EP4384749B1 - Ventil für eine gaskartusche, gaskartusche für einen wassersprudler und verfahren zum befüllen einer solchen gaskartusche - Google Patents

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EP4384749B1 EP23729319.6A EP23729319A EP4384749B1 EP 4384749 B1 EP4384749 B1 EP 4384749B1 EP 23729319 A EP23729319 A EP 23729319A EP 4384749 B1 EP4384749 B1 EP 4384749B1
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EP
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valve
housing
cartridge
gas
opening
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Günter EMPL
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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, for example, in WO 01/94816 A1 , DE 10 2019 217896 A1 and DE 200 13 847 U1 described.
  • 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.
  • a valve for gas cartridges for a water carbonator is made of WO01/94816A1 known.
  • Such a valve for a gas cartridge comprises a cartridge connection opening, through 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 that opens laterally to the longitudinal axis, so that the gas can flow into the water carbonator in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the valve.
  • 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, with the outlet opening being 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.
  • the gas cartridge with the valve is arranged upright in a water carbonator, lateral forces when gas is removed are reduced.
  • the outlet opening is arranged such that the gas can escape in a direction away from the cartridge connection opening.
  • valve housing has exactly one outlet opening, which is arranged on the outside and along a direction parallel to the longitudinal axis in such a way that gas can flow out of the valve in the direction parallel to the longitudinal axis.
  • outlet openings can be provided, for example two, three, four, five or six.
  • the at least one outlet opening is arranged at a distance from the longitudinal axis.
  • the outlet opening By arranging the outlet opening in this way, the gas can be released from the gas cartridge both in the direction parallel to the longitudinal axis and in an area of the valve that is at a distance from the longitudinal axis, for example in a lateral edge area of the valve.
  • the valve can have a cylindrical shape and the at least one outlet opening can be radially distant from the cylinder axis.
  • a ratio of the distance of the outlet opening from the longitudinal axis to a distance of the outlet opening from an outer contour of the valve housing arranged parallel to the longitudinal axis is in the range from 10 to 1000, preferably in the range from 10 to 150, particularly preferably in the range from 25 to 100.
  • the distances mentioned are preferably defined from a center point of the outlet opening.
  • the outer contour of the valve housing is preferably the outer contour of the valve housing in the region of the outlet opening, so that the distance of the outlet opening from an outer contour of the valve housing arranged parallel to the longitudinal axis is defined by a distance perpendicular to the longitudinal axis in a cross-sectional plane intersecting the outlet opening.
  • the ratio mentioned is particularly preferably in the range from 40 to 50, for example 45.
  • the selection of such a ratio can contribute to the gas flowing out of the valve in an area laterally removed from the longitudinal axis, whereby the gas flows out of the valve parallel to the longitudinal axis.
  • the at least one outlet opening is designed in the shape of a ring segment, in particular in the shape of a circular ring segment, or in the shape of a ring, in particular in the shape of a circular ring.
  • the ring segment-shaped or ring-shaped outlet opening enables the gas to flow out of the valve concentrically to the longitudinal axis.
  • the ring segment-shaped or ring-shaped outlet opening is also less susceptible to becoming blocked by contamination and/or closed by deformation of the valve. If the valve housing comprises exactly one outlet opening, this is preferably designed in the shape of a circular ring, so that the gas can flow out over the entire ring surface of a circular ring.
  • Such a single, circular ring-shaped outlet opening can reduce or avoid asymmetrical gas flow out and the recoil forces caused thereby.
  • the valve housing comprises a housing core and a housing sleeve, wherein the at least one outlet opening is arranged between an inner contour of the housing sleeve and an outer contour of the housing core.
  • the outer contour of the housing core has a first diameter and the outer contour of the housing sleeve has a second diameter, wherein the ratio of the first diameter to the second diameter is in the range from 0.9 to 1, preferably in the range from 0.95 to 1 or in the range from 0.96 to 0.99, particularly preferably in the range from 0.97 to 0.99.
  • the ratio of the first diameter to the second diameter can be 0.985 or 0.980 or 0.990.
  • the housing sleeve is attached to the housing core in a non-detachable manner, i.e. not detachable without causing damage.
  • the housing sleeve is preferably attached to the housing core via a material connection, for example a welded connection and/or a soldered connection and/or an adhesive connection.
  • a force-fit connection for example via a press connection and/or a shrink connection.
  • a press connection or press fit with the housing core can be formed at an end of the housing sleeve opposite the outlet opening, in particular by the inner contour of the housing sleeve having a predetermined undersize with respect to the outer contour of the housing core.
  • the housing sleeve is attached to the housing core in a way that cannot be released manually, or cannot be released with a standard tool, or can only be released with a special tool.
  • a standard tool in this sense is understood to mean, for example, a wrench.
  • a special tool in this sense is not a standard tool, in particular not a wrench.
  • the housing sleeve is preferably attached to the housing core via a frictional connection, for example a screw connection.
  • the screw connection preferably has a static friction of its active surfaces that is so great that the screw connection cannot be released manually, i.e. by hand.
  • the housing sleeve is at least partially arranged in a fastening groove, in particular an annular one, formed in the housing core.
  • a connection area of the housing sleeve can be arranged within the fastening groove and a region of the housing sleeve facing away from the connection area of the sleeve can protrude from the fastening groove.
  • the connection area is preferably annular, for example as an annular protuberance on an inner contour of the housing sleeve or as an annular, front end area.
  • the housing core comprises a first housing core part and a second housing core part, wherein the fastening groove is arranged in a region between the first housing core part and the second housing core part.
  • the housing core is particularly advantageous if the housing sleeve has a connection region which is designed as an annular Protuberance is formed on the inner contour of the housing sleeve.
  • the two-part design of the housing core makes it easier to install the housing sleeve in the fastening groove.
  • the housing sleeve has a connection area that is designed as an annular protuberance on an inner contour of the housing sleeve and the connection area of the housing sleeve engages behind the first housing core part and/or the second housing core part.
  • the connection area can have an undercut that is located on the inside in the radial direction with respect to the first and/or second housing core part.
  • This undercut can be designed, for example, in the shape of a ring or ring segment.
  • the valve housing comprises a fastening element by means of which the housing sleeve is fastened to the housing core in a non-detachable manner, i.e. in a manner that cannot be removed without causing damage.
  • the fastening element can enclose the housing sleeve and the housing core at least in sections.
  • the fastening element can have a receiving opening in which the housing core and housing sleeve are received, the receiving opening having a predetermined undersize with respect to the common material thickness of the housing core and housing sleeve.
  • the housing sleeve can be arranged around the housing core and the fastening element can be pressed onto the housing sleeve, whereby the housing sleeve is pressed onto the housing core.
  • the valve housing comprises a fastening element by means of which the housing sleeve is non-releasably fastened to the housing core, wherein the fastening element is arranged in the fastening groove.
  • the fastening element is preferably arranged in the fastening groove, in particular pressed in, such that it fixes the housing sleeve in the fastening groove.
  • the valve housing has a sealing element, in particular a sealing ring, for sealing the housing sleeve against the housing core, which is arranged on a side of the housing sleeve opposite the outlet opening.
  • the sealing element can be used to seal the gap between the housing core and the housing sleeve on the side that is opposite the opposite the outlet opening, so that any undesirable escape of the gas by any means other than through the outlet opening is prevented.
  • the housing core has a feed channel which is arranged transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction and opens into an opening in an intermediate space between the housing sleeve and the housing core.
  • a fluid connection between an interior of the valve housing and the outlet opening or between the cartridge connection opening and the outlet opening can be provided via the feed channel.
  • the intermediate space between the housing sleeve and the housing core preferably extends parallel to the longitudinal direction and has the at least one outlet opening.
  • the housing core has a larger cross-sectional width, in particular a larger diameter, on a side of the mouth facing the cartridge connection opening than on a side of the mouth facing away from the cartridge connection opening. Due to the different cross-sectional widths on the sides of the mouth, the escaping gas that flows through the feed channel can be diverted in the direction parallel to the longitudinal axis and flow out of the outlet opening in this direction.
  • a step can be provided on the outer contour of the housing core, which is arranged at the level of the mouth of the feed channel. If the housing core is cylindrical in the area of the mouth, it has a larger diameter on a side of the mouth facing the cartridge connection opening than on a side of the mouth facing away from the cartridge connection opening.
  • a groove is arranged in the outer contour of the housing core, which runs parallel to the longitudinal direction, in particular exactly one groove.
  • the groove can further improve the guidance of the outflowing gas in the direction parallel to the longitudinal direction.
  • several grooves can be arranged in the outer contour of the housing core, each of which runs parallel to the longitudinal direction, in particular exactly two grooves.
  • the groove is arranged in such a way that it intersects the mouth of the feed channel or ends in the mouth, so that the gas flowing through the feed channel can be introduced into the groove. If two feed channels are provided, it is preferably provided that the groove is arranged in such a way that it intersects the mouth of both feed channels. If two feed channels are on opposite sides, it is preferred if two grooves are provided, each arranged such that they intersect the mouth of a respective feed channel.
