weisen typischerweise einen Gaskartuschenanschluss auf, über welchem die Gaskartusche, bzw. das Ventil der Gaskartusche, mit dem Wassersprudler verbunden werden kann. Über eine Betätigungseinrichtung des Wassersprudler kann das Ventil der Gaskartusche dann wahlweise geöffnet werden, um der Gaskartusche Gas, insbesondere CO2, zu entnehmen und dieses einem Behälter mit zu karbonisierender Flüssigkeit, beispielsweise Trinkwasser, zuzuführen.
  • Aus der DE 20 2020 005 533 U1 ist ein solches Ventil für eine Gaskartusche bekannt. Das bekannte Ventil umfasst eine Kartuschenanschlussöffnung, über welche Gas in einen Aufnahmeraum der Gaskartusche gefüllt und aus diesem entnommen werden kann. Diese Kartuschenanschlussöffnung ist entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse angeordnet, so dass Gas in Richtung der Längsachse in den Aufnahmeraum der Gaskartusche einströmen und aus diesem ausströmen kann. Ferner ist bei diesem Ventil mindestens eine außenliegenden Anschlussöffnung vorgesehen, diese sich seitlich zu der Längsachse öffnet, so dass das Gas bei der Entnahme in dem Wassersprudler in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse aus dem Ventil ausströmen kann. Dabei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass durch das seitliche Ausleiten des Gases aus dem Ventil bzw. der Gaskartusche Rückstoßkräfte hervorgerufen werden, die senkrecht zu der Längsachse des Ventils bzw. der Gaskartusche wirken. Da Gaskartuschen in derartigen Wassersprudlern typischerweise in aufrechter, also vertikaler, Stellung angeordnet sind, können bei der Entnahme von Gas aus der Gaskartusche Kräfte in horizontaler Richtung entstehen, welche zu einem Verkippen der Gaskartusche gegenüber einer Dichtkontur des Wassersprudlers führen können. Hierdurch kann es zu Undichtigkeiten zwischen der Gaskartusche und dem Wassersprudler kommen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil bzw. eine Gaskartusche anzugeben, bei welcher seitliche Rückstoßkräfte verringert werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Ventil zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen einer Gaskartusche für einen Wassersprudler vorgeschlagen,
    • wobei das Ventil dazu eingerichtet ist, ein Gas in der Gaskartusche zu halten, wenn es geschlossen ist und eine Fluidverbindung zur Gaskartusche bereitzustellen, wenn es geöffnet ist,
    • wobei das Ventil ein Ventilgehäuse umfasst, das eine Kartuschenanschlussöffnung aufweist, die entlang einer Längsachse des Ventils ausgerichtet ist, so dass Gas in Richtung der Längsachse in die Gaskartusche einströmen und aus der Gaskartusche ausströmen kann,
    • mit mindestens einem Gasauslasselement, welches an dem Ventilgehäuse zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung bewegbar angeordnet ist und eine Auslassöffnung aufweist,
    • wobei das mindestens eine Gasauslasselement in der Entnahmestellung aus dem Ventilgehäuse hervorsteht, so dass die Auslassöffnung außenliegend und derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse angeordnet ist, dass Gas aus dem Ventil in der Richtung parallel zur Längsachse ausströmen kann.
  • Das erfindungsgemäße Ventil ist dazu eingerichtet wahlweise geschlossen und wahlweise geöffnet zu werden, so dass eine Entnahme von Gas aus der Gaskartusche sowie auch ein Befüllen der Gaskartusche mit Gas wahlweise vorgenommen werden kann. Im geschlossenen Zustand des Ventils kann das Gas in der Gaskartusche gehalten werden. Wenn das Ventil geöffnet ist, wird eine Fluidverbindung zu der Gaskartusche, insbesondere einem Aufnahmeraum der Gaskartusche, bereitgestellt so dass die Entnahme bzw. das Befüllen erfolgen kann. Über die Auslassöffnung des bewegbar an dem Ventilgehäuse angeordneten, mindestens einen Gasauslasselement kann die Entnahme des Gases aus der Gaskartusche erfolgen, wenn sich das Gasauslasselement in der Entnahmestellung befindet. In dieser Entnahmestellung ist die Auslassöffnung außenliegend angeordnet und derart orientiert, dass Gas aus dem Ventil in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Ventilgehäuses ausströmt, so dass etwaige durch das Ausströmen hervorgerufene Rückstoßkräfte parallel zu der Längsrichtung wirken. Auf diese Weise können Rückstoßkräfte senkrecht zu der Längsrichtung verringert bzw. vermieden werden. Insofern werden bei aufrechter Anordnung der Gaskartusche mit dem Ventil in einem Wassersprudler seitliche Kräfte bei der Entnahme von Gas verringert.
