WO2019159131A1 - Behälter mit einem regelventil für den druck im behälter, verfahren zur druckregelung, metallischer behälter - Google Patents

Behälter mit einem regelventil für den druck im behälter, verfahren zur druckregelung, metallischer behälter Download PDF

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WO2019159131A1
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container
control valve
pressure
pressure chamber
filling
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Peter HORZ
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Ardagh Mp Group Netherlands B.V.
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    • B67D2001/0487—Mixture of gases, e.g. N2 + CO2

Definitions

  • Container with a regulating valve for the pressure in the container
  • the inventions relate to the technical field of packaging technology. Specifically, an invention relates to a container whose contents can be comfortably removed by a consumer who is in particular under an increased internal pressure in comparison to the external pressure. Specifically, another invention relates to a
  • yet another invention relates to a control method for pressure in a container.
  • another invention relates to a container cavity bottom and a modular system for producing a container hollow bottom.
  • Another invention relates to a method for filling a container.
  • the container is comparatively bulky, significantly larger than a common one
  • Soda can and the content is a drink taken under pressure
  • Portable beer kegs those with a volume of less than 50 liters, especially less than 20 liters and more than 2.5 liters, whose content can be tapped by consumers independently are in two common variants of particular importance.
  • a variant of such, provided with metallic mantle, portable beer kegs can be emptied by the action of gravitational force.
  • a tap is arranged in the lower region of the outside of the container. By opening the tap, the beer can flow out.
  • such containers comprise a device which allows air from the environment to reach the interior of the container.
  • Such containers are not very user-friendly, since to fill a glass with beer, the keg must be placed, for example, on the edge of a table or the keg must be supported in order to be able to fill the glass below the tap.
  • the durability of the drum contents after the start of the barrel is significantly reduced by flowing in the outflow of the beer atmospheric oxygen.
  • Another variant are containers with an internal pressure system. Through these systems, the pressure inside is kept above the ambient pressure. This allows the arrangement of the tap in the upper region of the container. As a result, a consumer typically has sufficient space between the lower outlet end of the tap and the level of the container to hold a glass to be filled under the tap, without having to specially position the keg.
  • the shelf life of the beer can be up to more than BO days after the start of the barrel, as no atmospheric oxygen flows into the drum during beer extraction.
  • a beer keg system of the second variant is known to those skilled in the art from WO 1999/47451
  • a beer keg system which comprises a print cartridge, which is arranged in the interior of the beer-filled container space and generates an overpressure in this space.
  • the print cartridge contains activated carbon, whereby a larger amount of pressure or propellant gas can be introduced into the cartridge compared to a cartridge not provided with activated carbon, without raising the pressure in the cartridge too much. In trade and sale, these cartridges are called "carbonator”.
  • Propellant gas however, has a limited flexibility, since such cartridges are purchased from the manufacturer of the container already filled with propellant gas and installed in the beer barrels produced by him (as metallic containers). Still later, the beer kegs are filled with beer by the bottler and the carbonator is activated, meaning the release of a pressure control system emanating from the carbonator.
  • the material of the "carbonator” consists of a different metal than the material of the wall of the beer keg, this leads in the recycling process to a mixed scrap (including material of the wall of the "carbonator” and material of the outer wall of the beer keg), which in the future more and more attention receives.
  • US 2,345,081 (Ward) from 1944 relates to a siphon (a mineral water dispenser).
  • This has a bottom construction with a pressure chamber for temporarily storing a gas well above atmospheric pressure with the gas over a
  • Valve construction VB can be drained in a controlled with liquid (mineral water, not beer) filled chamber (a filling space LC).
  • the pressure chamber has a respective bulged in the pressure chamber in both axial ends wall.
  • a high pressure cartridge GB is plugged (as a container) to the lower end of the siphon (screwed with a sleeve), preventing the siphon from standing on one level, especially a flat bottom or flat table can.
  • the invention face the task of providing a system which can be produced inexpensively for a consumer with high ease of operation, a high level of comfort
  • the object is achieved by a container hollow bottom with two floors, wherein the pressure valve is connected to the first floor and the second floor (claim 35).
  • the modular system achieves the production of a
  • the inventions also relate to a container for holding and permanently storing a pasteurized, sterilized or corrosive beverage that can be conveniently removed by a consumer from the container, wherein the container is relatively bulky.
  • Corrosive drinks for example soft drinks with a low pH (pH ⁇ 7), are difficult to store in large containers and have thus far not been satisfactorily stored. Due to its low pH, this will
  • the containers affected by the invention are thus significantly larger than current beverage cans (usually 500 ml or 330 ml) and the contents of the drink should be tapped, in particular, the container concerned here takes more than 1.5 L, in particular more than 2.5 L, one of the problematic drinks mentioned and / or specifically less than 51 L or less than 21 L (for 20,000 ml or 50,000 ml containers).
  • Such containers are particularly unsuitable for corrosive, pasteurized or sterilized drinks.
  • the pasteurization or sterilization conditions within the container can not be ensured sufficiently for a longer period of time, or the pasteurization or sterilization conditions are lost during the tapping of the beverage.
  • An example of pasteurized or sterilized drinks to be stored are fruit juices.
  • Wall material of the container are attacked (corrosion).
  • the wall material of the container can also be attacked when the pH of the contents is high (pH> 7).
  • General anticorrosive coatings of the liquid contacting parts of the container used, for example, to prevent rusting or other types of corrosion, are for the purpose of avoiding corrosion by acidic liquids (pH less than 7) or basic liquids (pH greater than 7) often unsuitable.
  • the invention also has the object of providing a comparatively bulky container which is suitable for receiving corrosive, pasteurized or sterilized drinks and the contents of the container can be conveniently removed by a consumer.
  • Claim 71 which are usable according to claim 73 and claim 74, and by a method for filling a container with a liquid after
  • a claimed container for storing a liquid comprises a
  • Filling space also: filling chamber
  • a pressure chamber a connecting element (in particular a flow-through sleeve) and a control valve (also: pressure valve).
  • the filling space is formed by a container bottom, a container wall and a container top and in the Behellraum there is a first pressure.
  • the pressure chamber is formed by the container bottom and a pressure chamber bottom and in the pressure chamber there is a second pressure.
  • the connecting element is connected to the container bottom, the
  • Pressure chamber bottom (at least inserted into an opening in the container bottom and / or the pressure chamber floor or inserted) and preferably connected to the control valve.
  • the control valve In the open state of the pressure valve, the control valve connects the filling chamber and the pressure chamber fluidkommuniweld, this specifically on the
  • Pressure valve separates the pressure valve, the filling chamber and the pressure chamber fluid-tight against each other (claim 1).