  • 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 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 is preferably movable along the longitudinal axis.
  • the actuating element can be actuated by an activation element of a water carbonator which 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 create a passage between the cartridge connection opening and any filling opening in 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.
  • 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 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 filling opening is arranged between an outer contour of the actuating element and an inner contour of the valve housing, wherein the filling opening is in particular ring-shaped.
  • the actuating element can be used to actuate the gas extraction, in particular pressed in.
  • the actuating element can have one or more internal, in particular lateral, openings that open into a space between the outer contour of the actuating element and the inner contour of the valve housing. Gas that flows into the valve in the direction of the longitudinal axis can be guided into the actuating element via this internal opening or openings, in particular along a direction transverse, preferably perpendicular, to the longitudinal direction.
  • the outlet opening is at a smaller distance from the cartridge connection opening than the filling opening.
  • the filling opening is arranged offset from the outlet opening with respect to the longitudinal axis.
  • the filling opening can be aligned along the longitudinal axis of the valve so that gas can flow into the valve in the direction of the longitudinal axis, while the outlet opening is arranged at a distance from the longitudinal axis and is arranged 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 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 a passage between the filling opening and the cartridge connection opening or the filling opening, wherein the second spring element is designed such that the inlet closure element can be brought into an open position by applying a predetermined gas pressure to the filling opening, in which the passage between the filling opening and the cartridge connection opening or the filling opening is open for the introduction of gas.
  • the prestressed 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 closes a passage between the outlet opening and the cartridge connection opening in the closed position.
  • the valve comprises, in particular in the area of the cartridge connection opening, a thread for connecting the valve to an opening of a gas cartridge.
  • the thread is preferably designed as an external thread so that it can be screwed to a corresponding internal thread of the gas cartridge.
  • 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 gas cartridge preferably has a thread, particularly preferably an internal thread, in particular in the area of an opening, via which the valve is connected.
  • the gas cartridge can, for example, be designed in accordance with the standard DIN EN ISO 7866:2021-05.
  • 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 at least one outlet opening 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 to move the inlet closure element into an open position.
  • the pre-tensioned inlet closure element forms a type of check valve, which is opened when the specified gas pressure at the inlet opening is exceeded. When the inlet closure element is in the open position, gas can then be introduced into the valve through the inlet opening.
  • a fluid connection between the outlet opening and the environment is sealed.
  • one or more sealing elements to rest on an outer contour of the valve housing, which seal the outlet opening.
  • 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.
  • FIG. 2 and 3 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 behind by a suitable holding element of the water carbonator.
  • the retaining element 14 is fastened to the outside of the valve housing 11.
  • the retaining element 14 has a circular recess in which a part of the valve housing 11, in particular a part of a valve core 30 of the valve housing 11, is received.
  • the outer contour of the retaining element 14 is octagonal in the exemplary embodiment, but can alternatively have a different shape, for example circular, square, pentagonal, hexagonal or heptagonal.
  • a sealing element 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 integrally 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 housing 11 comprises a circular outlet opening 16 which is arranged on the outside and along a direction parallel to the longitudinal axis L such that gas can flow out of the valve 10 in the direction parallel to the longitudinal axis L.
  • the outlet opening 16 is arranged at a distance from the longitudinal axis L and allows the gas to flow out in a direction parallel to the outer wall of the valve housing 11.
  • the outlet opening 16 is arranged near the outer wall of the valve housing 11 on A ratio of the distance of the outlet opening 16 from the longitudinal axis L to a distance of the outlet opening 16 from an outer contour of the housing sleeve 33 arranged parallel to the longitudinal axis L is in the range from 10 to 1000, preferably in the range from 10 to 150, particularly preferably in the range from 25 to 100, for example in the range from 40 to 50, in particular 45.
  • FIG. 4 shows an operational state.
  • Fig. 5 shows an exploded view of the same valve 10.
  • Surfaces that have a thread are marked with the reference symbol G.
  • the valve housing 11 of the valve 10 comprises a housing core 30 and a housing sleeve 33, which is arranged on the housing core 30 in a non-detachable manner, i.e. cannot be removed without causing damage.
  • a fastening element 35 is provided as a further part of the valve housing 11 to fasten the housing sleeve 33 to the housing core 30.
  • the fastening element 35 is designed in the manner of a ring, which is applied to the assembly of the housing sleeve 33 and the housing core 30.
  • a ring hole in the fastening element 35 has a predetermined undersize, so that a press fit of the fastening element 35 is achieved on the assembly of the housing sleeve 33 and the housing core.
  • the housing sleeve 33 is connected to the housing core 30 by the fastening element 35 in a force-fitting and non-detachable manner.
  • annular outlet opening 16 is located between an inner contour of the housing sleeve 33 and an outer contour of the housing core 30.
  • the gas can flow out of the intermediate space 36 in a direction parallel to the longitudinal axis L from the outlet opening, cf. Fig. 6 and 7 .
  • the valve housing 11 has a sealing element 34, in particular a sealing ring.
  • the sealing element is arranged on a side of the housing sleeve 33 which is opposite the outlet opening 16. As can be seen from the illustrations in Fig. 6 and 7 can be removed, the sealing element 34 rests both on the housing sleeve 33 and on a projection of the housing core 30 and is held, in particular pressed, in position by the fastening element 35.
  • the intermediate space 36 is fluidically connected to the interior of the valve 10 via a supply channel 31.
  • the supply channel 31 is formed in the housing core 30 and runs transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction L.
  • the opening of the supply channel 31 into the intermediate space 36 between the housing sleeve 33 and the housing core 30 is identified by the reference number 32.
  • An insert 26 is arranged within the housing core 30.
  • the insert 26 is held in the housing core 30 by a ring 27.
  • a cartridge closure element 28 is arranged in the interior of the housing core 30, which is inserted into a Fig. 4 shown closed position, in which the cartridge closure element 28 closes a passage between the outlet opening 16 and the cartridge connection opening 15, here a passage in the insert 26.
  • 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 in such a way that a pressure force can be transmitted to the cartridge closure element 28.
  • the actuating element 21 is mounted so as to be movable along the longitudinal direction in a socket 22 which is screwed to the housing core 30 on the side of the housing core 30 opposite the cartridge connection opening 15.
  • a sealing element 23, here a sealing ring is arranged between the actuating element 21 and the socket.
  • 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. 4 shown closed position, in which the inlet closure element 24 closes the filling opening 17.
  • 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 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 on an 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 is thus created, in which the gas flowing out of the outlet opening 16 parallel to the longitudinal direction L is received.
  • the sealing device 200, 200 ⁇ shown further comprises a lateral opening 201 through which the gas flowing out of the valve 10, in particular the outlet opening 16, parallel to the longitudinal axis L is discharged in a direction oblique to the longitudinal axis L, see arrow A in Fig. 8
  • the gas can then be fed, for example via a pipe, to a carbonation device on the soda maker, through which the gas can be introduced into a container filled with water.
  • Fig. 7 shows the area of the valve housing 11 in which the supply channel 31 opens into the intermediate space 36 between the housing core 30 and the housing sleeve 33.
  • the fastening element 35 which connects the housing sleeve 33 to the housing core 30, is arranged to the side of the opening 32.
  • the sealing element 34 is also held by the fastening element 35 between a projection of the housing core 30 and the housing sleeve.
  • a step 38 is also provided in the outer contour of the housing core 30, cf. Fig. 5 .
  • the step 38 is expressed in that the housing core 30 has a larger cross-sectional width B1, here a larger diameter, on a side of the mouth 32 facing the cartridge connection opening 15 than the cross-sectional width B2, here the diameter on the side of the mouth 32 facing away from the cartridge connection opening 15, cf. Fig. 7 .
  • this step 38 on the side of the mouth 32 facing away from the cartridge connection opening 15 results in the intermediate space 36 between the housing sleeve 33 and the housing core 30.
  • the housing sleeve 33 lies directly against the housing core 30 on the side of the mouth 32 facing the cartridge connection opening 15.
  • the depictions in Fig. 9 and 10 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 and the environment. This is necessary in order to prevent an undesired escape of the gas via the outlet opening 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 representations in Fig. 9 and 10 each show that 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.
  • FIG. 11 to 15 A second embodiment of a valve 10 according to Fig. 1 to 3 is based on the illustrations in Fig. 11 to 15
  • This valve 10 comprises elements which have the same effect as the elements of the Fig. 4 to 10 These elements are provided with identical reference numerals and will not be explained again. Rather, with regard to these elements, reference is made to the corresponding description.