  • Bevorzugt ist die Auslassöffnung des Gasauslasselements in der Entnahmestellung derart angeordnet, dass das Gas in einer Richtung entweichen kann, die von der Kartuschenanschlussöffnung wegweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil mehrere Gasauslasselemente umfasst, welche an dem Ventilgehäuse zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung bewegbar angeordnet sind und eine Auslassöffnung aufweisen,
    wobei die mehreren Gasauslasselemente in der Entnahmestellung aus dem Ventilgehäuse hervorstehen, so dass die Auslassöffnung außenliegend und derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse angeordnet ist, dass Gas aus dem Ventil in der Richtung parallel zur Längsachse ausströmen kann. Durch das Vorsehen mehrerer Gasauslasselemente kann der effektive für das Ausströmen des Gases bereitstehende Querschnitt vergrößert werden. Beispielsweise können zwei, drei, vier, fünf oder sechs Gasauslasselemente vorgesehen sein. Sofern eine gerade Anzahl an Gasauslasselementen vorgesehen ist, sind die Gasauslasselemente bevorzugt diametral gegenüberliegend angeordnet.
  • Auch wenn in den nachfolgend erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen Bezug auf mindestens ein Gasauslasselement genommen wird, so umfassen diese Ausgestaltungen sowohl die Alternative, dass genau ein Gasauslasselement vorhanden ist, als auch Alternativen mit mehreren Gasauslasselementen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gasauslasselement in der Ruhestellung derart innerhalb einer Außenkontur des Ventilgehäuses angeordnet ist, dass es nicht aus dem Ventilgehäuse hervorsteht. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass das mindestens eine Gasauslasselement in der Ruhestellung nicht aus dem Ventilgehäuse hervorsteht und dadurch das Verbinden des Ventils mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers vereinfacht werden kann. Insbesondere kann das Einsetzen in solche Gaskartuschenanschlüsse vereinfacht werden, bei denen das Einsetzen des Ventils bzw. der Gaskartusche durch eine Bewegung des Ventils in Richtung der Längsachse des Ventils erfolgt. Eine Behinderung dieser Bewegung durch aus dem Ventilgehäuse hervorstehende Gasauslasselemente kann unterbunden werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung in der Ruhestellung innenliegend innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist. In der Ruhestellung ist die Auslassöffnung vor Umwelteinflüssen geschützt angeordnet. Ein Ausströmen von Gas durch die Auslassöffnung kann in der Ruhestellung verhindert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung in der Ruhestellung, insbesondere durch das Ventilgehäuse abgedeckt ist, so dass das Gasauslasselement durch einen in einem Innenraum des Ventilgehäuses anstehenden Überdruck aus der Ruhestellung in die Entnahmestellung bewegbar ist. In der Ruhestellung kann so ein Ausströmen von Gas durch die Auslassöffnung verhindert werden. Das Gas kann einen Überdruck im Innenraum des Ventilgehäuses hervorrufen, der das Gasauslasselement ausgehend von der Ruhestellung in Richtung der Entnahmestellung drückt. Der Überdruck kann durch eine Betätigung des Ventils hervorgerufen werden, sodass infolge der Betätigung der Druck im Innenraum des Ventilgehäuses ansteigt, infolge dieses Druckanstiegs das Gasauslasselement in seine Entnahmestellung überführt wird und das Gas dann in der Entnahmestellung des Gasauslasselements aus dem Ventil ausströmen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gasauslasselement in einer schräg, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse angeordneten Richtung zwischen der Ruhestellung und der Entnahmestellung bewegbar ist. Bevorzugt ist das mindestens eine Gasauslasselement linear bewegbar. Sofern das Ventilgehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist, ist das mindestens eine Gasauslasselement bevorzugt in einer radialen Richtung bewegbar.
  • Bevorzugt ist das mindestens eine Gasauslasselement in einer Führung, beispielsweise einer Führungsbohrung, des Ventilgehäuses angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Gasauslasselement in der Führung linear bewegbar, insbesondere verschiebbar, angeordnet. Sofern das Ventilgehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist, ist die Führung bevorzugt in einer radialen Richtung angeordnet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gasauslasselement einen, insbesondere als Vorsprung ausgebildeten, Anschlag aufweist, der die Bewegung des Gasauslasselements in Richtung der Entnahmestellung begrenzt. Durch den Anschlag kann eine, insbesondere aufgrund eines Überdrucks im Innenraum des Ventilgehäuses eingeleitete, Bewegung des Gasauslasselements gestoppt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlag des Gasauslasselements dazu konfiguriert ist, in einer maximal ausgefahrenen Entnahmestellung in Kontakt mit einer Anschlagfläche in einem Innenraum des Ventilgehäuses zu stehen. Durch das Zusammenwirken von Anschlag des Gasauslasselements und Anschlagfläche wird eine Endstellung definiert, über welche das Gasauslasselement nicht aus dem Ventilgehäuse herausbewegt werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gasauslasselement einen mit der Auslassöffnung verbundenen Gaskanal umfasst, der einen, insbesondere um 90°, abgewinkelten Verlauf aufweist. Bevorzugt verläuft der Gaskanal innerhalb des Gasauslasselements ausgehende von der Auslassöffnung zunächst in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Ventils und knickt an einem Knickpunkt, insbesondere um 90°, ab, so dass der Kanal einen nach dem Knickpunkt einen Verlauf aufweist, der schräg, insbesondere senkrecht zu der Längsachse des Ventils angeordnet ist. Eine innerhalb des Ventilgehäuses angeordnete Innenöffnung des Gaskanals steht bevorzugt mit einem Innenraum des Ventilgehäuses in Fluidverbindung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gasauslasselement eine schräg zu der Längsachse angeordnete außenliegende Betätigungsfläche aufweist, die von einer Außenseite des Ventilgehäuses, beispielsweise bei einem Entfernen des Ventils aus einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers, betätigbar ist, um das Gasauslasselement in Richtung der Ruhestellung zu verbringen. Die Betätigungsfläche kann nach Art einer Fase ausgestaltet sein und sich an einer, insbesondere außenliegenden, Kante des Gasauslasselements befinden. Bevorzugt ist die Betätigungsfläche auf einer Seite des Gasauslasselements angeordnet, die der Auslassöffnung, insbesondere in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung des Ventilgehäuses, gegenüberliegt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Gasauslasselement, insbesondere durch ein Gasauslass-Federelement, in Richtung der Ruhestellung vorgespannt ist.
