Verschluß mit Druckausgleichsventil für einen Flüssigkeitsbehälter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Verschluß mit Druckausgleichsventil für die Befüllöffnung eines Flüssigkeitsbehälters mit einer unter Abdichtung in die Befüllöffnung passenden Spundbüchse aus elastischem Material, die eine Zentralöffnung aufweist, und mit einem manuell drehverstellbaren Ventilglied, das in der Zentralöffnung eine abdichtende Verschlußstellung und eine Druckausgleichsstellung einnimmt, in der das Innere des Behälters mit der Umgebung kommuniziert.
Ein solcher Verschluß ist aus der DE 42 19 571 C2 bekannt. Er hat eine Spundbüchse mit abwechselnd größeren und kleineren axialen Lüftungsnuten an der Wand der Zentralöffnung und ein Ventilglied mit abwechselnd größeren und kleineren axialen Lüftungsrippen am Außenmantel. Das Ventilglied hat Verschlußstellungen, in denen passende Nuten und Rippen in Eingriff sind, und Druckausgleichsstellungen, in denen nicht passende Nuten und Rippen in Eingriff sind.
Wenn der Flüssigkeitsbehälter voll gefüllt ist, taucht die Spundbüchse mit ihrem unteren Ende in die Flüssigkeit. Eine Betätigung des Druckausgleichsventils hat dann zur Folge, daß Flüssigkeit aus dem Behälter austritt. Von Nachteil ist weiterhin, daß man nur schwer unterscheiden kann, ob sich das Ventilglied des Druckausgleichsventils in einer der mehreren möglichen Verschlußstellungen oder Druckausgleichsstellungen befindet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einwandfrei hygienischen, einfach und sicher zu bedienenden Verschluß der eingangs
genannten Art zu schaffen, der es ermöglicht, einen Druckausgleich bei voll befüllte Behälter herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird mit einem derartigen Verschluß dadurch gelöst, daß die Spundbüchse einen seitlichen Druckausgleichskanal hat, dessen äußere Mündung sich oberhalb des Flüssigkeitspegels in dem voll befüllten Behälter befindet, daß das Ventilglied anschlagbegrenzt aus einer eindeutig vorgegebene Verschlußstellung in eine eindeutig vorgegebene Druckausgleichsstellung und zurück drehverstellbar ist, und daß das Ventilglied in der Druckausgleichsstellung einen Strömungsweg von der inneren Mündung des Druckausgleichskanals an die Oberseite der Spundbüchse eröffnet , den es in der Verschlußstellung innen absperrt, außen abdeckt und innen und außen dicht verschließt.
Die eindeutige Vorgabe einer Verschlußstellung und Druckausgleichsstellung und die anschlagbegrenzte Drehverstellung des Ventilglieds dazwischen machen den erfindungsgemäßen Verschluß sehr bedienungssicher. Die Stellungen lassen sich gut markieren, und es ist jederzeit erkennbar, ob sich das Ventilglied in der Verschlußstellung oder der Druckausgleichsstellung befindet. Die äußere Abdeckung und Abdichtung des Druckausgleichs-Strömungswegs mit dem in Verschlußstellung befindlichen Ventilglied stellt sicher, daß beim Abfüllen keine Restflüssigkeit oder Spülflüssigkeit in den Verschluß eintreten kann. Der Verschluß genügt damit höchsten Hygieneanforderungen .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Ventilglied einen äußeren Flansch, der in eine Ausnehmung der Spundbüchse paßt. Auf dem Boden der Ausnehmung ist eine von der Zentralöffnung nach außen führende Nut vorgesehen. Das Ventilglied hat eine Mantelnut, die in der Druckausgleichsstellung die
innere Mündung des Druckausgleichskanals mit der Nut auf dem Boden der Ausnehmung verbindet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flansch des Ventilglieds unrund. Er rastet in der Verschlußstellung und Druckausgleichsstellung mit einem Vorsprung radial außen an der Spundbüchse ein. Der Vorsprung überdeckt in der Verschlußstellung das äußere Ende der Nut auf dem Boden der Ausnehmung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied über den Umfang eingekerbt. Die Spundbüchse weist einen Nocken auf, der die Einkerbung abgreift und an ihren Enden zum Anschlag kommt, um den Stellwinkel des Ventilglieds zu begrenzen und die Verschlußstellung und Druckausgleichsstellung vorzugeben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet die der inneren Mündung des Druckausgleichskanals gegenüberliegende Partie des Ventilglieds in Umfangsrichtung eine Rampe, die in der Drehrichtung von der Verschlußstellung in die Druckausgleichsstellung abfällt. Dank dieser Rampe wird die Vorspannung der Abdichtung an der inneren Mündung des Druckausgleichskanals allmählich abgebaut, wenn man das Ventilglied aus der Verschlußstellung in die Druckausgleichsstellung dreht. Das eröffnet die Möglichkeit eines sanften, allmählichen Druckausgleichs, und insbesondere ein vorsichtiges Druckablassen beispielsweise vor dem erstmaligen Zapfen von Bier.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Verschluß einen Originalitätsschutz, der erkennen läßt, ob bereits eine Betätigung des Druckausgleichsventils erfolgt ist oder nicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied
mit einem hochbiegbaren Griffbügel versehen, der mit Stegen an dem Ventilglied befestigt ist, die beim erstmaligen Hochbiegen abreißen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kommt der an den Stegen hängende Griffbügel in der Ausnehmung der Spundbüchse versenkt zu liegen. Der Griffbügel ist so vor ungewollter Betätigung geschützt, und es ist die Stapelbarkeit der Behälter sichergestellt .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Ausnehmung der Spundbüchse eine Erweiterung, die den Griffbügel zu untergreifen ermöglicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spundbüchse in Zwei-Kunststoff-Technik aus einem weichen Außenteil und einem darin gänzlich eingebetteten harten Verstärkungsring aufgebaut .