  • Pressure chamber floor which are each directed from the interior of the pressure chamber floor to the outside. Depending on the pressure difference and the thickness of the material
  • Pressure chamber floor and the container bottom may cause deformation or
  • Pressure chamber floor can be a part of the forces through the connecting element
  • Arrangement of the connecting element has a higher differential pressure (for example high pressure in the pressure chamber) while avoiding the aforementioned deformation or bulging.
  • Fluid communicating means a fluid exchange between two rooms
  • Fluid-tight means that practically no fluid exchange can take place between two rooms; The skilled person understands that perfect sealing of two spaces without any fluid exchange or fluid flow is practically unrealizable.
  • the control valve may be arranged outside of the connecting element.
  • the diameter of the connecting element which is intended to absorb forces primarily as described above, can be made small.
  • the control valve can also be arranged outside the pressure chamber. As a result, the volume of the pressure chamber (with the same amount of propellant gas in the pressure chamber) can be kept small.
  • a lying outside the pressure chamber portion of the connecting element may be connected to the control valve.
  • the pressure chamber bottom may have an opening through which a fluid can flow from the pressure chamber into the control valve.
  • the connecting element may have an opening through which a fluid can flow from the control valve into the connecting element.
  • the connecting element can not be connected directly in a fluid-communicating manner with the pressure chamber. Accordingly, at least one more element between the
  • Connecting element and the pressure chamber arranged, e.g. the control valve.
  • a stored in the pressure chamber fluid can flow into the control valve, the fluid from the control valve can flow into the connecting element, the fluid can flow from the connecting element into the filling space.
  • the connecting element can engage in a recess of the container bottom and in a recess of the pressure chamber floor.
  • the recess of the container bottom may have a larger area, especially a larger diameter, than the recess of the pressure chamber floor.
  • the control valve may be arranged in the filling chamber of the container.
  • the control valve is completely, so its entire volume, arranged in the filling chamber of the container.
  • the container bottom of the container may have an opening, wherein a fluid can flow from the pressure chamber into the control valve through the opening.
  • the connecting element of the container can be designed so that it is not permeable by a fluid.
  • the connecting element can not have a channel through which a fluid could flow.
  • a fluid from the pressure chamber can be directly (without intermediate element) can be flowed into the control valve and from the control valve directly (without intermediate element) can be flowed into the Beglallraum.
  • the control valve can contact the pressure chamber bottom.
  • the control valve can also contact the tank bottom.
  • the control valve can also contact the pressure chamber bottom and the container bottom.
  • the connecting element may have a (maximum) cross-sectional area of at most 700 cm 2 .
  • the connecting element has a cross-sectional area of not more than 500 cm 2 , more preferably not more than 300 cm 2 , more preferably not more than 100 cm 2 , especially not more than 10 cm 2 . Due to a small cross-sectional area, sufficient space remains in the pressure chamber for a fluid to be taken up (eg propellant gas).
  • the connecting element may have a weight of at most 10 kg.
  • the weight of the connecting element is at most 5 kg, more preferably at most 2 kg, even more preferably at most 1.3 kg, especially at most 0.5 kg.
  • Connecting element facilitates the transportability of the container.
  • the connecting element can have a maximum height of 0.8 m.
  • the connecting element has a height of at most 0.5 m, more preferably at most 0.3 m, especially at most 0.1 m.
  • a small height of the connecting element facilitates the handling of the container.
  • the container may include an outlet conduit with one end and another end. The one end of the outlet conduit may be in the filling space
  • a consumer can take a content from the filling space via the outlet line (tap).
  • tap outlet line
  • the container bottom may be arched in its interior or be designed dome-shaped, towards the Beglallraum.
  • At least a portion of the container bottom can thus be designed arched. Between the lower end of a section of the outlet pipe that is in the
  • a point on the pressure chamber floor (the surface of the pressure chamber floor) is a (first) distance.
  • the distance is preferably the shortest distance of a point on the pressure chamber floor and the end lying in the filling space.
  • the shortest distance can be determined by the selection of a point on the pressure chamber floor, which has the smallest distance to the lying in the filling space end of the outlet.
  • the distance between the described end of the inner portion of the outlet duct and the pressure space bottom may be less than a distance between the
  • Connecting element it is the edge of the recess of the container bottom, in which case a vertex is extrapolated (in the middle of the recess).
  • the container bottom is at least partially curved or dome-shaped and has a central opening, at a point of the container bottom, where the vertex would lie on the container bottom, if the container bottom would not have the opening or the opening at another Place would lie, the container bottom has a vertex.
  • the vertex in this case is to be determined by extrapolation and is located at a point where the vertex would lie on the container bottom, when there is no opening in the container bottom or the opening is present at another location.
  • Liquid is, e.g. Beer, and the level in the filling space is low.
  • the lowest point (or deepest gutter) of the fill space is below the highest point of the bin bottom.
  • the former is radially outward, the second is in the center.
  • the end of the outlet pipe protrudes the end of the outlet pipe.
  • Pressure room floor improves the removal of the contents. Less foam is taken.
  • a z-axis can also be formed through the container.
  • the z-axis extends therein from or through the pressure chamber bottom toward the container top. Accordingly, there is a lower numerical value on the z-axis for the pressure chamber floor than for the container top.
  • the end of the outlet pipe can not be above (ie at the same height or below) of the
  • Pressure valve may be arranged with respect to the z-axis. This arrangement provides the above-described advantage of taking a smaller portion of
  • the container bottom may be curved or dome-shaped. In this case, at least a portion of the container bottom is curved or dome-shaped.
  • An end of the outlet duct, especially one end located in the filling space, can not be above (equal height or below) the apex or edge of an opening of the tank bottom.
  • the vertex determination described above is also applicable to this container.
  • the embodiment again has the advantage of reduced removal of foam from the filling space.
  • values of pressure disclosed herein refer to relative pressure, where ambient pressure is the reference.
  • the pressure in the pressure chamber may be at least 100 kPa (1 bar) greater than in
  • the pressure in the pressure space is preferably at least 200 kPa (2 bar), more preferably at least 300 kPa (3 bar), greater than the pressure in the filling space.
  • Quantity of propellant (high pressure) be stored in the pressure chamber and at the same time be the pressure in the filling space (relatively) lower, resulting in a better and, over different fill levels of Be Pavllraums away, stable extraction behavior leads.
  • the pressure chamber can be filled with a propellant gas.
  • the propellant is preferably carbon dioxide (C0 2 ), nitrogen (N 2 ), nitrous oxide (N 2 0) or mixtures of the gases.
  • the pressure in the pressure space is preferably between 5 bar (0.5 MPa) and 35 bar
  • the pressure in the pressure chamber is also determined by the volume of the pressure chamber, so that at a larger volume of the pressure chamber under
  • Presence of a constant amount of substance may be lower or at a smaller volume of the pressure chamber, the pressure may be higher.
  • the pressure in the filling chamber may be smaller than the pressure in the pressure chamber.