  • Optional kann das mindestens eine Gasauslasselement eine schräg zu der Längsachse angeordnete innenliegende Betätigungsfläche sowie einen entlang der Längsachse bewegbaren Stößel aufweisen, wobei der Stößel derart bewegbar in dem Ventilgehäuse gelagert ist, dass eine Bewegung des Stößels in Richtung der Kartuschenanschlussöffnung zu einem Kontakt zwischen dem Stößel und der innenliegenden Betätigungsfläche führt und dadurch das Gasauslasselement in Richtung der Entnahmestellung verbringt. Auf diese Weise kann das Verbringen des Gasauslasselement ausgehend aus der Ruhestellung in die Entnahmestellung - also das Ausfahren des Gasauslasselements - unterstützt werden. Der Stößel kann durch ein Federelement in einer Richtung von der Kartuschenanschlussöffnung weg vorgespannt sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Ventilgehäuse ein, insbesondere ringförmiges, Rückhalteelement angeordnet ist, über welches das Ventil in einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers festlegbar ist. Das Rückhalteelement steht bevorzugt in einer Richtung schräg, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse des Ventilgehäuses von diesem ab. Wenn das Ventil in den Gaskartuschenanschluss des Wassersprudler eingeführt ist, beispielsweise durch eine Bewegung in Richtung der Längsachse, kann das Rückhalteelement von einem Halteelement des Wassersprudlers hintergriffen und dadurch das Ventil bzw. die Gaskartusche an dem Wassersprudler festgelegt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Ventilgehäuse ein Überdruckventil, insbesondere umfassend eine Berstscheibe, angeordnet ist, welches dazu konfiguriert ist einen im Bereich der Kartuschenanschlussöffnung bestehenden Überdruck entweichen zu lassen. Bevorzugt ist die Berstscheibe derart konfiguriert, dass sie bei einem vorgegebenen Überdruck im Bereich berstet. Durch das Bersten der Berstscheibe kann eine Verbindung zwischen der Kartuschenanschlussöffnung und der Umgebung hergestellt werden. Bevorzugt umfasst das Überdruckventil eine außenliegende Überdruck-Auslassöffnung, die sich seitlich zur Längsachse öffnet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil ein Kartuschen-Verschlusselement aufweist, welches in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement eine Passage zwischen der Auslassöffnung des mindestens einen Gasauslasselements und der Kartuschenanschlussöffnung verschließt, wobei das Kartuschen-Verschlusselement durch ein Betätigungselement des Ventils in Richtung einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher die Passage zwischen der Auslassöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung zum Ausleiten von Gas geöffnet ist. Bevorzugt ist das Betätigungselement des Ventils entlang der Längsachse bewegbar. Das Betätigungselement kann durch ein mit dem Betätigungselement zusammenwirkendes Aktivierungselement eines Wassersprudlers, beispielsweise durch einen Aktivierungspin, betätigt werden, wenn das Ventil, bzw. die Gaskartusche mit einem Gaskartuschenanschluss des Wassersprudlers verbunden ist. Bevorzugt ist das Kartuschen-Verschlusselement mittels eines ersten Federelements in Richtung der Schließstellung vorgespannt. Das erste Federelement kann als Schraubenfeder ausgestaltet sein, bevorzugt als Schraubendruckfeder. Die zuvor genannte Offenstellung des Kartuschen-Verschlusselements kann zusätzlich dazu Verwendung finden, eine Passage zwischen der Kartuschenanschlussöffnung und einer etwaigen Befüllöffnung des Ventilgehäuses zum Einleiten von Gas in die Gaskartusche freizugeben.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse an einer der Kartuschenanschlussöffnung gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse in das Ventil einströmen kann. Die Befüllöffnung ist insofern entlang einer Längsachse des Ventils ausgerichtet. Die Befüllöffnung bietet den Vorteil, dass es nicht erforderlich ist, die Gaskartusche über die Auslassöffnung des mindestens einen Gasauslasselements zu befüllen. Es ist daher zum Befüllen der Gaskartusche auch nicht erforderlich, das mindestens eine Auslasselement in die Entnahmestellung zu verbringen. Vielmehr kann das Auslasselement zum Befüllen der Gaskartusche in der Ruhestellung angeordnet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse an einer der Kartuschenanschlussöffnung gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse in das Ventil einströmen kann, wobei das Betätigungselement die Befüllöffnung aufweist. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist das Betätigungselement eine Doppelfunktion auf: Es kann einerseits zum Betätigen der Gasentnahme verwendet, insbesondere eingedrückt, werden und es stellt eine Befüllöffnung zum Befüllen der Gaskartusche bereit. Es ist daher möglich, sowohl eine das Entnehmen von Gas aktivierende Druckkraft in Richtung der Längsachse - insbesondere durch ein Aktivierungselement eines Wassersprudlers - aufzubringen, als auch Gas beim Befüllen in Richtung der Längsachse in das Ventil einzubringen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil ein Einlass-Verschlusselement aufweist, welches durch ein zweites Federelement in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Einlass-Verschlusselement die Befüllöffnung verschließt, wobei das zweite Federelement derart ausgelegt ist, dass das Einlass-Verschlusselement durch Anlegen eines vorgegeben Gasdrucks an der Befüllöffnung in eine Offenstellung verbringbar ist, in welcher die Befüllöffnung zum Einleiten von Gas geöffnet ist. Durch das vorgespannte Einlass-Verschlusselement wird also ein Befüll-Teilventil nach Art eines Rückschlagventils bereitgestellt, welches Gas in dem Ventil hält und Gas einlässt, sofern an der Befüllöffnung ein Gasdruck ansteht, der den vorgegebenen Gasdruck überschreitet. Das zweite Federelement kann als Schraubenfeder ausgestaltet sein, bevorzugt als Schraubendruckfeder.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Ventil zusätzlich ein Kartuschen-Verschlusselement aufweist, welches in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement eine Passage zwischen der Befüllöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung verschließt, wobei das Kartuschen-Verschlusselement durch das Einlass-Verschlusselement des Ventils in Richtung einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher die Passage zwischen der Befüllöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung zum Einleiten von Gas geöffnet ist. Insofern kann durch das Verbringen des Einlass-Verschlusselements in seine Offenstellung auch das Kartuschen-Verschlusselement in seine Offenstellung verbracht werden. So kann eine Fluidverbindung zwischen der Einlassöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung hergestellt werden, über welche das Befüllen der Gaskartusche erfolgen kann. Bei dem Kartuschen-Verschlusselement handelt es sich bevorzugt um dasselbe Kartuschen-Verschlusselement, welche in der Schließstellung eine Passage zwischen der Auslassöffnung des mindestens einen Gasauslasselements und der Kartuschenanschlussöffnung verschließt.
  • Zur Lösung eingangs genannter Aufgabe wird ferner eine Gaskartusche zum Verbinden mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers mit einem vorstehend beschriebenen Ventil vorgeschlagen.
  • Durch die Gaskartusche können dieselben Vorteile und Wirkungen erreicht werden, die bereits im Zusammenhang mit dem Ventil gemäß der Erfindung erläutert worden sind.
  • Bei der Gaskartusche können die im Zusammenhang mit dem Ventil beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmale allein oder in Kombination Anwendung finden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befüllen einer vorstehend beschriebenen Gaskartusche, wobei das Ventilgehäuse an einer der Kartuschenanschlussöffnung gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse in das Ventil eingeleitet wird.
  • Durch das Verfahren kann das Befüllen einer Gaskartusche durch eine Zufuhr von Gas entlang der Längsachse des Ventils erfolgen. Dabei wird eine mit Gas befüllte Gaskartusche bereitgestellt, aus welcher Gas über die Auslassöffnung des mindestens einen Gasauslasselements in einer Richtung parallel zu der Längsachse des Ventils entnommen werden kann. Auf diese Weise können beim Entnehmen von Gas Rückstoßkräfte senkrecht zu der Längsrichtung verringert bzw. vermieden werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Ventil ein Einlass-Verschlusselement aufweist, welches durch ein Federelement in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Einlass-Verschlusselement die Befüllöffnung verschließt, wobei an der Befüllöffnung ein vorgegebener Gasdruck angelegt wird, um das Einlass-Verschlusselement in eine Offenstellung zu verbringen. Das vorgespannte Einlass-Verschlusselement bildet insofern eine Art Rückschlagventil, welches durch Überschreiten des vorgegebenen Gasdrucks an der Einlassöffnung geöffnet wird. In der Offenstellung des Einlass-Verschlusselements kann dann durch die Einlassöffnung Gas in das Ventil eingebracht werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung des mindestens einen Gasauslasselements und der Umgebung abgedichtet wird. Beispielsweise ist es möglich, dass an einer Außenkontur des Ventilgehäuses ein oder mehrere Dichtelemente anliegen, welche die Auslassöffnung abdichten. Alternativ oder zusätzlich, kann von außen ein Druck auf das mindestens eine Gasauslasselement ausgeübt werden, um diese in seine Ruhestellung zu verbringen.
  • Alternativ oder zusätzlich können bei dem Verfahren auch die die im Zusammenhang mit dem Ventil beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmale allein oder in Kombination Anwendung finden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
    • Die Fig. 1 zeigt eine Gaskartusche gemäß einen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht.
    • Die Fig. 2 zeigt ein Ventil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung.
    • Die Fig. 3 zeigt das Ventil nach Fig. 2 in einer Draufsicht.
    • Die Fig. 4 zeigt das Ventil nach Fig. 2 in einer ersten Seitenansicht.