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht des Ventilglieds eines Verschlusses mit Druckausgleichsventil; Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf das Ventilglied mit
Blick in Richtung II von Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht von unten auf das Ventilglied mit
Blick in Richtung III von Fig. 1; Fig. 4 die diametrale Schnittansicht einer zu dem Verschluß gehörigen Spundbüchse; Fig. 5 eine Draufsicht von oben auf die Spundbüchse mit
Blick in Richtung IV von Fig. 4; und Fig. 6 in Draufsicht von oben eine Zusammenbauzeichnung von Spundbüchse und Ventilglied.
Der im folgenden beschriebene Verschluß dient dazu, die Be- füllöffnung eines Flüssigkeitsbehälters dicht zu verschließen. Beispiele für solche Behälter sind Fässer, Kleinfässer (Partyf sser) oder Dosen, in denen Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, drucklos oder unter Druck abgefüllt sind. Speziell geht es um Partyfässer für Bier.
Die Befüllöffnung solcher Behälter ist ein beim Befüllvorgang oben befindliches kreisrundes Loch. Zu dem Verschluß gehört eine Spundbüchse 10 aus elastischem Material, die außenseitig im wesentlichen drehsymmetrisch zu ihrer Mittelachse ist und einen nach außen abstehenden Flansch 12 hat, mit dem sie an der Außenwand des Behälters anliegt. Die Spundbüchse 10 ragt mit einer im wesentlichen konischen Verjüngungspartie 14 in den Behälter hinein. Die Mantellinie der Verjüngungspartie 14 ist S-förmig gekrümmt. Zwischen dem Flansch 12 und der Verjüngungspartie 14 springt der Durchmesser der Spundbüchse 10 zurück, so daß eine Ringnut 16 gebildet wird, in die der Rand der Befüllöffnung beim Einschlagen der Spundbüchse 10 unter Abdichtung eintritt.
Für die Flüssigkeitsentnahme hat der Behälter eine von der Befüllöffnung separate untere Entnahmeöffnung. Dabei kann es sich um ein Spundloch, das mit einer Zapfarmatur o. ä. angezapft wird, oder einen in den Behälter integrierten Zapf- hahn handeln.
Durch Erschütterungen beim Transport und/oder Erwärmung kann sich in Bierfässern ein erheblicher Überdruck aufbauen, der dazu führt, daß man anfangs fast nur Schaum zapft. Es empfiehlt sich, diesen Überdruck vor dem erstmaligen Zapfen vorsichtig abzubauen. Dazu ist die Spundbüchse mit einem von Hand zu betätigenden Druckausgleichsventil versehen.
Beim drucklosen Entnehmen von Flüssigkeit aus der unteren Entnahmeöffnung entsteht oberhalb des Flüssigkeitspegels in dem Behälter ein Unterdruck. Der Behälter läßt sich mittels des Druckausgleichsventils belüften, um diesen Unterdruck abzubauen.
Die Spundbüchse 10 hat eine Zentralöffnung 18 , in der das Ventilglied 20 des Druckausgleichsventils sitzt. Das Ventilglied 20 ist für die Ventilbetätigung von außen zugänglich. Es nimmt in der Zentralöffnung 18 der Spundbüchse 10 wahlweise eine abdichtende Verschlußstellung oder eine Druckausgleichsstellung ein, in der das Innere des Behälters oberhalb des Flüssigkeitspegels darin mit der Umgebung kommuniziert.
Die Zentralöffnung 18 der Spundbüchse 10 ist ein der Grundform nach konisches, sich nach innen verjüngendes Sackloch, das nicht durchgehend achssymmetrisch ist, sondern über Umfang und Tiefe verteilt sowohl konische 22, 24, 26, als auch kreiszylindrische Mantelpartien 28, 30 hat. Das im wesentlichen komplementär gestaltete Ventilglied 20 hat dadurch in der Zentralöffnung 18 eine wohldefinierte Montagestellung.
Der Flansch 12 der Spundbüchse 10 hat außen eine im wesentlichen kreiszylindrische Ausnehmung 32 großen Durchmessers und dahinter zum Innern der Zentralöffnung 18 hin einen Ringwulst 34, der über den Konusmantel 22 der Zentralöffnung 18 radial nach innen vorsteht. Das Sackloch endet innen in einem ringwulstbegrenzten 36 Hals 38 und einer kreiszylindrischen Durchmessererweiterung 40.