  • the pressure in the filling space can be between 0.5 bar (50 kPa) and 7 bar (0.7 MPa), more specifically between 0.5 bar and 2.5 bar, more particularly between 0.8 bar and 1.2 bar.
  • the volume of the pressure space may be between 0.1 L and 5 L, especially between 0.1 L and 3 L, more specifically between 0.5 L and 2.5 L, more particularly between 0.5 L and 1.5 L.
  • the volume of the filling space can be between 1 L and 25 L, especially between 2 L and 20 L.
  • the filling space preferably has a volume which allows 2 L, 3 L, 5 L or 20 L of a liquid to be accommodated so that a gas-filled area of at least 0.05 L preferably exists in addition to the liquid in the filling space.
  • the pressure chamber can not include a filler.
  • a filler is a component that is typically in a solid state at ambient conditions and allows for the uptake of a substance amount of a substance.
  • the pressure increase, in the space in which the filler is introduced falls lower by the introduction of the substance, compared with the introduction of the same amount of substance in the same space without filler.
  • the vapor pressure of the propellant gas or propellant gas mixture may be above the pressure of the pressure space, especially down to a temperature of -5 ° C. Accordingly, the propellant gas or the propellant gas mixture in the pressure chamber is for the most part in gaseous form, it being known to the person skilled in the art that even in this state a (very) small proportion of the propellant gas or the propellant gas mixture is present in liquid form (cf.
  • the container bottom is arched at least in the radial inner region upwards or formed as a whole dome-shaped, perhaps except the outer
  • the container bottom in the z-direction to the container interior is curved.
  • the vertex or the edge of a recess of the container bottom protrudes in the direction of the filling volume for the liquid.
  • a curvature of the container bottom can be a space of only a total of two components (here tank bottom and pressure chamber floor) form, with more than two components can be used to form the space.
  • a container bottom arched inwards (to the filling space) permits a further emptying of a filled container, because with a constant residual filling quantity in the edge region of the filling space of the container, a container bottom curved in relation to a flat or in another z-direction results in an increased filling height (with a smaller cross-sectional area ), see. to US 2,345,081 (Ward), initially mentioned and set forth.
  • the pressure chamber floor can be configured substantially planar, especially the pressure chamber floor is formed substantially parallel to the container top.
  • the "essentially” allows a deviation from the flatness and parallelism by 10%. This is sufficient for mounting a connecting element between both recesses of the floors runs and is connected to these sealing.
  • the deviation from the flatness can be used to apply a voltage to the connecting element, wherein the container bottom is slightly deflected upward, and the connecting element is taken up by clamping.
  • the pressure chamber floor can be designed so that the pressure chamber floor does not contact the planar surface when the container is standing upright on a level surface.
  • the container bottom, the pressure chamber bottom, the container wall and / or the container top are preferably made of metal sheet with a respective wall thickness of less than 1.0 mm.
  • the wall thickness is less than 0.8 mm, more preferably less than 0.55 mm.
  • a small material thickness (wall thickness) of the components of the container results in a particularly economical use as a disposable container.
  • a disposable container is typically disposed of by a consumer after use and is not reused.
  • Each container disclosed herein may be a keg, in particular a beer keg.
  • the connecting element may comprise a metallic material, in particular the connecting element may consist of the metallic material.
  • the filling space of a container can be filled with a liquid.
  • the liquid is beer, which means any kind of beer, alcohol-free and alcoholic beer.
  • the described container can be used as a portable drum, the drum having a filling volume of not more than 20 L, preferably not more than 10 L or 5 L. Specifically, the volume is greater than 1 L and in particular greater than 2 L.
  • the pressure in the filling space of a described container can be regulated (automatically) in one method.
  • the filling space is at least partially filled with a liquid and the pressure chamber is at least partially filled with a propellant gas.
  • the container includes an outlet conduit with a valve. When the valve is open, the outlet line connects the filling chamber and a container
  • the valve is actuated, whereby a portion of the liquid in the filling space in the - surrounding the container - space is drained and according to the volume of the drained liquid, the pressure in the filling chamber decreases.
  • the control valve opens when a threshold value of the pressure in the filling space is undershot, which results in a portion of the Propellant gas volume in the pressure chamber flows into the filling space.
  • a second threshold value of the pressure in the filling space is exceeded, the regulating valve closes and does not permit any further flow of propellant gas from the pressure space into the filling space.
  • the first and second thresholds result from the characteristics of the container.
  • a container hollow bottom can be used for a container.
  • Container hollow bottom comprises a first bottom and a second bottom and a connecting element and a control valve. Both the first bottom (container bottom) and the second bottom (pressure chamber bottom) has a recess. The first floor is connected to the second floor. The connecting element is connected to the first floor and the second floor. As a result, a fluid-tight pressure chamber is formed. In the open state of the control valve, the pressure chamber is fluid-communicating with a space surrounding the container hollow bottom.
  • the pressure chamber In the closed state of the control valve, the pressure chamber is separated from a space surrounding the container hollow bottom, fluid-tight.
  • the first floor and / or the second floor is made of steel, iron or aluminum.
  • the control valve preferably comprises a plastic, especially a thermoplastic, more preferably the pressure valve consists of two or three different thermoplastics.
  • both the container bottom, the container wall, the container top and the pressure chamber floor can be made of tinplate.
  • the first bottom of the container hollow bottom may have a curved or dome-like shape, in particular curved upward, so that the curvature extends into the interior of the container (the filling space).
  • the connecting element of the container hollow bottom can each engage in the recess of the first bottom and the second bottom.
  • This overpressure can be caused by a propellant, in particular
  • Carbon dioxide, nitrogen, nitrous oxide or mixtures of gases are gases.
  • the first bottom of the container bottom can be the second bottom of the container bottom
  • Container hollow bottom overlap, preferably, the second bottom is axially completely enclosed by the first bottom.
  • edge region of the first floor may be configured such that the container hollow floor is provided with a first floor Container is connectable. This connection can be designed in particular by a crimp.
  • the connecting element may be connected in the container hollow bottom to the first bottom and the second bottom so that forces acting on the first bottom and the second bottom at an overpressure in the pressure chamber can be at least partially absorbed by or by the pressure valve. This results in an improved stability of the container hollow bottom with an overpressure in the
  • the elements of the container bottom may have the configurations and characteristics described above with respect to a container.
  • a modular system for producing a container cavity comprises a first floor (container floor), a second floor (pressure room floor), a
  • the first floor has a recess.
  • the second floor has a recess.
  • the connecting element can be introduced into the recess of the first floor and into the recess of the second floor in such a way that a section of the connecting element (of the sleeve through which it can pass) projects beyond the second floor.
  • the protruding portion may protrude at least 3 mm, more preferably at least 5 mm, more preferably at least 10 mm, more particularly at least 20 mm.
  • the first bottom of the modular system may have a domed or dome-like shape.