    • Die Fig. 5 zeigt das Ventil nach Fig. 2 in einer zweiten Seitenansicht.
    • Die Fig. 6 zeigt das Ventil nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 7 zeigt eine Explosionsdarstellung des Ventils nach Fig. 2.
    • Die Fig. 8 zeigt eine geschnittene Detailansicht zweier Gasauslasselemente zur Veranschaulichung der Entnahmestellung (links) und der Ruhestellung (rechts) des Gasauslasselements.
    • Die Fig. 9 zeigt eine geschnittene Detailansicht eines Gasauslasselements in der Entnahmestellung zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 10 zeigt eine geschnittene Detailansicht eines Gasauslasselements in der Ruhestellung zur Erläuterung des Einfüllens von Gas in das Ventil gemäß einer ersten Variante.
    • Die Fig. 11 zeigt eine geschnittene Detailansicht eines Gasauslasselements in der Ruhestellung zur Erläuterung des Einfüllens von Gas in das Ventil gemäß einer zweiten Variante.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
  • In der Fig. 1 ist eine Gaskartusche 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Gaskartusche 1 ist dazu konfiguriert, mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers verbunden zu werden. Die Gaskartusche 1 umfasst einen Aufnahmeraum 2 mit einer Öffnung an welcher ein erfindungsgemäßes Ventil 10 zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen der Gaskartusche 1 angeordnet ist. In der geschlossenen Stellung des Ventils 10 kann ein Gas in der Gaskartusche 1 gehalten werden und in der geöffneten Stellung kann eine Fluidverbindung bereitgestellt werden, um Gas in die Gaskartusche 1 einzuleiten oder aus dieser zu entnehmen. Die Fig. 1 zeigt den Bereich der Gaskartusche 1, der das Ventil 1 umfasst. Die Gaskartusche 1 ist in einer aufrechten Stellung gezeigt. In einer solchen aufrechten Stellung kann die Gaskartusche 1 in einem Wassersprudler mit dem entsprechenden Gaskartuschenanschluss verbunden werden.
  • Die Darstellungen in Fig. 2 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen einer Gaskartusche 1 für einen Wassersprudler, das bei der Gaskartusche 1 nach Fig. 1 Verwendung finden kann. Das Ventil 10 ist dazu eingerichtet, ein Gas in der Gaskartusche 1 zu halten, wenn es geschlossen ist und eine Fluidverbindung zur Gaskartusche 1 bereitzustellen, wenn es geöffnet ist. Das Ventil 10 umfasst ein Ventilgehäuse 11, das eine Kartuschenanschlussöffnung 15 aufweist, die entlang einer Längsachse L des Ventils 10 ausgerichtet ist, so dass Gas in Richtung der Längsachse L in die Gaskartusche 1 einströmen und aus der Gaskartusche 1 ausströmen kann.
  • Das Ventilgehäuse 11 ist mit einem ringförmigen Rückhalteelement 14 verbunden, über welches das Ventil 10 in einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers festgelegt werden kann. Hierzu kann das Rückhaltelement 14 durch ein geeignetes Halteelement des Wassersprudlers hintergriffen werden. Das Rückhalteelement 14 ist an der Außenseite des Ventilgehäuses 11 befestigt. Zwischen dem Rückhalteelement 14 und dem Ventilgehäuse 11 ist eine Dichtung 20, hier ein Dichtungsring, vorgesehen. Das Rückhalteelement 14 kann zwischen einem Vorsprung des Ventilgehäuses 11 und einen Behältergehäuse der Gaskartusche 1 angeordnet werden. Alternativ kann das Rückhalteelement 14 einstückig mit dem Ventilgehäuse 11 ausgebildet sein.
  • Ferner ist an dem Ventilgehäuse 11 ein Überdruckventil 13 angeordnet, welches eine Berstscheibe 19 umfasst. Das Überdruckventil 13 kann einen im Bereich der Kartuschenanschlussöffnung bestehenden Überdruck entweichen lassen, indem die Berstscheibe 19 zerberstet.
  • Das Ventil 10 umfasst mehrere, hier zwei, Gasauslasselemente 12, welche jeweils an dem Ventilgehäuse 11 zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung bewegbar angeordnet sind und jeweils eine Auslassöffnung 16 aufweisen. Innerhalb des Gasauslasselements 16 ist ein Gaskanal 31 gebildet, der ausgehend vom Innenraum des Ventilgehäuses 11 bis zu der Auslassöffnung 16 einen abgewinkelten Verlauf aufweist. Die Darstellungen in Fig. 1 bis 6 zeigen die Gaselemente 12 in einer Ruhestellung, in welcher die Gasauslasselemente 12 derart innerhalb des Ventilgehäuses 11 angeordnet sind, dass die nicht aus dem Ventilgehäuse 11 hervorstehen. Diese Ruhestellung ist daher geeignet, das Ventil 10 in einen Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers einzuführen, um das Ventil 10 mit diesem zu verbinden.