  • Fig. 4 to 10 In contrast to the valve 10 according to the first embodiment, in the valve 10 according to the second embodiment the supply channel 31 is arranged at a different location of the housing core 30. In comparison to Fig. 4 the feed channel 31 is in Fig. 11 further away from the cartridge connection opening 15, i.e. here it is shifted upwards. Accordingly, the step 38 is also located at a position further away from the cartridge connection opening 15, cf. Fig. 12 compared to Fig. 5 .
  • a groove 37 is arranged in the outer contour of the housing core 30, which runs parallel to the longitudinal direction L.
  • the groove 37 is arranged such that it intersects the mouth 32 of the feed channel 31 or ends in the mouth 32.
  • such a groove 37 which runs parallel to the longitudinal direction L, can be provided on the outer contour of the housing core 30.
  • the groove 37 is preferably arranged such that it intersects the mouth 32 of the feed channel 31 or ends in the mouth 32.
  • FIG. 4 to 10 In contrast to the valve 10 according to the first embodiment, in the valve 10 according to the third embodiment, a groove 37, in particular exactly one groove 37, is arranged in the outer contour of the housing core 30, which runs parallel to the longitudinal direction L. The groove 37 is arranged such that it intersects the mouth 32 of the feed channel 31, in particular of exactly one feed channel 31.
  • FIG. 4 to 10 In contrast to the valve 10 according to the first embodiment, in the valve 10 according to the fourth embodiment, two grooves 37 are arranged in the outer contour of the housing core 30, which run parallel to the longitudinal direction L. Furthermore, the valve 10 according to the fourth embodiment comprises two feed channels 31, which are arranged on diametrically opposite sides of the housing core. The valve 10 preferably comprises exactly two feed channels 31. The grooves 37 are arranged such that they each intersect the mouth 32 of one of the feed channels 31.
  • FIG. 1 to 3 A fifth embodiment of a valve 10 according to Fig. 1 to 3 is based on the illustrations in Fig. 20 and 21
  • This valve 10 comprises elements which have the same effect as the elements of the Fig. 4 to 10 These elements are provided with identical reference numerals and will not be explained again. Rather, with regard to these elements, reference is made to the corresponding description.
  • Fig. 4 to 10 In contrast to the valve 10 according to the first embodiment, in the valve 10 according to the fifth embodiment, a groove 37, in particular exactly one groove 37, is arranged in the outer contour of the housing core 30, which runs parallel to the longitudinal direction L.
  • the groove 37 is arranged such that it intersects the mouth 32 of a first supply channel 31 or ends in the mouth 32. Furthermore, the valve 10 according to the fifth embodiment comprises an additional second supply channel 31 which opens into the same groove 37 as the other supply channel 31.
  • the depictions in Fig. 22 to 26 show a sixth and seventh embodiment of a valve 10 for selectively closing and selectively opening a gas cartridge 1 for a water carbonator, which alternatively can be used for the gas cartridge 1 according to Fig. 1 can be used.
  • the valves 10 according to these embodiments are 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 they are open.
  • the respective valve 10 comprises a valve housing 11 which has a cartridge connection opening 15 which is aligned along a longitudinal axis L of the valve 10 so that gas can flow into the gas cartridge 1 and out of the gas cartridge 1 in the direction of the longitudinal axis L.
  • valves 10 according to the sixth and seventh embodiments are similar to the structure of the valves 10 according to the previous embodiments, which is why identical reference numerals designate elements with identical functions and reference is made in this regard to the explanations for the previous embodiments.
  • the statements on the previous embodiments with regard to filling also apply accordingly to a gas cartridge 1 which comprises a valve 10 according to the sixth or seventh embodiment.
  • the valve 10 shown has a valve body 11 with a housing core 30, which comprises a fastening groove 39.
  • the fastening groove 39 is ring-shaped and opens in the direction of the longitudinal axis L.
  • An annular, frontal region of the housing sleeve 33 is arranged in the fastening groove 39.
  • a fastening element 35 is located within the fastening groove 39.
  • the fastening element 35 is ring-shaped and pressed into the fastening groove 39, so that the fastening element 35 fixes the housing sleeve 33 in the fastening groove 39.
  • a sealing element 34 for example a sealing ring, is also provided and arranged within the groove.
  • annular outlet opening 16 is formed, which is arranged externally and along a direction parallel to the longitudinal axis L such that gas can flow out of the valve 10 in the direction parallel to the longitudinal axis L.
  • the valve 10 shown has a valve body 11 with a housing core 30, which is designed in several parts.
  • the housing core 30 comprises a first housing core part 30.1 and a second housing part 30.2.
  • the housing core parts 30.1, 30.2 are connected to one another, for example via a screw connection.
  • This screw connection is preferably non-detachable, ie cannot be released without causing damage, or cannot be released manually, or cannot be released with a standard tool, or can only be released with a special tool.
  • the first housing core part 30.1 and the second housing core part 30.2 are designed in such a way that an annular fastening groove 39 is formed in an area between the first housing core part 30.1 and the second housing core part 30.2.
  • An annular protuberance of the housing sleeve 33 is arranged and fixed in this fastening groove 39.
  • an intermediate space is formed with an annular outlet opening 16, which is arranged on the outside and along a direction parallel to the longitudinal axis L in such a way that gas can flow out of the valve 10 in the direction parallel to the longitudinal axis L.
  • the intermediate space between the housing sleeve 33 and the housing core 30 is fluidically connected to the interior of the valve 10 via a supply channel 31.
  • the supply channel 31 is formed between the first housing core part 30.1 and the second housing core part 30.2 and runs transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction L.
  • the supply channel 31 bends as it continues radially inwards, initially parallel to the longitudinal direction L and then again in a direction transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction L.
  • the supply channel 31 opens into the interior of the valve 10, viewed radially inwards.
  • a cartridge closure element 28 is arranged, which is inserted into a Fig. 24 shown closed position, in which the cartridge closure element 28 closes a passage between the outlet opening 16 and the cartridge connection opening 15, here a passage in the second housing core part 30.2.
  • the pre-tension is caused by a spring element 29.
  • the cartridge closure element 28 can be moved against the pre-tension 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 let gas out of the valve 10.
  • the actuating element 21 is coupled to the cartridge closure element 28 via an inlet closure element 24 in such a way that a pressure force can be transmitted to the cartridge closure element 28.
  • the actuating element 21 is mounted in the first housing core part 30.1 so as to be movable along the longitudinal direction.
  • a sealing element 23 here a sealing ring, is arranged between the actuating element 21 and the first housing core part 30.1.
  • the valve housing 11 has a filling opening 17 on a side opposite the cartridge connection opening 15, through which gas can flow into the valve 10 in the direction of the longitudinal axis L, wherein the filling opening 17 is arranged between an outer contour of the actuating element 21 and an inner contour of the valve housing 11.
  • This filling opening 17 is ring-shaped.
  • the actuating element 21 comprises several internal, in particular lateral, openings 40, which open into an intermediate space between the outer contour of the actuating element 21 and the inner contour of the valve housing 11. Gas which flows into the valve in the direction of the longitudinal axis L can be guided into the actuating element 21 via these internal openings 40, in particular along a direction transverse, preferably perpendicular, to the longitudinal direction.
  • the inflowing gas can move the inlet closure element 24 into its open position if the gas pressure is sufficient, in which the passage between the filling opening 17 and the cartridge connection opening 15 is open.
  • 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 second housing core part 30.2 in the direction of the cartridge connection opening 15.
  • One of the designs with internal, lateral openings 40 of the actuating element 21 is also in the Fig. 22 and 23 shown sixth embodiment of a valve 10 according to the invention.
  • the housing sleeve 33 is designed in one piece with the element designed as the second housing core part 30.2.
  • the valve housing 11 is essentially formed by the housing sleeve 33, 30.2 and the housing core 30.1 in this modification.
  • the outlet opening 16 is provided between an inner contour of the housing sleeve 33 and the outer contour of the housing core 30.1.
  • the joining of the housing sleeve 33, 30.2 and the housing core 30.1 can be carried out via a screw connection which is non-detachable, ie cannot be removed without causing damage, or cannot be removed manually, or cannot be removed with a standard tool, or can only be removed with a special tool.
  • the housing sleeve 33 comprises a connection area on its inner contour, which engages behind the first housing core part 30.1 and/or the second housing core part 30.2. In this way, a positive connection of the sleeve element to the housing core can be made possible, which makes it difficult or impossible for the housing sleeve 33 to become loose in the radial direction.

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.
  • Solche Ventile werden beispielsweise in WO 01/94816 A1 , DE 10 2019 217896 A1 und DE 200 13 847 U1 beschrieben.
  • 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.
  • Ein Ventil für Gaskartuschen für einen Wassersprudler ist aus WO01/94816A1 bekannt.
  • 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, die 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, und
    • wobei das Ventilgehäuse mindestens eine Auslassöffnung umfasst, die 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,
    • wobei die mindestens eine Auslassöffnung von der Längsachse beabstandet angeordnet ist.