  • the connecting element of the modular system can engage in each case a recess of the first floor and the second floor.
  • connection of the components of the modular system, namely the first bottom, the second bottom, the connecting element and the control valve is, when the control valve is closed, a fluid-tight
  • the elements of the modular system may include the configurations and features described above with respect to a container.
  • a container with a filling chamber, a pressure chamber, a connecting element and a control valve can be filled in one method.
  • the filling space is formed by a container bottom, a container wall and a container top.
  • a first pressure p B In the Behellraum there is a first pressure p B.
  • the pressure chamber is through the tank bottom and formed a pressure room floor.
  • a second pressure p D In the pressure chamber there is a second pressure p D , the pressure being above the atmospheric pressure.
  • the second pressure p D4 is more than 3 bar.
  • the connecting element is connected to the container bottom and the pressure chamber bottom.
  • the container has a filling space inlet.
  • a liquid is filled into the filling space via the filling space inlet.
  • a gas is introduced into the control valve via a control valve inlet. The control valve inlet is closed.
  • the same purpose is achieved by other means, namely by biasing a tension member, whereby a force is exerted on a diaphragm and the diaphragm moves in a positive z-direction. Again, it is activated.
  • the membrane is an example of a control element, and as such impermeable to the fluid.
  • the pressure in the filling space is increased temporarily (temporarily), preferably for shorter than 10 s.
  • a surge can be used for the activation of the control valve.
  • the pressure can be increased by at least 1 bar to activate.
  • a metallic container may store a pressurized liquid, preferably beer.
  • the container comprises a filling space for the liquid and a pressure space for a propellant gas.
  • the filling space is formed between an upwardly curved container bottom and a container top. The filling space absorbs the liquid and a first overpressure relative to the exterior.
  • Pressure chamber is formed between the container bottom and a pressure chamber bottom located further down (in an upright container).
  • the pressure chamber receives a second overpressure of a propellant gas.
  • a first recess is provided and in the pressure chamber bottom, a second recess is provided, wherein the recesses are axially aligned to a sealing
  • a container for storing a liquid comprises a filling space, a receiving space and a pressure space.
  • the container comprises a container top, a container wall, a container bottom and a pressure room floor.
  • the pressure chamber is formed by the container bottom and the pressure chamber floor.
  • the filling space is formed by a bag which can be filled with the liquid.
  • the bag is arranged in the receiving space. The bag is so filled with the liquid that the Liquid contacted neither the container top, nor the container wall, nor the container bottom directly.
  • the pressure chamber provides overpressure.
  • a connection for example by a valve and a connecting element, the pressure chamber with the receiving space, the pressure in the receiving space can be regulated, wherein the pressure in the receiving space can be passed to the Beyogllraum.
  • a connecting element connects the receiving space and the pressure chamber.
  • the connecting element By the connection of the connecting element with the container bottom and the pressure chamber bottom, at least a part of the force can be absorbed, which consists of the pressure difference between the pressure chamber and the receiving space and the
  • the pressure chamber is preferably filled with a propellant, being used as propellant gas
  • Carbon dioxide (C0 2 ), nitrogen (N 2 ), nitrous oxide (N 2 0) or mixtures of gases is used.
  • the propellant gas may also comprise an inert gas, the proportion of the inert gas being above the proportion in the environment of the container.
  • a gas is inert when under normal storage and Zapf beau (typically in a range of absolute pressure between 0.5 bar and 10 bar and a temperature range between 0 ° C and 50 ° C) to be stored in a container disclosed liquid not or reacts only insignificantly with the inert gas and the gas is stable.
  • the inert gas can be nitrogen, a noble gas (helium, neon, argon, krypton, xenon) or
  • Argon Be mixtures of it. Argon is particularly preferred.
  • the pressure in the pressure space can be between 5 bar (0.5 MPa) and 35 bar (3.5 MPa), preferably between 5 bar and 30 bar, particularly preferably between 8 bar and 25 bar.
  • values of pressure disclosed refer to relative pressure, with ambient pressure being the reference.
  • the pressure space preferably has a volume between 0.1 L and 5 L, more preferably between 0.1 L and 3 L, even more preferably between 0.5 L and 2.5 L, most preferably between 0.5 L and 1.5 L.
  • the pressure chamber can also have volumes between 0.4 L and 0.7 L.
  • the pressure chamber has no filler.
  • a filler is a component that is typically in a solid state at ambient conditions and allows for the uptake of a substance amount of a substance. In this case, the pressure increase, in the space in which the filler is introduced, falls lower by the introduction of the substance, compared with the introduction of the same amount of substance in the same space without filler.
  • Examples of a filler are activated carbon or zeolites.
  • the vapor pressure of the propellant gas or the propellant gas mixture may be above the pressure of the pressure chamber, preferably down to a temperature of -5 ° C down.
  • the receiving space may be formed by the container top, the container wall and the container bottom.
  • the container may comprise an opening on the container top, the opening being closed by a closure.
  • the bag may be attached to the closure. Specifically, an upper end of the bag is glued to the closure, welded or attached via an airtight clamp.
  • the container may comprise a connecting element and a control valve, wherein the connecting element with the container bottom and the
  • Pressure chamber floor is connected.
  • the control valve may be connected to the connecting element. Specifically, a portion of the control valve is connected to a portion of the connecting element which projects out of the container bottom or projects out of the pressure chamber.
  • the control valve may be arranged outside the pressure chamber.
  • the control valve can be arranged completely outside the pressure chamber.
  • a fluid in the pressure chamber can flow into the control valve via an opening in the pressure chamber bottom and into the control valve starting from the control valve
  • Inflow connecting element Starting from the connecting element, the fluid can flow into the filling space.
  • the control valve of the container may be arranged in the receiving space. Specifically, the control valve is complete (its entire volume) in the receiving space
  • the container bottom of the container may have an opening (or more), wherein a fluid from the pressure chamber into the control valve through the opening in the
  • Container bottom can flow.
  • the connecting element can also have no channel.
  • the connecting element can be configured such that it can not be flowed through by a fluid.
  • the connecting element can be fixed to the pressure chamber floor, as a form of "fixed attachment". For example, through a weld.
  • the pressure chamber floor has no recess (assembly of the valve body above the pressure chamber).
  • a fluid from the pressure chamber can flow directly (without intermediate element) into the control valve and can flow from the control valve directly (without intermediate element) into the receiving space.
  • the control valve can contact the pressure chamber floor, in particular be fixed there.
  • the control valve can also contact the tank bottom.
  • the control valve can also contact the pressure chamber bottom and the container bottom.
  • the connecting element protrudes axially to allow the assembly of the valve body, so after axially inside the filling space at internal mounting (above the pressure chamber), or at lower mounting of the valve body (below the pressure chamber) to axially below.
  • the connecting element allows the mounting of the valve body so above or below the pressure chamber.