  • In der Ruhestellung ist die Auslassöffnung 16 innenliegend innerhalb des Ventilgehäuses 11 angeordnet. Eine Wandung des Ventilgehäuses 11 deckt die Auslassöffnung 16 ab, so dass bei einem Im Innenraum des Ventilgehäuses bestehenden Überdruck Gas nicht durch die Auslassöffnung 16 entweichen kann. Das gesamte Gasauslasselement 12 wird infolge eines Überdrucks im Innenraum des Ventilgehäuses 11 vielmehr ausgehend von der Ruhestellung in aus dem Ventilgehäuse 11 herausbewegt, so dass das jeweilige Gasauslasselement 12 aus dem Ventilgehäuse 11 hervorsteht. Die Gasauslasselemente 12 sind in Führungen in dem Ventilgehäuse 11 gelagert, die schräg, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse L des Ventils 10 angeordnet sind. Ferner weisen die Gasauslasselemente 12 jeweils einen Anschlag 32 aus, der die Bewegung des jeweiligen Gasaustrittselement in Richtung der Entnahmestellung begrenzt. Der Anschlag 32 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel als Vorsprung ausgebildet.
  • In der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 7 sind Oberflächen, die ein Gewinde aufweisen mit dem Bezugszeichen G gekennzeichnet.
  • Die Darstellung in Fig. 8 zeigt links ein Gasauslasselement 12 in der Entnahmestellung und rechts ein Gasauslasselement 12 in der Ruhestellung. In der Entnahmestellung steht das Gasauslasselement 12 aus dem Ventilgehäuse 11 hervor, so dass die Auslassöffnung 16 außenliegend angeordnet ist. Die Auslassöffnung 16 ist ferner derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse L angeordnet, dass Gas aus dem Ventil in der Richtung parallel zur Längsachse L ausströmen kann, siehe Pfeil A. In Fig. 8 ist erkennbar, dass der Anschlag 32 des linken Gasauslasselements 12 in Kontakt mit einer Anschlagfläche 26' im Innenraum des Ventilgehäuses 11 steht. Diese Anschlagfläche 26` ist bei dem Ausführungsbeispiel durch einen Einsatz 26 im Innenraum des Ventilgehäuses 11 bereitgestellt, kann aber alternativ auch durch eine Innenwandung des Ventilgehäuses 11 selbst bereitgestellt werden. Die links gezeigte Entnahmestellung stellt eine maximal ausgefahrene Entnahmestellung des Gasauslasselements 12 dar.
  • An dem Gasauslasselement 12 ist eine schräg zu der Längsachse L angeordnete außenliegende Betätigungsfläche 30 angeordnet. Diese Betätigungsfläche 30 ist nach Art einer Fase ausgestaltet und kann von außerhalb des Ventils 10 betätigt werden, um das Gasauslasselement 12, beispielsweise bei einem Entfernen des Ventils 10 aus einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers in Richtung der Ruhestellung zu verbringen, also in das Ventilgehäuse 11 zu drücken.
  • Das Ventil 10 umfasst ferner ein Kartuschen-Verschlusselement 28, welches in eine in Fig. 6 gezeigte Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement 28 eine Passage zwischen den Auslassöffnungen 16 der Gasauslasselemente 12 und der Kartuschenanschlussöffnung 15 verschließt. Die Vorspannung wird durch ein Federelement 29 bewirkt. Das Kartuschen-Verschlusselement 28 ist entgegen der Vorspannung durch ein Betätigungselement 21 des Ventils 10 in Richtung einer Offenstellung bewegbar, in welcher die Passage zwischen der Auslassöffnung 16 und der Kartuschenanschlussöffnung 15 zum Ausleiten von Gas geöffnet ist. Das Betätigungselement 21 ist außenliegend an einer der Kartuschenanschlussöffnung 15 gegenüberliegenden Seite des Ventils 10 angeordnet und kann in Richtung der Längsachse L bewegt werden, um Gas aus dem Ventil 10 auszulassen. Das Betätigungselement 21 ist über ein Einlass-Verschlusselement 24 derart mit dem Kartuschen-Verschlusselement 28 gekoppelt, dass eine Druckkraft auf das Kartuschen-Verschlusselement 28 übertragen werden kann.
  • Das Einlass-Verschlusselement 24 verschließt in einer Schließstellung eine Befüllöffnung 17, die in dem Betätigungselement 21 angeordnet ist. Die Befüllöffnung ist dazu konfiguriert, dass Gas in Richtung der Längsachse L in das Ventil 10 einströmen kann, sofern das Einlass-Verschlusselement 24 diese freigibt. Das Einlass-Verschlusselement 24 ist durch ein Federelement 25 in die in Fig. 6 gezeigte Schließstellung vorgespannt, in welcher das Einlass-Verschlusselement 24 die Befüllöffnung verschließt. Das Federelement 25 ist derart konfiguriert, dass das Einlass-Verschlusselement 24 durch Anlegen eines vorgegeben Gasdrucks an der Befüllöffnung 17 in eine Offenstellung verbringbar ist, in welcher die Befüllöffnung 17 zum Einleiten von Gas geöffnet ist. In der Offenstellung des Einlass-Verschlusselements 24 kann Gas durch die Befüllöffnung 17 in den Innenraum des Ventilgehäuses 11 eingeleitet werden und dann durch die Passage in dem Einsatz 26 in Richtung der Kartuschenanschlussöffnung 15 geleitet werden.