  • 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 kann die Entnahme des Gases aus der Gaskartusche erfolgen, wobei die Auslassöffnung außenliegend angeordnet und derart orientiert ist, 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 derart angeordnet, dass das Gas in einer Richtung entweichen kann, die von der Kartuschenanschlussöffnung weg weist.
  • Bevorzugt ist es, wenn das Ventilgehäuse genau eine Auslassöffnung aufweist, die 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. Alternativ können mehrere Auslassöffnungen vorgesehen sein, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs.
  • Auch wenn in den nachfolgend erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen Bezug auf mindestens eine Auslassöffnung genommen wird, so umfassen diese Ausgestaltungen sowohl die Alternative, dass genau eine Auslassöffnung vorhanden ist, als auch Alternativen mit mehreren Auslassöffnungen.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Auslassöffnung von der Längsachse beabstandet angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung der Auslassöffnung kann die Abgabe des Gases aus der Gaskartusche sowohl in der Richtung parallel zu der Längsachse als auch in einem von der Längsachse beabstandeten Bereich des Ventils erfolgen, beispielsweise in einem seitlichen Randbereich des Ventils. Beispielsweise kann das Ventil eine zylindrische Gestalt aufweisen und die mindestens eine Auslassöffnung kann in radialer Richtung von der Zylinderachse entfernt sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verhältnis des Abstands der Auslassöffnung von der Längsachse zu einem Abstand der Auslassöffnung von einer parallel zur Längsachse angeordneten Außenkontur des Ventilgehäuses im Bereich von 10 bis 1000, bevorzugt im Bereich 10 bis 150, besonders bevorzugt im Bereich 25 bis 100, liegt. Die genannten Abstände sind bevorzugt von einem Mittelpunkt der Auslassöffnung aus definiert. Die Außenkontur des Ventilgehäuses ist bevorzugt die Außenkontur des Ventilgehäuses im Bereich der Auslassöffnung, so dass der Abstand der Auslassöffnung von einer parallel zur Längsachse angeordneten Außenkontur des Ventilgehäuses definiert ist durch eine Strecke senkrecht zur Längsachse in einer die Auslassöffnung schneidenden Querschnittsebene. Besonders bevorzugt liegt das genannte Verhältnis im Bereich von 40 bis 50, beispielsweise bei 45. Die Wahl eines derartigen Verhältnisses kann dazu beitragen, dass das Ausströmen des Gases aus dem Ventil in einem von der Längsachse seitlich entfernten Bereich erfolgt, wobei das Gas jedoch parallel zu der Längsachse aus dem Ventil ausströmt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Auslassöffnung ringsegmentförmig, insbesondere kreisringsegmentförmig, oder ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet ist. Durch die ringsegmentförmige bzw. ringförmige Auslassöffnung kann ein zu der Längsachse konzentrisches Ausströmen des Gases aus dem Ventil ermöglicht werden. Die ringsegmentförmige bzw. ringförmige Auslassöffnung ist zudem weniger anfällig dafür, durch Verunreinigungen zu verstopfen und/oder durch Deformationen des Ventils verschlossen zu werden. Sofern das Ventilgehäuse genau eine Auslassöffnung umfasst, ist diese bevorzugt kreisringförmig ausgebildet, sodass das Ausströmen des Gases über die gesamte Ringfläche eine Kreisrings erfolgen kann. Durch eine solche einzige, kreisringförmige Auslassöffnung kann ein unsymmetrisches Ausströmen des Gases und dadurch hervorgerufene Rückstoßkräfte reduziert bzw. vermieden werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse einen Gehäusekern und eine Gehäusehülse umfasst, wobei die mindestens eine Auslassöffnung zwischen einer Innenkontur der Gehäusehülse und einer Außenkontur des Gehäusekerns angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung mit einem Gehäusekern und einer Gehäusehülse ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Ventilgehäuses, wobei die Gehäusehülse mit dem Gehäusekern gefügt wird. Es daher nicht erforderlich, abtragende, insbesondere spanende, Fertigungsverfahren zu nutzen, um die Auslassöffnung in dem Ventilgehäuse vorzusehen.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Außenkontur des Gehäusekerns einen ersten Durchmesser aufweist und die Außenkontur der Gehäusehülse einen zweiten Durchmesser aufweist, wobei das Verhältnis des erstes Durchmessers zu dem zweiten Durchmesser im Bereich von 0,9 bis 1 liegt, bevorzugt im Bereich von 0,95 bis 1 oder im Bereich von 0,96 bis 0,99, besonders bevorzugt im Bereich von 0,97 bis 0,99. Beispielsweise kann das Verhältnis des erstes Durchmessers zu dem zweiten Durchmesser 0,985 oder 0,980 oder 0,990 betragen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäusehülse nicht lösbar, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, an dem Gehäusekern befestigt ist. Bevorzugt ist die Gehäusehülse über eine stoffschlüssige Verbindung an dem Gehäusekern befestigt, beispielsweise eine Schweißverbindung und/oder eine Lötverbindung und/oder eine Klebeverbindung. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Gehäusehülse über eine kraftschlüssige Verbindung an dem Gehäusekern befestigt ist, beispielsweise über eine Pressverbindung und/oder eine Schrumpfverbindung. Beispielsweise kann an einem der Auslassöffnung gegenüberliegenden Ende der Gehäusehülse eine Pressverbindung bzw. Presspassung mit dem Gehäusekern ausgebildet sein, insbesondere dadurch, dass die Innenkontur der Gehäusehülse bezüglich der Außenkontur des Gehäusekerns ein vorgegebenes Untermaß aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäusehülse nicht manuell lösbar oder nicht mit einem Standardwerkzeug lösbar oder ausschließlich mit einem Spezialwerkzeug lösbar an dem Gehäusekern befestigt ist. Unter einem Standardwerkzeug wird in diesem Sinne beispielsweise ein Schraubenschlüssel verstanden. Ein Spezialwerkzeug in diesem Sinne ist kein Standardwerkzeug, insbesondere kein Schraubenschlüssel. Bevorzugt ist die Gehäusehülse über eine reibschlüssige Verbindung an dem Gehäusekern befestigt, beispielsweise eine Schraubverbindung. Dabei weist die Schraubverbindung bevorzugt eine Haftreibung ihrer Wirkflächen auf, die so groß ist, dass die Schraubverbindung nicht manuell, d.h. per Hand, gelöst werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäusehülse zumindest teilweise in einer in dem Gehäusekern ausgebildeten, insbesondere ringförmigen, Befestigungsnut angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Anbindungsbereich der Gehäusehülse innerhalb der Befestigungsnut angeordnet sein und ein dem Anbindungsbereich der Hülse abgewandter Bereich der Gehäusehülse aus der Befestigungsnut hervorstehen. Der Anbindungsbereich ist bevorzugt ringförmig ausgebildet, beispielsweise als ringförmige Ausstülpung an einer Innenkontur der Gehäusehülse oder als ringförmiger, stirnseitiger Endbereich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäusekern ein erstes Gehäusekernteil und ein zweites Gehäusekernteil umfasst, wobei die Befestigungsnut in einem Bereich zwischen dem ersten Gehäusekernteil und dem zweiten Gehäusekernteil angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Gehäusekerns ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Gehäusehülse einen Anbindungsbereich aufweist, der als ringförmige Ausstülpung an der Innenkontur der Gehäusehülse ausgebildet ist. Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Gehäusekern wird die Montage der Gehäusehülse in der Befestigungsnut erleichtert.