  • the connecting element may have a (maximum) cross-sectional area of at most 700 cm 2 .
  • the connecting element has a cross-sectional area of at most 500 cm 2 , more preferably not more than 300 cm 2 , more preferably not more than 100 cm 2 , especially not more than 10 cm 2 . Due to a small cross-sectional area, sufficient space remains in the pressure chamber for a fluid to be taken up (eg propellant gas).
  • the connecting element may have a weight of at most 10 kg.
  • the weight of the connecting element is at most 5 kg, more preferably at most 2 kg, even more preferably at most 1.3 kg, especially at most 0.5 kg.
  • Connecting element facilitates the transportability of the container.
  • the connecting element can have a maximum height of 0.8 m.
  • the connecting element has a height of at most 0.5 m, more preferably at most 0.3 m, especially at most 0.1 m.
  • a small height of the connecting element facilitates the handling of the container.
  • the bag in the container can be flexible.
  • the bag may be stretchable and preferably comprise an elastomer.
  • Stretchable means that the surface of the bag by a force
  • the bag may have elastic properties such that it is deformable under a force, but returns to the shape prior to the application of force upon termination of the force.
  • the bag may comprise at least one plastic layer, in particular
  • the bag comprises at least one plastic layer and at least one aluminum layer.
  • the bag comprises a
  • Plasma-coated plastic layer especially the plastic layer is plasma-coated with aluminum.
  • the bag When unfilled, the bag may be folded or rolled.
  • the bag By folding or rolling the bag, the bag may be inserted into the container by having a smaller opening in the container compared to an unfolded or unrolled bag. By filling the bag, the bag can unfold or unroll.
  • the receiving space may have a volume of more than 1.5 L, in particular more than 2 L, preferably at least 5 L, more preferably between 2 L and 30 L, more preferably between 5 L and 20 L have. Since the pouch is in the receiving space, the volume of the pouch can only be less than or equal to the volume of the receiving space, which also limits the volume of ingestible liquid.
  • the bag may have a volume of more than 1.5 L, in particular 2 L, preferably at least 5 L, more preferably between 2 L and BO L, even more preferably between 5 L and 20 L have.
  • the bag and a space surrounding the exit of the outlet conduit may be fluidly communicated when the valve is opened.
  • a consumer Via the outlet line, a consumer can discharge the liquid in the container by operating the valve.
  • An outlet duct may be connected to the closure, so that the
  • Outlet line is fluid-communicably connected to a Beglallraum-line, wherein the Be hypollraum line preferably extends to the bottom of the bag.
  • a filling space line which extends into the bag with the liquid can improve the removal of the liquid or keep the amount of liquid remaining in the bag despite the open valve of the outlet line small.
  • the Be Schollraum line may be arranged at the lower end (bottom of the bag) of the Be Schollraum- line, in particular, when the Be Schollraum line reaches to the bottom of the bag, which prevents the bag sucked to the opening of the Be Schollraum line or is pressed and this closes.
  • a device may for example be a head comprising a grid structure or ribs.
  • the closure disposed in or at the mouth of the container may include a first valve and a second valve.
  • the first valve comprises a first channel, the first channel fluidly communicating the bag and a space surrounding the container when the first valve is opened.
  • the second valve may include a second channel, the second channel fluidly communicating the receiving space and a space surrounding the container when the second valve is opened.
  • Another container for storing a liquid comprises a Be Heilllraum, a receiving space and a pressure chamber.
  • the container comprises a Tank top, a tank wall, a tank bottom and a pressure chamber bottom.
  • the pressure chamber is through the container bottom and the
  • the filling space is through a bag that with the
  • Liquid is filled, formed and the bag is arranged in the receiving space.
  • An upper end of the bag is associated with an opening in the container top to fill the bag with the liquid.
  • Such a container may have the features described above.
  • the disclosed containers may be used to store a beverage having a pH of less than 7, more preferably less than 5, especially less than 4.
  • Low pH beverages can attack and corrode the, typically metallic, surface of a container of the type described herein. As a result, the container may fail in its capacity as a storage means.
  • the described containers can also be used to store a pasteurized or sterilized beverage.
  • Sterilized or pasteurized drinks are particularly sensitive to external influences such. As the contacting of a metallic surface or contact with oxygen, whereby the pasteurization or sterilization condition can be lost in storage.
  • a container can be filled with a liquid in one process.
  • the container comprises a filling space and a receiving space.
  • the filling space is formed by a bag and the bag is arranged in the receiving space.
  • the method comprises the steps of providing the container and filling the bag with the liquid, wherein the filling is carried out so that a
  • volume increase of the bag during filling is compensated or compensated by a flow of content from the receiving space into the environment of the container, and without substantially increase in pressure
  • any container disclosed can be used.
  • the substantially no pressure increase in the receiving space refers to the fact that the pressure in the receiving space after the filling of the bag (volume increase of the bag) is substantially not greater than the pressure in the receiving space before filling the bag with the liquid.
  • the "essentially” corresponds to one Pressure difference of not more than BO%, preferably not more than 20%, more preferably not more than 10%.
  • the container may include an opening through a
  • the closure may include a first valve having a first channel over which the bag is filled with the liquid.
  • the closure, the opening of the container is not yet tightly closed, so that a content in the receiving space, eg. As air, on the
  • Closure in a space surrounding the container flows as the bag is filled and its volume increases or the volume increases.
  • the opening of the container can be closed by the closure.
  • the closure may comprise a first valve having a first channel, wherein via the first channel of the bag is filled with the liquid.
  • the closure may comprise a second valve having a second channel, wherein via the second channel at least a portion of the contents of the receiving space flows into the environment of the container while the bag is being filled.
  • Receiving space is avoided by the expansion of the bag during the filling by an outflow of, for example, air from the receiving space via the second channel of the second valve.
  • the opening of the container through the closure can be closed before filling the bag.
  • a container can also be filled with a liquid according to the following procedure.
  • the container comprises a filling space and a receiving space.
  • the filling space is formed by a bag and the bag is arranged in the receiving space.
  • the container includes an opening through a closure
  • the closure comprises a first valve and a second valve.
  • the second valve connects the receiving space and a pressure regulator.
  • the method comprises the steps of providing the container and filling the bag with the liquid via the first valve of the closure, wherein a
  • volume increase of the bag takes place during filling.
  • a pressure increase is allowed by the expansion of the bag during the filling up to a threshold value.
  • the pressure regulator opens and connects the receiving space with the environment of the container until the pressure in the receiving space again reaches or falls below the threshold value.
  • any container disclosed can be used.
  • Such a method within which an increased pressure on the bag in the receiving space built up by an expansion of the bag, is particularly suitable for foaming liquids, for example, for carbonated drinks.
  • Foaming liquids are liquids that can foam.
  • the foaming can be caused for example by a pressure or temperature change or by a pulse, whereby a dissolved gas in the liquid dissolves and causes foaming.