  • In der Fig. 9 ist eine Detaildarstellung eines Gasauslasselements 12 eines Ventils 10 gezeigt, welches mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers verbunden ist. Der Gaskartuschenanschluss umfasst eine Abdichtungseinrichtung 200, 200`, die an einer die Außenkontur des Ventils 10 anliegt und einen Bereich um die Auslassöffnung 16 abdichtet. Im vorliegenden Fall weist die Abdichtungseinrichtung einen oberen Dichtabschnitt 200 welcher oberhalb der Auslassöffnung 16 abdichtet und einen unteren Dichtabschnitt 200' auf, der unterhalb der Auslassöffnung 16 abdichtet. Im Zwischenraum zwischen den beiden Dichtabschnitten 200, 200' wird somit ein abgedichteter Raum 201 geschaffen, in welchen das aus der Auslassöffnung 16 parallel zu Längsrichtung L ausströmende Gas aufgenommen wird. Dieser abgedichtete Raum 201 kann so beschaffen sein, dass das Gas in einer Richtung schräg zu der Längsachse L abgeleitet wird, vgl. Pfeil B. Das Gas kann dann, beispielsweise über eine Leitung zu einer Karbonisierungseinrichtung des Wassersprudlers geleitet werden, über welche das Gas in einen mit Wasser befüllte Behälter eingeleitet werden kann.
  • Die Darstellungen in Fig. 10 und 11 zeigen Zustände die beim Befüllen der in Fig. 1 gezeigten Gaskartusche 1 über die Befüllöffnung 17 an der der Kartuschenanschlussöffnung 15 gegenüberliegenden Seite des Ventils 10 eingenommen werden können, um eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung 16 der Gasauslasselemente 12 und der Umgebung abzudichten. Dies ist erforderlich, um beim Einleiten von Gas über die Befüllöffnung 17 ein unerwünschtes Austreten des Gases über die Auslassöffnungen 16 zu verhindern. Vielmehr kann das über die Befüllöffnung 17 in das Ventil 10 eingeleitete Gas dann über die Kartuschenanschlussöffnung 15 in den Aufnahmeraum der Gaskartusche 1 geleitet werden.
  • Gemäß Fig. 10 werden die Gasauslasselemente 12 über ein Feststellelement 300 in ihrer Ruhestellung fixiert. Das Feststellelement 300 kann derart an der Außenkontur des Ventilgehäuses 11 angeordnet werden, dass ein unerwünschtes Ausfahren des Gasauslasselements 12 verhindert wird.
  • Gemäß Fig. 11 können sich die Gasauslasselemente 12 entweder in ihrer Ruhestellung oder - wie gezeigt - in der Entnahmestellung befinden. An der Außenkontur des Ventilgehäuses 11 wird ein Dichtelement 301 angeordnet, welches den Bereich um die Auslassöffnung 16 herum gegenüber der Umgebung abdichtet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gaskartusche
    2
    Aufnahmeraum
    10
    Ventil
    11
    Ventilgehäuse
    12
    Gasauslasselement
    13
    Überdruckventil
    14
    Rückhalteelement
    15
    Kartuschenanschlussöffnung
    16
    Auslassöffnung
    17
    Befüllöffnung
    18
    Überdruckventilöffnung
    19
    Berstscheibe
    20
    Ring
    21
    Betätigungselement
    22
    Fassung
    23
    Ring
    24
    Einlass-Verschlusselement
    25
    Federelement
    26
    Einsatz
    26`
    Anschlagfläche
    27
    Ring
    28
    Kartuschen-Verschlusselement
    29
    Federelement
    30
    Betätigungsfläche
    31
    Gaskanal
    32
    Anschlag
    L
    Längsachse

Claims (21)

  1. Ventil (10) zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen einer Gaskartusche (1) für einen Wassersprudler,
    wobei das Ventil (10) dazu eingerichtet ist, ein Gas in der Gaskartusche (1) zu halten, wenn es geschlossen ist und eine Fluidverbindung zur Gaskartusche (1) bereitzustellen, wenn es geöffnet ist,
    wobei das Ventil (10) ein Ventilgehäuse (11) umfasst, das eine Kartuschenanschlussöffnung (15) aufweist, die entlang einer Längsachse (L) des Ventils (10) ausgerichtet ist, so dass Gas in Richtung der Längsachse (L) in die Gaskartusche (1) einströmen und aus der Gaskartusche (L) ausströmen kann,
    gekennzeichnet durch
    mindestens ein Gasauslasselement (12), welches an dem Ventilgehäuse (11) zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung bewegbar angeordnet ist und eine Auslassöffnung (16) aufweist,
    wobei das mindestens eine Gasauslasselement (12) in der Entnahmestellung aus dem Ventilgehäuse (11) hervorsteht, so dass die Auslassöffnung (16) außenliegend und derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse (L) angeordnet ist, dass Gas aus dem Ventil (10) in der Richtung parallel zur Längsachse (L) ausströmen kann.