  • In diesem Zusammenhang hat sich eine Ausgestaltung als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei welcher die Gehäusehülse einen Anbindungsbereich aufweist, der als ringförmige Ausstülpung an einer Innenkontur der Gehäusehülse ausgebildet ist und der Anbindungsbereich der Gehäusehülse das erste Gehäusekernteil und/oder das zweite Gehäusekernteil hintergreift. Insofern kann der Anbindungsbereich einen in radialer Richtung in Bezug auf das erste und/oder zweite Gehäusekernteil innen liegenden Hinterschnitt aufweisen. Dieser Hinterschnitt kann beispielsweise ringförmig oder ringsegmentförmig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine formschlüssige Verbindung der Gehäusehülse mit dem Gehäusekern ermöglicht werden, die ein Lösen der Gehäusehülse in radialer Richtung erschwert bzw. verhindert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse ein Befestigungselement umfasst, durch welches die Gehäusehülse nicht lösbar, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, an dem Gehäusekern befestigt ist. Das Befestigungselement kann die Gehäusehülse und den Gehäusekern zumindest abschnittsweise umschließen. Beispielsweise kann das Befestigungselement eine Aufnahmeöffnung aufweisen, in welcher Gehäusekern und Gehäusehülse aufgenommen werden, wobei die Aufnahmeöffnung bezüglich der gemeinsamen Materialstärke von Gehäusekern und Gehäusehülse ein vorgegebenes Untermaß aufweist. Zur Verbindung kann die Gehäusehülse um den Gehäusekern angeordnet werden und das Befestigungselement kann auf die Gehäusehülse aufgepresst werden, wodurch die Gehäusehülse mit dem Gehäusekern verpresst wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse ein Befestigungselement umfasst, durch welches die Gehäusehülse nicht lösbar an dem Gehäusekern befestigt ist, wobei das Befestigungselement in der Befestigungsnut angeordnet ist. Das Befestigungselement ist bevorzugt derart in der Befestigungsnut angeordnet, insbesondere eingepresst, dass es die Gehäusehülse in der Befestigungsnut festlegt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse ein Dichtungselement, insbesondere einen Dichtungsring, zur Abdichtung der Gehäusehülse gegenüber dem Gehäusekern aufweist, das an einer der Auslassöffnung gegenüberliegenden Seite der Gehäusehülse angeordnet ist. Durch das Dichtungselement kann der Zwischenraum zwischen dem Gehäusekern und der Gehäusehülse auf der Seite, die der Auslassöffnung gegenüberliegt, abgedichtet werden, so dass ein unerwünschtes Ausströmen des Gases auf anderem Wege als durch die Auslassöffnung verhindert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäusekern einen Zuführkanal aufweist, der quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung verlaufend angeordnet ist und in einem Zwischenraum zwischen der Gehäusehülse und dem Gehäusekern in einer Mündung mündet. Über den Zuführkanal kann eine Fluidverbindung zwischen einem Innenraum des Ventilgehäuses und der Auslassöffnung bzw. zwischen der Kartuschenanschlussöffnung und der Auslassöffnung bereitgestellt werden. Der Zwischenraum zwischen der Gehäusehülse und dem Gehäusekern erstreckt sich bevorzugt parallel zu der Längsrichtung und weist die mindestens eine Auslassöffnung auf.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäusekern auf einer der Kartuschenanschlussöffnung zugewandten Seite der Mündung eine größere Querschnittsbreite, insbesondere einen größeren Durchmesser, aufweist als auf einer der Kartuschenanschlussöffnung abgewandten Seite der Mündung. Durch die unterschiedlichen Querschnittsbreiten auf den Seiten der Mündung kann das ausströmende Gas, welches durch den Zuführkanals strömt, in die Richtung parallel zu der Längsachse umgeleitet werden und in dieser Richtung aus der Auslassöffnung ausströmen. Insofern kann an der Außenkontur des Gehäusekerns eine Stufe vorgesehen sein, die auf der Höhe der Mündung des Zuführkanals angeordnet ist. Sofern der Gehäusekern im Bereich der Mündung zylindrisch ausgebildet ist, weist dieser auf einer der Kartuschenanschlussöffnung zugewandten Seite der Mündung einen größeren Durchmesser auf als auf einer der Kartuschenanschlussöffnung abgewandten Seite der Mündung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Außenkontur des Gehäusekerns eine Nut angeordnet ist, die parallel zur Längsrichtung verläuft, insbesondere genau eine Nut. Die Nut kann die Führung des ausströmenden Gases in der Richtung parallel zu der Längsrichtung weiter verbessern. Optional können in der in der Außenkontur des Gehäusekerns mehrere Nuten angeordnet sein, die jeweils parallel zur Längsrichtung verlaufen, insbesondere genau zwei Nuten.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Nut derart angeordnet ist, dass sie die Mündung des Zuführkanals schneidet oder in der Mündung endet, sodass das durch den Zuführkanal strömende Gas in die Nut eingeleitet werden kann. Sofern zwei Zuführkanäle vorgesehen sind, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Nut derart angeordnet ist, dass sie die Mündung beider Zuführkanäle schneidet. Sofern zwei Zuführkanäle auf gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind, ist es bevorzugt, wenn zwei Nuten vorgesehen sind, die jeweils derart angeordnet sind, dass die die Mündung jeweils eines Zuführkanals schneiden.
  • 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 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 zu befüllen.
  • 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 Ventilgehäuse an einer der Kartuschenanschlussöffnung gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung aufweist, über welche Gas in Richtung der Längsachse in das Ventil einströmen kann, wobei die Befüllöffnung zwischen einer Außenkontur des Betätigungselements und einer Innenkontur des Ventilgehäuses angeordnet ist, wobei die Befüllöffnung insbesondere ringförmig ausgestaltet ist. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, dass das Betätigungselement zum Betätigen der Gasentnahme verwendet, insbesondere eingedrückt, werden kann. Das Betätigungselement kann eine oder mehrere innenliegende, insbesondere seitliche, Öffnungen aufweisen, die in einen Zwischenraum zwischen der Außenkontur des Betätigungselements und der Innenkontur des Ventilgehäuses mündet bzw. münden. Über diese innenliegende Öffnung bzw. Öffnungen kann Gas, welches in Richtung der Längsachse in das Ventil einströmt, in das Betätigungselement, insbesondere entlang einer Richtung quer, bevorzugt senkrecht, zur Längsrichtung, geleitet werden.
  • Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung einen geringeren Abstand von der Kartuschenanschlussöffnung aufweist als die Befüllöffnung. Alternativ oder zusätzlich ist es konstruktiv vorteilhaft, wenn die Befüllöffnung bezüglich der Längsachse gegenüber der Auslassöffnung versetzt angeordnet ist. Beispielsweise kann die Befüllöffnung entlang der Längsachse des Ventils ausgerichtet sein, so dass Gas in Richtung der Längsachse in das Ventil einströmen kann während die Auslassöffnung beabstandet von der Längsachse angeordnet ist und und derart entlang einer Richtung parallel zu der Längsachse angeordnet ist, dass Gas aus dem Ventil in der Richtung parallel zur Längsachse ausströmen kann.
  • 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 eine Passage zwischen der Befüllöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung oder 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 Passage zwischen der Befüllöffnung und der Kartuschenanschlussöffnung bzw. 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 und der Kartuschenanschlussöffnung verschließt.
  • Bevorzugt umfasst das Ventil, insbesondere im Bereich der Kartuschenanschlussöffnung, ein Gewinde zum Verbinden des Ventils mit einer Öffnung einer Gaskartusche. Das Gewinde ist bevorzugt als Außengewinde ausgebildet, so dass es mit einem korrespondierenden Innengewinde der Gaskartusche verschraubt werden kann.
  • 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.
  • Bevorzugt weist die Gaskartusche, insbesondere im Bereich einer Öffnung, ein Gewinde, besonders bevorzugt ein Innengewinde, auf, über welches das Ventil angebunden ist. Die Gaskartusche kann beispielsweise gemäß der Norm DIN EN ISO 7866:2021-05 ausgebildet sein.
  • 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 mindestens eine Auslassöffnung 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 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 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 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 5 zeigt eine geschnittene Explosionsdarstellung des Ventils nach Fig. 4.
    • Die Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 4 zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 7 zeigt eine geschnittene Detailansicht des Bereichs der Mündung des Zuführkanals des Ventils nach Fig. 4.
    • Die Fig. 8 zeigt eine geschnittene Detailansicht des Bereichs des Gasauslasses des Ventils nach Fig. 4.
    • Die Fig. 9 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 4 zur Erläuterung des Einfüllens von Gas in das Ventil gemäß einer ersten Variante.
    • Die Fig. 10 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 4 zur Erläuterung des Einfüllens von Gas in das Ventil gemäß einer zweiten Variante.
    • Die Fig. 11 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 12 zeigt eine geschnittene Explosionsdarstellung des Ventils nach Fig. 11.
    • Die Fig. 13 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 11 zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 14 zeigt eine geschnittene Detailansicht des Bereichs der Mündung des Zuführkanals des Ventils nach Fig. 11.
    • Die Fig. 15 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ventilkerns des Ventils nach Fig. 11.
    • Die Fig. 16 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 17 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 16 zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 18 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 19 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 18 zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 20 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils nach Fig. 2 in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 21 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 20 zur Erläuterung der Entnahme von Gas aus dem Ventil.
    • Die Fig. 22 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 23 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 22.
    • Die Fig. 24 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
    • Die Fig. 25 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils des Ventils nach Fig. 24.
    • Die Fig. 26 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des Ventils nach Fig. 24 im Bereich seiner Befüllöffnung.