  • the threshold value of the pressure regulator can be between 0.1 bar and 8 bar.
  • the threshold value is preferably between 0.5 bar and 7 bar, more preferably between 1 bar and 5 bar, even more preferably between 2 bar and 4.5 bar.
  • the pressure regulator can be connected to the receiving space via the second valve during the filling of the bag.
  • a control valve can be used to regulate the pressure in a container with a
  • the control valve comprises a first valve body portion, a sealing element, an axially movable intermediate piece and a membrane.
  • the control valve is in a closed state before (it separates two spaces fluid-tight against each other), when the sealing element to a
  • Section of the first valve body portion abuts.
  • the sealing element may be a seat valve.
  • Valve body abuts portion, the control valve is in the open state; the previously fluid-tight separated spaces are connected in a fluid-communicating manner.
  • the intermediate piece is arranged between the sealing element and the membrane.
  • the diaphragm, spacer and sealing member are coupled together so that the sealing member can transition from the closed condition to the open condition by movement of the diaphragm.
  • the sealing member is lifted from its seat on the first valve body portion, so that the control valve is opened.
  • the control valve may have three rooms or at least one of these three rooms.
  • a clamping element may be arranged, wherein the first clamping element presses the sealing element in the direction of the membrane.
  • the first clamping element may be a first spring, for example a helical spring made of metal or plastic.
  • a second clamping element may be arranged, wherein the second clamping element presses the membrane in the direction of the sealing element.
  • the second clamping element may be a second spring, for example a helical spring made of metal or plastic.
  • the second and the third control valve space can be fluid-tight separated from each other by the membrane.
  • the membrane is thus impermeable to the fluid and an example of a control member which cooperates with the valve to take over the task of pressure control.
  • the intermediate piece can be arranged in the second control valve space.
  • a fluid from a space which is located outside the control valve can be flowed in via an input into the first control valve space of the control valve, for example via a channel.
  • a fluid e.g. the fluid outside of the control valve, can be flowed starting from the first control valve chamber in the second control valve chamber. This, when the control valve is in the open state.
  • a fluid from the second pressure valve chamber for example via a channel, from the control valve in a space surrounding the control valve, be flowable.
  • the control valve may include a cover.
  • the third control valve space may be formed between the cover and the membrane. Specifically, the second clamping element between the membrane and the cover to be clamped, so that a clamping force of the second clamping element between the membrane and the
  • the membrane can be deformable, especially elastically deformable.
  • the membrane may comprise a plastic or a metallic material or consist of plastic or metal.
  • the intermediate piece may comprise a laterally movable element.
  • the laterally movable element may be contacted by a portion of the sealing element.
  • the intermediate piece may comprise a third clamping element, e.g. a spring.
  • the laterally movable element of the intermediate piece can be laterally movable by the third clamping element.
  • the laterally movable element may be replaced by a tensioning element, e.g. a spring, held in its lateral position.
  • a tensioning element e.g. a spring
  • the intermediate piece can be designed so that it can be flowed through by a fluid.
  • the intermediate piece can therefore have at least one opening through which a fluid can flow.
  • An alternative control valve circumscribes the control element.
  • control element the axially movable intermediate piece and the sealing element are coupled together so that the sealing element of a
  • Rule element is transferable. But this only after activation (activation of the rule activity).
  • the activation takes place starting from the laterally movable element of the axially movable intermediate piece.
  • An actuating surface is associated with an actuating portion of the sealing member so that the sealing member (V) can be actuated by the intermediate piece.
  • An opened state of the sealing element is thereby made possible or possible.
  • a separately disclosed container may include control valves disclosed herein.
  • the connecting element of the container may be a flow-through sleeve and the control valve may be connected to the flow-through sleeve such that a fluid the pressure chamber (directly) through the control valve and (directly) through the flow-through sleeve (directly) into the filling chamber or into the receiving space, when the container comprises a bag, can flow.
  • control valve or valves may be connected to the connection member and / or the container bottom so that fluid may flow (directly) from the pressure space via the control valve (directly) into the filling space or the receiving space when the container comprises a bag.
  • a method for activating a control valve of a container is disclosed.
  • a control valve is activated when it is functional, the control valve so the control valve can perform its control function.
  • the container is provided with the control valve.
  • the control valve comprises a sealing element, an axially movable intermediate piece and a membrane.
  • the intermediate piece is arranged between the sealing element and the membrane.
  • the intermediate piece comprises a laterally movable element. A force, e.g. by a pressure surge is applied. As a result, the diaphragm and the axially movable intermediate piece move away from the sealing element in the axial direction. The laterally movable element of the intermediate piece moves laterally. This activates the control valve.
  • the laterally movable element can move through a clamping element of the intermediate piece.
  • the laterally movable element of the intermediate piece can contact a section of the sealing element.
  • At least a portion of a first surface of the laterally movable element may contact (at least) a portion of a first surface of the sealing element.
  • at least a portion of a second surface of the laterally movable member may contact at least a portion of a second surface of the sealing member.
  • the first and second surfaces are different surfaces.
  • the first surface of the laterally movable member and the first surface of the sealing member are each a side surface of the respective member and the second surface of the laterally movable member is an upper surface of the laterally movable member and the second surface of the sealing a lower surface of the sealing member.
  • Any control valve disclosed herein may be used in the method.
  • Control valves pressure valves disclosed herein are used as a control valve unit or
  • Control valve arrangement pressure valve unit or pressure valve assembly
  • fasteners may comprise a metallic material, in particular consist of the metallic material.
  • the disclosed fasteners may be through-flow sleeves or the fasteners may be made of a solid material, so that the
  • Connecting element is not flowed through by a fluid.
  • Figure la shows a container 1 in cylindrical coordinates
  • Figure lb shows a container 1 in cylindrical coordinates
  • Pressure chamber 6 a connecting element 50 and a
  • FIG. 2 shows a sectional view through the bottom region of a container 1
  • Figure 3a shows a container 101 without filling with a
  • Figure 3b shows a container 101 without filling with a
  • Figure 4 shows a container 101 without filling with a
  • FIG. 5 shows a container 101 filled with a beverage.
  • Figure 6 shows a detailed view of an embodiment
  • FIG. 7 shows a detailed view of another
  • Figure 8 shows a filling of a container 101 with a
  • Figure 9 shows an enlarged view of a control valve 10 or
  • FIG. 10 shows an enlarged view of a control valve 10 or
  • Figure 11a shows an activation of a control valve 10, 110, 210 or
  • FIG. 11b shows an opened regulating valve 10, 110, 210 or 510.
  • FIG. 1 An embodiment of a container 1 is shown schematically in FIG.
  • a filling space 40 is arranged in the upper region of the container 1, a filling space 40 is arranged.
  • the filling space 40 is partially filled with a liquid and the uppermost region of the filling space 40 is filled with a gas.