  2. Ventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) mehrere Gasauslasselemente (12) umfasst, welche an dem Ventilgehäuse (11) zwischen einer Ruhestellung und einer Entnahmestellung bewegbar angeordnet sind und eine Auslassöffnung (16) aufweisen,
    wobei die beiden Gasauslasselemente (12) in der Entnahmestellung aus dem Ventilgehäuse (11) hervorstehen, so dass die Auslassöffnung (16) außenliegend und derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse (L) angeordnet ist, dass Gas aus dem Ventil (10) in der Richtung parallel zur Längsachse ausströmen kann.
  3. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gasauslasselement (12) in der Ruhestellung derart innerhalb einer Außenkontur des Ventilgehäuses (11) angeordnet ist, dass es nicht aus dem Ventilgehäuse (11) hervorsteht.
  4. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (16) in der Ruhestellung (10) innenliegend innerhalb des Ventilgehäuses (11) angeordnet ist.
  5. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (16) in der Ruhestellung, insbesondere durch das Ventilgehäuse (11) abgedeckt ist, so dass das Gasauslasselement (12) durch einen in einem Innenraum des Ventilgehäuses (11) anstehenden Überdruck aus der Ruhestellung in die Entnahmestellung bewegbar ist.
  6. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasauslasselement (12) in einer schräg, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse (L) angeordneten Richtung zwischen der Ruhestellung und der Entnahmestellung bewegbar ist.
  7. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasauslasselement (12) einen, insbesondere als Vorsprung ausgebildeten, Anschlag (32) aufweist, der die Bewegung des Gasauslasselements (12) in Richtung der Entnahmestellung begrenzt.
  8. Ventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (32) des Gasauslasselements (12) dazu konfiguriert ist, in einer maximal ausgefahrenen Entnahmestellung in Kontakt mit einer Anschlagfläche in einem Innenraum des Ventilgehäuses (11) zu stehen.
  9. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasauslasselement (12) einen mit der Auslassöffnung (16) verbundenen Gaskanal (31) umfasst, der einen, insbesondere um 90°, abgewinkelten Verlauf aufweist.
  10. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gasauslasselement (12) eine schräg zu der Längsachse (L) angeordnete außenliegende Betätigungsfläche (30) aufweist, die von einer Außenseite des Ventilgehäuses (11), beispielsweise bei einem Entfernen des Ventils (10) aus einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers, betätigbar ist, um das Gasauslasselement in Richtung der Ruhestellung zu verbringen.
  11. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilgehäuse (11) ein insbesondere ringförmiges, Rückhalteelement (14) angeordnet ist, über welches das Ventil (10) in einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers festlegbar ist.
  12. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilgehäuse (11) ein Überdruckventil (13), insbesondere umfassend eine Berstscheibe (19), angeordnet ist, welches dazu konfiguriert ist einen im Bereich der Kartuschenanschlussöffnung (15) bestehenden Überdruck entweichen zu lassen.
  13. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kartuschen-Verschlusselement (28), welches in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement (28) eine Passage zwischen der Auslassöffnung (16) des mindestens einen Gasauslasselements (12) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) verschließt, wobei das Kartuschen-Verschlusselement (28) durch ein Betätigungselement (21) des Ventils (10) in Richtung einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher die Passage zwischen der Auslassöffnung (16) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) zum Ausleiten von Gas geöffnet ist.
  14. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (11) an einer der Kartuschenanschlussöffnung (15) gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung (17) aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse (L) in das Ventil einströmen kann.
  15. Ventil (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse an einer der Kartuschenanschlussöffnung (15) gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung (17) aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse (L) in das Ventil einströmen kann, wobei das Betätigungselement (21) die Befüllöffnung (17) aufweist.
  16. Ventil (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch ein Einlass-Verschlusselement (24), welches durch ein Federelement (25) in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Einlass-Verschlusselement (24) die Befüllöffnung (17) verschließt, wobei das Federelement (25) derart ausgelegt ist, dass das Einlass-Verschlusselement (24) durch Anlegen eines vorgegeben Gasdrucks an der Befüllöffnung (17) in eine Offenstellung verbringbar ist, in welcher die Befüllöffnung (17) zum Einleiten von Gas geöffnet ist.
  17. Ventil (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) zusätzlich ein Kartuschen-Verschlusselement (28) aufweist, welches in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement (28) eine Passage zwischen der Befüllöffnung (17) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) verschließt, wobei das Kartuschen-Verschlusselement (28) durch das Einlass-Verschlusselement (24) des Ventils (10) in Richtung einer Offenstellung bewegbar ist, in welcher die Passage zwischen der Befüllöffnung (17) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) zum Einleiten von Gas geöffnet ist.
  18. Gaskartusche (1) zum Verbinden mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers mit einem Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  19. Verfahren zum Befüllen einer Gaskartusche (1) nach Anspruch 18, wobei das Ventilgehäuse (11) an einer der Kartuschenanschlussöffnung (15) gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung (17) aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse (L) in das Ventil (10) eingeleitet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) ein Einlass-Verschlusselement (24) aufweist, welches durch ein Federelement (25) in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Einlass-Verschlusselement (24) die Befüllöffnung (17) verschließt, wobei an der Befüllöffnung (17) ein vorgegebener Gasdruck angelegt wird, um das Einlass-Verschlusselement (24) in eine Offenstellung zu verbringen.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung (16) des mindestens einen Gasauslasselements (12) und der Umgebung abgedichtet wird.
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