    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 und 3 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. Das Rückhalteelement 14 weist eine kreisrunde Ausnehmung auf, in welcher ein Teil des Ventilgehäuses 11, insbesondere ein Teil eines Ventilkerns 30 des Ventilgehäuses 11, aufgenommen ist. Die Außenkontur des Rückhalteelements 14 ist bei dem Ausführungsbeispiel achteckig ausgebildet, kann aber alternativ eine abweichende Form aufweisen, beispielsweise kreisrund, viereckig, fünfeckig, sechseckig oder siebeneckig. Zwischen dem Rückhalteelement 14 und dem Ventilgehäuse 11 ist ein Dichtungselement 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 Ventilgehäuse 11 umfasst eine kreisringförmige Auslassöffnung 16, die 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. Die Auslassöffnung 16 ist von der Längsachse L beabstandet angeordnet und ermöglicht ein Ausströmen des Gases ein einer Richtung parallel zu der Außenwandung des Ventilgehäuses 11. Insofern ist die Auslassöffnung 16 in der Nähe der Außenwandung des Ventilgehäuses 11 an diesem vorgesehen. Ein Verhältnis des Abstands der Auslassöffnung 16 von der Längsachse L zu einem Abstand der Auslassöffnung 16 von einer parallel zur Längsachse L angeordneten Außenkontur der Gehäusehülse 33 liegt im Bereich von 10 bis 1000, bevorzugt im Bereich 10 bis 150, besonders bevorzugt im Bereich 25 bis 100, beispielsweise im Bereich von 40 bis 50, insbesondere bei 45.
  • Anhand der Darstellungen in Fig. 4 bis 10 soll der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ventils 10 gemäß Fig. 1 bis 3 erläutert werden.
  • In der Schnittdarstellung in Fig. 4 ist das Ventil 10 in einem betriebsbereiten Zustand gezeigt. Fig. 5 zeigt hingegen eine Explosionsdarstellung desselben Ventils 10. In der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 5 sind Oberflächen, die ein Gewinde aufweisen mit dem Bezugszeichen G gekennzeichnet.
  • Das Ventilgehäuse 11 des Ventils 10 umfasst einen Gehäusekern 30 und eine Gehäusehülse 33, die nicht lösbar, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, an des Gehäusekern 30 angeordnet ist. Zur Befestigung der Gehäusehülse 33 an dem Gehäusekern 30 ist als weiterer Teil des Ventilgehäuses 11 ein Befestigungselement 35 vorgesehen. Das Befestigungselement 35 ist nach Art eines Rings ausgebildet, der auf den Zusammenbau von Gehäusehülse 33 und Gehäusekern 30 aufgebracht wird. Dabei weist ein Ringloch des Befestigungselements 35 ein vorgegebenes Untermaß auf, so dass ein Presssitz des Befestigungselements 35 auf dem Zusammenbau von Gehäusehülse 33 und Gehäusekern erreicht wird. Insofern ist die Gehäusehülse 33 mit dem Gehäusekern 30 durch das Befestigungselement 35 kraftschlüssig und nicht lösbar verbunden.
  • Zwischen der Gehäusehülse 33 und dem Gehäusekern 33 ist ein ringförmiger Zwischenraum ausgebildet, der in der Auslassöffnung 16 mündet. Insofern befindet sich die kreisringförmige Auslassöffnung 16 zwischen einer Innenkontur der Gehäusehülse 33 und einer Außenkontur des Gehäusekerns 30. Das Gas kann aus dem Zwischenraum 36 in einer Richtung parallel zu der Längsachse L aus der Auslassöffnung ausströmen, vgl. Fig. 6 und 7 . Um den Zwischenraum an der Seite der Gehäusehülse 33 abzudichten, welcher der Auslassöffnung 16 gegenüberliegt, weist das Ventilgehäuse 11 ein Dichtungselement 34, insbesondere einen Dichtungsring, auf. Das Dichtungselement ist an einer der Auslassöffnung 16 gegenüberliegenden Seite der Gehäusehülse 33 angeordnet. Wie den Darstellungen in Fig. 6 und 7 entnommen werden kann, liegt das Dichtungselement 34 in sowohl an der Gehäusehülse 33 als auch einem Vorsprung des und Gehäusekerns 30 an und wird durch das Befestigungselement 35 in Position gehalten, insbesondere gepresst.
  • Der Zwischenraum 36 ist über einen Zuführkanal 31 mit dem Innenraum des Ventils 10 fluidverbunden. Der Zuführkanal 31 ist in dem Gehäusekern 30 ausgebildet und verläuft quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung L. Die Mündung des Zuführkanals 31 in den Zwischenraum 36 zwischen der Gehäusehülse 33 und dem Gehäusekern 30 ist mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnet.
  • Innerhalb des Gehäusekerns 30 ist ein Einsatz 26 angeordnet. Der Einsatz 26 wird durch einen Ring 27 kraftschlüssig in dem Gehäusekern 30 gehalten. In dem Innenraum des Gehäusekerns 30 ist ein Kartuschen-Verschlusselement 28 angeordnet, welches in eine in Fig. 4 gezeigte Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement 28 eine Passage zwischen der Auslassöffnung 16 und der Kartuschenanschlussöffnung 15 verschließt, hier eine Passage in dem Einsatz 26. 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 Betätigungselement 21 ist entlang der Längsrichtung bewegbar in einer Fassung 22 gelagert, die an der der Kartuschenanschlussöffnung 15 gegenüberliegenden Seite des Gehäusekerns 30 mit dem Gehäusekern 30 verschraubt ist. Zur Abdichtung ist zwischen dem Betätigungselement 21 und der Fassung ein Dichtungselement 23, hier ein Dichtungsring, angeordnet.
  • 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. 4 gezeigte Schließstellung vorgespannt, in welcher das Einlass-Verschlusselement 24 die Befüllöffnung 17 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. 6 ist eine Detaildarstellung eines Ventils 10 gezeigt, welches mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers verbunden ist. Der Gaskartuschenanschluss umfasst eine Abdichtungseinrichtung 200, 200', die an einer 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 geschaffen, in welchen das aus der Auslassöffnung 16 parallel zu Längsrichtung L ausströmende Gas aufgenommen wird. Die in Fig. 6 gezeigte Abdichtungseinrichtung 200, 200` umfasst ferner eine seitliche Öffnung 201, durch welche das aus dem Ventil 10, insbesondere der Auslassöffnung 16, parallel zur Längsachse L ausströmende Gas in einer Richtung schräg zu der Längsachse L abgeleitet wird, vgl. Pfeil A in Fig. 8 . 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 Detaildarstellung in Fig. 7 zeigt den Bereich des Ventilgehäuses 11, in welchem der Zuführkanal 31 in den Zwischenraum 36 zwischen dem Gehäusekern 30 und der Gehäusehülse 33 in der mündet. Seitlich der Mündung 32 ist das Befestigungselement 35 angeordnet, welches die Gehäusehülse 33 mit dem Gehäusekern 30 verbindet. Zur Abdichtung ist zwischen einem Vorsprung des Gehäusekerns 30 und der Gehäusehülse das Dichtungselement 34 ebenfalls durch das Befestigungselement 35 gehalten. Im Bereich der Mündung 32 ist ferne eine Stufe 38 in der Außenkontur des Gehäusekerns 30 vorgesehen, vgl. Fig. 5. Die Stufe 38 äußert sich dadurch, dass der Gehäusekern 30 auf einer der Kartuschenanschlussöffnung 15 zugewandten Seite der Mündung 32 eine größere Querschnittsbreite B1, hier einen größeren Durchmesser, aufweist als die Querschnittsbreite B2, hier der Durchmesser auf der der Kartuschenanschlussöffnung 15 abgewandten Seite der Mündung 32, vgl. Fig. 7. Bei dem vorliegende Ausführungsbeispiel ergibt sich durch diese Stufe 38 auf der der Kartuschenanschlussöffnung 15 abgewandten Seite der Mündung 32 der Zwischenraum 36 zwischen der Gehäusehülse 33 und dem Gehäusekern 30. Hingegen liegt die Gehäusehülse 33 auf der der Kartuschenanschlussöffnung 15 zugewandten Seite der Mündung 32 unmittelbar an dem Gehäusekern 30 an.
  • Die Darstellungen in Fig. 9 und 10 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 und der Umgebung abzudichten. Dies ist erforderlich, um beim Einleiten von Gas über die Befüllöffnung 17 ein unerwünschtes Austreten des Gases über die Auslassöffnung 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. Die Darstellungen in Fig. 9 und 10 zeigen jeweils, dass an der Außenkontur des Ventilgehäuses 11 ein Dichtelement 301 angeordnet wird, welches den Bereich um die Auslassöffnung 16 herum gegenüber der Umgebung abdichtet.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 gemäß Fig. 1 bis 3 wird anhand der Darstellungen in Fig. 11 bis 15 erläutert. Dieses Ventil 10 umfasst Elemente, die gleichwirkend zu den Elementen des in Fig. 4 bis 10 gezeigten Ventils 10 sind. Diese Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Vielmehr wird im Hinblick auf diese Elemente auf die entsprechende Beschreibung zu Fig. 4 bis 10 verwiesen. Im Unterschied zu dem Ventil 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Ventil 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Zuführkanal 31 an einer anderen Stelle des Gehäusekerns 30 angeordnet. Im Vergleich zu Fig. 4 ist der Zuführkanal 31 in Fig. 11 weiter von der Kartuschenanschlussöffnung 15 entfernt vorgesehen, hier also nach oben verschoben. Dementsprechend befindet sich auch die Stufe 38 an einer weiter von der Kartuschenanschlussöffnung 15 entfernten Position, vgl. Fig. 12 im Vergleich zu Fig. 5.