  • the filling chamber 40 is formed by a container wall 7, a container top 8 and a container bottom 2.
  • a pressure chamber 6, which is formed by the container bottom 2 and the pressure chamber bottom 5.
  • a through-flow sleeve 50 as a connecting element connects the Container bottom 2 and the pressure chamber bottom 5 and extends through the pressure chamber 6, however, extends beyond the pressure chamber bottom 5 on this in the negative z direction addition.
  • a control valve 10 is arranged (connected). The control valve 10 is located at the
  • the pressure p B is the pressure to be understood on the
  • the pressure p B corresponds to the pressure in the gas-filled region of the filling chamber 40 plus that from FIG BO
  • the pressure p B in the filling chamber 40 is greater than the ambient pressure of the container 1, so that the liquid in the filling chamber 40 flows out of an outlet line 30 by opening a valve 32. As a result of the outflow of the liquid in the filling space 40, the pressure p B decreases in accordance with the withdrawn liquid volume.
  • the propellant gas of the pressure chamber 6 flows through specifically, starting from the pressure chamber 6, an opening in the pressure chamber bottom 5 and flows into the control valve 10.
  • the control valve 10 When the control valve 10 is opened, the propellant gas (fluid) can continue to flow into the flow-through sleeve 50, from the the fluid continues to flow into the filling space 40.
  • This arrangement serves a possible foaming by a liquid in the filling space 40, during or after a gas from the pressure chamber 6 in the
  • Filling space 40 flows to distance from this end 30a of the outlet conduit 30, so that a small amount of foam and a large proportion of non-foamed liquid can be removed via the outlet conduit 30.
  • the end of the outlet line 30 lying in the filling space 40 also lies below the apex of the curved container bottom 2 in the z-direction and according to FIG. 3 also below the edge of the recess 2a in the container bottom 2
  • the first distance a between the end of the outlet conduit 30 in the filling space 40 and the pressure space bottom 5 is less than the second distance b between the end 30a of the outlet conduit 30 in the filling space 40 and the apex of the container bottom 2 (alternatively the edge of the opening of the Container bottom 2, through which the flow-through sleeve 50 engages).
  • the container bottom 2 is at least partially curved or completely dome-shaped and protrudes into the container interior in the positive z-direction. In this case, the vertex and the edge of the opening of the container bottom 2 projects in the direction of the interior 40 of the container first
  • a Be Heilllraum inlet 45 is arranged, via which the filling chamber 40 can be filled with a liquid and, if appropriate, a first overpressure can be applied.
  • the container 1, which is shown in Figure lb, is constructed analogous to the container 1 of Figure la and functional.
  • the container 1 of Figure lb differs from the container 1 of Figure la by the configuration of the connecting element 50 and by the arrangement of the control valve 10 of the container first
  • Connecting element 50 can not be flowed through here, so be present as a solid material.
  • the control valve 10 is connected to the container bottom 2 and may also be connected to the connecting element 50.
  • the container bottom 5 has an opening through which a fluid (propellant gas) from the pressure chamber 6 can flow into the control valve 10 and can flow from the control valve 10 into the filling chamber 40.
  • a fluid propellant gas
  • the control valve is (mostly) in the Beglallraum 40th
  • Figure 2 shows a sectional view through the bottom portion la of a container 1 with a detailed representation of a permeable sleeve 50.
  • the container bottom portion la shows a lower portion of the Beglallraums 40, the pressure chamber 6 and the flow-through sleeve 50 as a connecting element.
  • the container bottom 2 is connected to the container wall 7 via a fold.
  • the pressure chamber floor 5 is connected to the container bottom 2, especially welded. In recesses of the container bottom 2 and the pressure chamber bottom 5 engages the flow-through sleeve 50.
  • the flow-through sleeve 50 is configured so that of the pressure chamber 6 outwardly directed forces acting on the container bottom 2 and the pressure chamber bottom 6 act, are absorbed by the flow-through sleeve 50, at least partially, when the control valve 10 is connected to the flow-through sleeve.
  • protrudes may have a thread, especially an external thread.
  • control valve 10 can be plugged axially, so that the thread of the sleeve 50 remains accessible.
  • permeable sleeve 50 (fixed) connected and fixed axially.
  • Control valve 10 is then at the bottom of the pressure chamber floor 5 and can the
  • protrudes may have one or more (radial or axial) openings 51 through which a propellant gas from the pressure chamber 6 in the flow-through sleeve 50th
  • the control valve 10 can be arranged between the opening 51 of the permeable sleeve 50 and the opening 55 of the pressure chamber floor 5. This will be the
  • FIG. 3 a shows an embodiment of a container 101.
  • the container comprises a receiving space 109, a filling space 140 and a pressure space 106.
  • the container comprises a container upper side 108, a container wall 107, a container bottom 102 and a pressure space bottom 105.
  • the pressure chamber 106 is formed from the container bottom 102 and the pressure chamber bottom 105. In the pressure chamber 106 there is a pressure p D2 , in the receiving space 109 there is a pressure p B2 .
  • the pressure p D2 in the pressure chamber 106 is typically greater than the pressure p B2 im
  • the filling space 140 is formed by a stretchable bag 120a and is shown in Figure 1 in the unfilled state.
  • the bag 120a is attached to a closure 145, the closure 145 closing an opening 146 in the container top 108 of the container 101.
  • a line 130a to the filling space protrudes from the closure 145 into the filling space 140 (which is formed by the expandable bag 120a).
  • the bag 120a When filling the bag 120a, for example via the closure 145, the bag 120a expands until the bag 120a fills a majority of the receiving space 109.
  • the pressure space 106 is disposed in the tank bottom area 101a.
  • the container 101 comprises a receiving space 109, a pressure chamber 106 and a filling space 140.
  • the container 101 comprises a container top 108, a
  • the pressure chamber 106 In the pressure chamber 106 there is a pressure p D2 and in the receiving space 109 there is a pressure p B2 .
  • the pressure chamber 106 is connected to the receiving space 109 via a flow-through sleeve 150 as a connecting element.
  • the flow-through sleeve 150 is connected in fluid communication with a control valve 110.
  • In the open state of the control valve 110 there is fluid communication between the pressure chamber 106 and the receiving space 109 via the flow-through sleeve 150.
  • the pressure chamber 106 and the receiving space 109 In the closed state of the pressure valve 110, the pressure chamber 106 and the receiving space 109 are fluid-tightly separated from each other.
  • Pressure chamber 106 is disposed in the tank bottom portion 101a. This also applies to the container in FIG. 1.
  • the flow-through sleeve 150 is largely located in the pressure chamber 106. A portion of the flow-through sleeve 150 protrudes (below, in the negative z-direction) from the pressure chamber 106 via the pressure chamber bottom 105 addition. With this section of the flow-through sleeve 150, the control valve 110 is connected.