An den Mantel 28 des Sacklochs führt ein Druckausgleichskanal 42 in Form einer Radialbohrung, die die Spundbüchse 10 auf etwa halber Höhe quer durchsetzt. Bei eingeschlagener Spundbüchse 10 befindet sich die Radialbohrung oberhalb des Flüssigkeitspegels in dem voll befüllten Behälter.
Das Ventilglied 20 hat außen einen in die Ausnehmung 32 der Spundbüchse 10 passenden Flansch 44. An diesen grenzt innen eine Dichtpartie 46 kleineren Durchmessers an, in die der äußere Ringwulst 34 der Spundbüchse 10 einrastet. Das Ventilglied 20 verjüngt sich mit konischen 48, 50, 52 und kreiszylindrischen 54 , 56 Mantelpartien nach innen zu einem Hals 58, und es endet in einem kreiszylindrischen Kopf 60 größeren Durchmessers. An dem Hals 58 rastet der innere Ringwulst 36 der Spundbüchse 10 ein.
Das Ventilglied 20 hat am Außenmantel eine sich über 90° in Umfangsrichtung erstreckende Einkerbung 62. Die Spundbüchse 10 hat am Innenmantel einen Nocken 64, der in die Einkerbung 62 hineinragt und als den Drehwinkel des Ventilglieds 20 begrenzender Anschlag wirkt.
Die der inneren Mündung des Druckausgleichskanals 42 gegenüberliegende Partie des Ventilglieds 20 bildet in Umfangs- richtung eine Rampe, die in der Drehrichtung von der Verschlußstellung in die Druckausgleichsstellung abfällt.
Das Ventilglied 20 hat eine axiale Mantelnut 65, die von der Höhe der inneren Mündung des Druckausgleichskanals 42 bis an die Unterseite des Flansche 44 reicht.
Auf dem Boden der Spundbüchsenausnehmung 32 ist eine Nut 66 vorgesehen, die in der gleichen Diametralebene wie der Druckausgleichskanal 42 liegt und von der Zentralöffnung 18 der Spundbüchse 10 bis an den äußeren Rand der Ausnehmung 32 reicht.
Der Flansch 44 des Ventilglieds 20 ist unrund. Er hat eine radial abstehende Nase 68, die in zwei Erweiterungen 70, 72 der Spundbüchsenausnehmung 32 paßt. Dadurch ist die abdichtende Verschlußstellung und Druckausgleichsstellung des
Ventilglieds 20 markiert und rastend fixiert. Die Nut 66 auf dem Boden der Spundbüchsenausnehmung 32 endet in der der Druckausgleichsstellung zugeordneten Erweiterung 72.
In der Druckausgleichsstellung wird über den Druckausgleichskanal 42, die Mantelnut 65 und die Nut 66 auf dem Boden der Ausnehmung 32 ein Strömungsweg zwischen dem Inneren des Behälters und der Atmosphäre eröffnet. In der Verschlußstellung wird die äußere Mündung der Nut 66 von der Nase 68 am Flansch 44 des Ventilglieds 20 abgedeckt und dicht verschlossen.
Von dem Flansch 44 des Ventilglieds 20 ist ein sich über dessen halben Umfang erstreckender Griffbügel 74 abgeteilt, der sich unter Drehung um eine diametrale Achse 76 hochbiegen läßt. Der Griffbügel 74 ist mit Stegen 78 an dem Ventilglied 20 befestigt, die beim erstmaligen Hochbiegen abreißen und gut sichtbare Bruchflächen bilden. Dadurch ist ein Originalitätsschutz gegeben.
Der Griffbügel 74 kommt in der Spundbüchsenausnehmung 32 versenkt zu liegen. Die Ausnehmung 32 hat eine bis an den Rand der Spundbüchse 10 reichende Erweiterung 80, in der ein von dem Flansch 44 nach außen abstehender Fortsatz 82 des Griffbügels liegt und am Rand untergriffen werden kann.
Der hochgebogene Griffbügel 74 dient dazu, das Ventilglied 20 aus der Verschlußstellung in die Druckausgleichsstellung und zurück zu drehen.
Liste der Bezugszeichen
Spundbüchse 74 Griffbügel
Flansch 76 Achse
Verjüngungspartie 78 Steg
Ringnut 80 Erweiterung
Zentralöffnung 82 Fortsatz
Ventilglied konische Mantelpartie konische Mantelpartie konische Mantelpartie kreiszylindrische Mantelpartie kreiszylindrische Mantelpartie
Ausnehmung
Ringwulst
Ringwulst
Hals
Durchmessererweiterung
Druckausgleichskanal
Flansch
Dichtpartie konische Mantelpartie konische Mantelpartie konische Mantelpartie kreiszylindrische Mantelpartie kreiszylindrische Mantelpartie
Hals
Kopf
Einkerbung
Nocken
Mantelnut
Nut
Nase
Erweiterung
Erweiterung