  • Zusätzlich ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Außenkontur des Gehäusekerns 30 eine Nut 37 angeordnet, die parallel zur Längsrichtung L verläuft. Die Nut 37 ist derart angeordnet, dass sie die Mündung 32 des Zuführkanals 31 schneidet bzw. in der Mündung 32 endet.
  • Gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 4 bis 10) kann eine solche Nut 37, die parallel zur Längsrichtung L verläuft, an der Außenkontur des Gehäusekerns 30 vorgesehen sein. Die Nut 37 ist bevorzugt derart angeordnet, dass sie die Mündung 32 des Zuführkanals 31 schneidet bzw. in der Mündung 32 endet.
  • Die Ausführungen zu Fig. 9 und 10 hinsichtlich des Befüllens gelten entsprechend auch für eine Gaskartusche 1, die ein Ventil 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 gemäß Fig. 1 bis 3 wird anhand der Darstellungen in Fig. 16 und 17 erläutert. Dieses Ventil 10 umfasst Elemente, die gleichwirkend zu den Elementen des in Fig. 4 bis 10 gezeigten Ventils 10 sind. Diese Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Vielmehr wird im Hinblick auf diese Elemente auf die entsprechende Beschreibung zu Fig. 4 bis 10 verwiesen. Im Unterschied zu dem Ventil 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Ventil 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in der Außenkontur des Gehäusekerns 30 eine Nut 37, insbesondere genau eine Nut 37, angeordnet, die parallel zur Längsrichtung L verläuft. Die Nut 37 ist derart angeordnet, dass sie die Mündung 32 des Zuführkanals 31, insbesondere des genau einen Zuführkanals 31, schneidet.
  • Die Ausführungen zu Fig. 9 und 10 hinsichtlich des Befüllens gelten entsprechend auch für eine Gaskartusche 1, die ein Ventil 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 gemäß Fig. 1 bis 3 wird anhand der Darstellungen in Fig. 18 und 19 erläutert. Dieses Ventil 10 umfasst Elemente, die gleichwirkend zu den Elementen des in Fig. 4 bis 10 gezeigten Ventils 10 sind. Diese Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Vielmehr wird im Hinblick auf diese Elemente auf die entsprechende Beschreibung zu Fig. 4 bis 10 verwiesen. Im Unterschied zu dem Ventil 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem Ventil 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in der Außenkontur des Gehäusekerns 30 zwei Nuten 37 angeordnet, die parallel zur Längsrichtung L verlaufen. Ferner umfasst das Ventil 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zwei Zuführkanäle 31, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Gehäusekerns angeordnet sind. Bevorzugt um fasst das Ventil 10 genau zwei Zuführkanäle 31. Die Nuten 37 sind derart angeordnet, dass sie jeweils die Mündung 32 eines der Zuführkanäle 31 schneiden.
  • Die Ausführungen zu Fig. 9 und 10 hinsichtlich des Befüllens gelten entsprechend auch für eine Gaskartusche 1, die ein Ventil 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel umfasst.
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 gemäß Fig. 1 bis 3 wird anhand der Darstellungen in Fig. 20 und 21 erläutert. Dieses Ventil 10 umfasst Elemente, die gleichwirkend zu den Elementen des in Fig. 4 bis 10 gezeigten Ventils 10 sind. Diese Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Vielmehr wird im Hinblick auf diese Elemente auf die entsprechende Beschreibung zu Fig. 4 bis 10 verwiesen. Im Unterschied zu dem Ventil 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Ventil 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in der Außenkontur des Gehäusekerns 30 eine Nut 37, insbesondere genau eine Nut 37, angeordnet, die parallel zur Längsrichtung L verläuft.
  • Die Nut 37 ist derart angeordnet, dass sie die Mündung 32 eines ersten Zuführkanals 31 schneidet bzw. in der Mündung 32 endet. Ferner umfasst das Ventil 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel einen zusätzlichen zweiten Zuführkanal 31, der in dieselbe Nut 37 wie der andere Zuführkanal 31 mündet.
  • Die Ausführungen zu Fig. 9 und 10 hinsichtlich des Befüllens gelten entsprechend auch für eine Gaskartusche 1, die ein Ventil 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst.
  • Die Darstellungen in Fig. 22 bis 26 zeigen ein sechstes und siebtes Ausführungsbeispiel eines Ventils 10 zum wahlweisen Schließen und wahlweisen Öffnen einer Gaskartusche 1 für einen Wassersprudler, die alternativ bei der Gaskartusche 1 nach Fig. 1 Verwendung finden können. Die Ventile 10 gemäß dieser Ausführungsbeispiele sind dazu eingerichtet, ein Gas in der Gaskartusche 1 zu halten, wenn es geschlossen ist und eine Fluidverbindung zur Gaskartusche 1 bereitzustellen, wenn sie geöffnet sind. Das jeweilige 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. Der Aufbau der Ventile 10 gemäß dem sechsten und siebten Ausführungsbeispiel ähnelt dem Aufbau der Ventile 10 gemäß der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, weshalb identische Bezugszeichen, Elemente mit identischer Funktion bezeichnen und diesbezüglich auf die Erläuterungen zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwiesen wird. Die Ausführungen zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen hinsichtlich des Befüllens gelten entsprechend auch für eine Gaskartusche 1, die ein Ventil 10 gemäß dem sechsten oder siebten Ausführungsbeispiel umfasst.
  • Das in Fig. 22 und 23 dargestellte Ventil 10 weist einen Ventilkörper 11 mit einem Gehäusekern 30 auf, der eine Befestigungsnut 39 umfasst. Die Befestigungsnut 39 ist ringförmig ausgebildet und öffnet sich in Richtung der Längsachse L. In der Befestigungsnut 39 ist ein ringförmiger, stirnseitiger Bereich der Gehäusehülse 33 angeordnet. Ferner befindet sich innerhalb der Befestigungsnut 39 ein Befestigungselement 35. Das Befestigungselement 35 ist ringförmig ausgebildet und in die Befestigungsnut 39 eingepresst, so dass das Befestigungselement 35 die Gehäusehülse 33 in der der Befestigungsnut 39 festlegt. Zwischen dem Befestigungselement 35 und der Gehäusehülse 33 ist ferner ein innerhalb der Nut angeordnetes Dichtungselement 34, beispielsweise ein Dichtungsring, vorgesehen.
  • Zwischen der Gehäusehülse 33 und dem Gehäusekern 30 ist eine ringförmige Auslassöffnung 16 gebildet, die 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.
  • Das in Fig. 24, 25 und 26 dargestellte Ventil 10 weist einen Ventilkörper 11 mit einem Gehäusekern 30 auf, der mehrteilig ausgestaltet ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst der Gehäusekern 30 ein erstes Gehäusekernteil 30.1 und ein zweites Gehäuseteil 30.2. Die Gehäusekernteile 30.1, 30.2 sind miteinander verbunden, beispielsweise über eine Schraubverbindung. Diese Schraubverbindung ist bevorzugt nicht-lösbar, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, oder nicht manuell lösbar oder nicht mit einem Standardwerkzeug lösbar oder ausschließlich mit einem Spezialwerkzeug lösbar. Das erste Gehäusekernteil 30.1 und das zweite Gehäusekernteil 30.2 sind derart ausgestaltet, dass in einem Bereich zwischen dem ersten Gehäusekernteil 30.1 und dem zweiten Gehäusekernteil 30.2 eine ringförmige Befestigungsnut 39 ausgebildet ist. In dieser Befestigungsnut 39 ist eine ringförmige Ausstülpung der Gehäusehülse 33 angeordnet und festgelegt.
  • Zwischen der Gehäusehülse 33 und dem Gehäusekern 30 ist ein Zwischenraum mit einer ringförmigen Auslassöffnung 16 gebildet, die 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. Der Zwischenraum zwischen Gehäusehülse 33 und Gehäusekern 30 ist über einen Zuführkanal 31 mit dem Innenraum des Ventils 10 fluidverbunden. Der Zuführkanal 31 ist zwischen dem ersten Gehäusekernteil 30.1 und dem zweite Gehäusekernteil 30.2 ausgebildet und verläuft quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung L. Bei dem Ausführungsbeispiel knickt der Zuführkanal 31 bei seinem weiteren Verlauf radial einwärts gesehen zunächst parallel zu der Längsrichtung L ab und dann nochmals in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung L. Der Zuführkanal 31 mündet radial einwärts gesehen in dem Innenraum des Ventils 10.
  • In dem Innenraum des Gehäusekerns 30 ist ein Kartuschen-Verschlusselement 28 angeordnet, welches in eine in Fig. 24 gezeigte Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Kartuschen-Verschlusselement 28 eine Passage zwischen der Auslassöffnung 16 und der Kartuschenanschlussöffnung 15 verschließt, hier eine Passage in dem zweiten Gehäusekernteil 30.2. 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 Betätigungselement 21 ist entlang der Längsrichtung bewegbar in dem ersten Gehäusekernteil 30.1 gelagert. Zur Abdichtung ist zwischen dem Betätigungselement 21 und dem ersten Gehäusekernteil 30.1 ein Dichtungselement 23, hier ein Dichtungsring, angeordnet.
  • Wie der Darstellung in Fig. 26 entnommen werden kann, weist das Ventilgehäuse 11 an einer der Kartuschenanschlussöffnung 15 gegenüberliegenden Seite eine Befüllöffnung 17 auf, über welche Gas in Richtung der Längsachse L in das Ventil 10 einströmen kann, wobei die Befüllöffnung 17 zwischen einer Außenkontur des Betätigungselements 21 und einer Innenkontur des Ventilgehäuses 11 angeordnet ist. Diese Befüllöffnung 17 ist ringförmig ausgestaltet. Das Betätigungselement 21 umfasst mehrere innenliegende, insbesondere seitliche, Öffnungen 40, die in einen Zwischenraum zwischen der Außenkontur des Betätigungselements 21 und der Innenkontur des Ventilgehäuses 11 münden. Über diese innenliegenden Öffnungen 40 kann Gas, welches in Richtung der Längsachse L in das Ventil einströmt, in das Betätigungselement 21, insbesondere entlang einer Richtung quer, bevorzugt senkrecht, zur Längsrichtung, geleitet werden. Das einströmende Gas kann das Einlass-Verschlusselement 24 bei ausreichendem Gasdruck in seine Offenstellung verbringen, in welcher die Passage zwischen dem Befüllöffnung 17 und der Kartuschenanschlussöffnung 15 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 zweiten Gehäusekernteil 30.2 in Richtung der Kartuschenanschlussöffnung 15 geleitet werden.
  • Eine der Ausgestaltung mit innenliegenden, seitlichen Öffnungen 40 des Betätigungselements 21 ist auch bei dem in Fig. 22 und 23 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils 10 vorgesehen.
  • Gemäß einer Abwandlung des in Fig. 24 bis 26 gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Gehäusehülse 33 einstückig mit dem als zweites Gehäusekernteil 30.2 ausgebildeten Element ausgestaltet. Insofern wird bei dieser Abwandlung das Ventilgehäuse 11 im Wesentlichen durch die Gehäusehülse 33, 30.2 und den Gehäusekern 30.1 gebildet. Die Auslassöffnung 16 ist zwischen einer Innenkontur der Gehäusehülse 33 und der Außenkontur des Gehäusekerns 30.1 vorgesehen. Diese Abwandlung bietet den Vorteil, dass das Fügen von Gehäusehülse 33, 30.2 und Gehäusekern 30.1 vereinfacht werden kann. Bei der Abwandlung des in Fig. 24 gezeigten Ausführungsbeispiels kann das Fügen von Gehäusehülse 33, 30.2 und Gehäusekern 30.1 über eine Schraubverbindung erfolgen, die nicht-lösbar, d.h. nicht zerstörungsfrei lösbar, oder nicht manuell lösbar oder nicht mit einem Standardwerkzeug lösbar oder ausschließlich mit einem Spezialwerkzeug lösbar ist.
  • Gemäß einer alternativen Abwandlung des in Fig. 14 bis 26 gezeigten Ausführungsbeispiels umfasst die Gehäusehülse 33 an ihrer Innenkontur einen Anbindungsbereich, welcher den ersten Gehäusekernteil 30.1 und/oder den zweiten Gehäusekernteil 30.2 hintergreift. Auf diese Weise kann eine formschlüssige Verbindung des Hülsenelements mit dem Gehäusekern ermöglicht werden, die ein Lösen der Gehäusehülse 33 in radialer Richtung erschwert bzw. verhindert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gaskartusche
    2
    Aufnahmeraum
    10
    Ventil
    11
    Ventilgehäuse
    13
    Überdruckventil
    14
    Rückhalteelement
    15
    Kartuschenanschlussöffnung
    16
    Auslassöffnung
    17
    Befüllöffnung
    18
    Überdruckventilöffnung
    19
    Berstscheibe
    20
    Dichtungselement
    21
    Betätigungselement
    22
    Fassung
    23
    Dichtungselement
    24
    Einlass-Verschlusselement
    25
    Federelement
    26
    Einsatz
    26`
    Anschlagfläche
    27
    Ring
    28
    Kartuschen-Verschlusselement
    29
    Federelement
    30
    Gehäusekern
    30.1
    Gehäusekernteil
    30.2
    Gehäusekernteil
    31
    Zuführkanal
    31'
    Zuführkanal
    32
    Mündung
    33
    Gehäusehülse
    34
    Dichtungselement
    35
    Befestigungselement
    36
    Zwischenraum
    37
    Nut
    38
    Stufe
    39
    Befestigungsnut
    40
    Öffnung
    200, 200`
    Abdichtungseinrichtung
    201
    Öffnung
    A
    Strömungsrichtung
    B1
    Querschnittsbreite
    B2
    Querschnittsbreite
    G
    Gewinde
    L
    Längsachse

Claims (15)

  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,
    wobei das Ventilgehäuse (11) mindestens eine Auslassöffnung (16) umfasst, die 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,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (16) von der Längsachse (L) beabstandet angeordnet ist.
  2. Ventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Abstands der Auslassöffnung (16) von der Längsachse (L) zu einem Abstand der Auslassöffnung (16) von einer parallel zur Längsachse (L) angeordneten Außenkontur des Ventilgehäuses (11) im Bereich von 10 bis 1000, bevorzugt im Bereich 10 bis 150, besonders bevorzugt im Bereich 40 bis 50, liegt.
  3. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (16) ringsegmentförmig, insbesondere kreisringsegmentförmig, oder ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet ist.
  4. Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (11) einen Gehäusekern (30) und eine Gehäusehülse (33) umfasst, wobei die mindestens eine Auslassöffnung (16) zwischen einer Innenkontur der Gehäusehülse (33) und einer Außenkontur des Gehäusekerns (30) angeordnet ist.
  5. Ventil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülse (33) zumindest teilweise in einer in dem Gehäusekern (30) ausgebildeten, insbesondere ringförmigen, Befestigungsnut (39) angeordnet ist, insbesondere wobei der Gehäusekern (30) ein erstes Gehäusekernteil (30.1) und ein zweites Gehäusekernteil (30.2) umfasst, wobei die Befestigungsnut (39) in einem Bereich zwischen dem ersten Gehäusekernteil (31.1) und dem zweiten Gehäusekernteil (31.2) angeordnet ist, wobei die Gehäusehülse (33) einen Anbindungsbereich aufweist, der als ringförmige Ausstülpung an einer Innenkontur der Gehäusehülse (33) ausgebildet ist und der Anbindungsbereich der Gehäusehülse (33) das erste Gehäusekernteil (30.1) und/oder das zweite Gehäusekernteil (30.2) hintergreift.
  6. Ventil (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekern (30) einen Zuführkanal (31) aufweist, der quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung (L) verlaufend angeordnet ist und in einem Zwischenraum zwischen der Gehäusehülse (33) und dem Gehäusekern (30) in einer Mündung (32) mündet, insbesondere wobei der Gehäusekern (30) auf einer der Kartuschenanschlussöffnung (15) zugewandten Seite der Mündung (32) eine größere Querschnittsbreite (B1), insbesondere einen größeren Durchmesser, aufweist als auf einer der Kartuschenanschlussöffnung (15) abgewandten Seite der Mündung (32).
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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) 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.
  10. 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, insbesondere wobei die Befüllöffnung (17) zwischen einer Außenkontur des Betätigungselements (21) und einer Innenkontur des Ventilgehäuses (11) angeordnet ist, wobei die Befüllöffnung (17) insbesondere ringförmig ausgestaltet ist.
  11. Ventil (10) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Einlass-Verschlusselement (24), welches durch ein Federelement (25) in eine Schließstellung vorgespannt ist, in welcher das Einlass-Verschlusselement (24) eine Passage zwischen der Befüllöffnung (17) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) oder 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 Passage zwischen der Befüllöffnung (17) und der Kartuschenanschlussöffnung (15) bzw. die Befüllöffnung (17) zum Einleiten von Gas geöffnet ist.
  12. Gaskartusche (1) zum Verbinden mit einem Gaskartuschenanschluss eines Wassersprudlers mit einem Ventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Verfahren zum Befüllen einer Gaskartusche (1) nach Anspruch 12, 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.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, 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.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei eine Fluidverbindung zwischen der Auslassöffnung (16) und der Umgebung abgedichtet wird.
EP23729319.6A 2022-05-27 2023-05-22 Ventil für eine gaskartusche, gaskartusche für einen wassersprudler und verfahren zum befüllen einer solchen gaskartusche Active EP4384749B1 (de)

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