  • a fluid can flow out of the pressure chamber 106, specifically through an opening in the
  • Pressure chamber bottom 105 flow through the control valve 110 into the flow-through sleeve 150. Starting from the flow-through sleeve 150, the fluid can reach the receiving space 109 and unfold its effect there.
  • the container 101 of Figure 3b is constructed analogous and functional as the container 101 of Figure 3a.
  • the control valve 110 and the connector 150 are disposed on the container 101 similarly to the control valve 110 and the connector 150.
  • the connecting element 150 is preferably not flowed through and is preferably made of a solid material.
  • the connecting element 150 is connected to the container bottom 102 and the pressure chamber bottom 105.
  • the connecting element 150 may be connected to the control valve 110.
  • a fluid or propellant gas from the pressure chamber 106 may pass through an opening in the
  • Tank bottom 102 flow into the control valve 110 and flow through the control valve 110, when the control valve 110 is opened, into the receiving space 109.
  • the control valve 110 is disposed (mostly) in the receiving space 109.
  • the bag 120b is folded and much less extensible than the bag 120a of Figure 1.
  • the bag 120b deploys, so that much of the bag 120b is unfolded
  • Receiving space 109 is taken through the bag 120 b, wherein the liquid again neither the container top 108 nor the container wall 107 still the
  • Container bottom 102 contacted directly.
  • Figure 5 shows a container 101 which is filled with a liquid.
  • the liquid is in the filling space 140, which is formed by a bag 120a, 120b.
  • FIG. 5 shows an outlet line 130b which is connected at the closure 145 to the filling space line 130a.
  • the pressure p D2 in the pressure chamber 106 is above the pressure p B2 in the receiving space 109, which in turn is above the ambient pressure.
  • the pressure prevailing between the filling chamber 140 and the receiving space 109 substantially (deviation less than 20%) is the same as in the receiving space 109 (pressure p E r ⁇ a consumer opens a valve 132 on the outlet line 130 b, flows Proportion of the liquid in the filling chamber 140 from the outlet line 130b, corresponding to the withdrawn volume, the pressure p B2 drops in the receiving space 109.
  • control valve 110 opens and a gas flows out of the pressure chamber 106 (the pressure p D2 in the pressure chamber 106 decreases) in the receiving space 109 on the souströmbare sleeve 150, whereby the pressure p B2 in the receiving space 109 in turn increases.
  • the pressure valve 110 closes, so that no further fluid communication between the pressure chamber 106 and the receiving space 109 takes place.
  • a closure 145 is shown in FIG.
  • a pre-assembled closure bag unit can be inserted through the opening 146 in the container top 108 of the container 101.
  • the closure 145 is introduced with the bag 120a, 120b in the opening 146 so that the opening 146 is not closed.
  • the filling space 140 may be filled, thereby increasing the volume of the bag 120a, 120b and displacing part of the contents (eg, air) of the receiving space 109 which may exit via the incompletely closed opening 146. If the filling chamber 140 is completely filled, the closure is pressed into the opening 146, that the opening 146th
  • a sealing element 150 of the closure 145 sealingly abut the opening 146.
  • the filling of the filling space 140 is effected via a line 160 of the closure 145.
  • a valve plate 162 seals against a counter contour 162a of the closure 145 and is biased by a tensioning element 161. If a force, e.g. via the line 160, exerted in the negative z-direction on the valve plate 162, this moves in the negative z-direction, so that a liquid can pass through the conduit 160 via recesses 163 in the conduit 160 into the interior of the Beglallraums 140.
  • FIG. 1 A detailed illustration of a closure 145 in another embodiment is shown in FIG.
  • the closure 145 comprises a first valve 301 with a first channel 302 and a second valve 304 with a second channel 305.
  • the closure 145 is here already before filling the container
  • the first valve 301 is closed without further application of force by abutment of a valve disk 362 on a mating contour 362a of the closure 145, wherein the valve disk 362 by a
  • Clamping element 361 is biased.
  • a force is exerted on the first valve 301, so that this moves in the negative z-direction and through the first channel 302 via
  • Recesses 363 can enter a liquid in the filling 140.
  • the bag 120a, 120b expands in the receiving space 109.
  • An increase in the pressure in the receiving space 109 is avoided by the second valve 304.
  • the second valve 304 is closed without further force, by Concerning a valve plate 372 on a mating contour 372a, wherein the valve plate 372 is biased by a clamping element 371.
  • the second valve 304 is processed after completion of the filling of the container 101 so that it is no longer operational.
  • the second valve 304 may be configured so that the second valve 304 can not be operated without tools or a tool. These measures serve to avoid or hinder the possibility of manipulation of the container 101 in the filled state.
  • Figure 8 shows a container 101 which is filled with a liquid.
  • the container 101 comprises a pressure chamber 106, which is formed between a container bottom 102 and a pressure chamber bottom 105.
  • Valve assembly 110 is arranged.
  • the pressure valve 110 contacts the upper side of the container bottom 102 and the underside of the pressure chamber bottom 105.
  • the container bottom 102 is configured dome-shaped.
  • a receiving space 109 is formed by a container top 108, a container wall 107 and the container bottom 102. An opening in the container top 108 is closed by a closure 145.
  • a bag 120a, 120b is arranged, through which or in which a filling chamber 140 is formed.
  • the closure 145 comprises a first valve 401 and a second valve 402. Via the first valve 401, a liquid, typically under overpressure, can be introduced into the filling space 140 in the bag 120a, 120b. To control the pressure of the filling, a filling valve 450 is arranged upstream of the closure 145, which regulates the filling pressure P Fue n of the liquid to be filled.
  • the volume of the filling chamber 140 increases by a corresponding expansion of the bag 120a, 120b.
  • the volume of the receiving space 109 is reduced, as a result of which (without mass transfer of the contents of the receiving space 109) the pressure Pi 0g in the receiving space 109 increases.
  • the second valve 402 of the shutter 145 connects the receiving space 109 with a pressure regulator or control valve 430. If the pressure increases due to the progressive expansion of the bag 120 a, 120 b over a threshold which is adjustable on the pressure regulator 430, the pressure regulator 430 opens, so that the receiving space 109 towards the environment of the container 101 is opened.
  • the pressure Pi 0g decreases in the receiving space 109. If the pressure Pi 0g in the receiving space 109 reaches or falls below the threshold value set on the pressure regulator 430, the pressure regulator 430 closes, so that no further contents of the receiving space 109 are in the vicinity of the container 101 is drained.
  • the second valve 402 may also be disposed outside of the closure 145, for example in or on the container top 108 or container wall 107, with the same function.
  • Foaming liquid can be prevented or reduced.
  • FIG. 9 illustrates the control valve 210, which may correspond to the control valves 10 and 110, in an enlarged view.
  • a connecting element 250 is shown as a flow-through sleeve, wherein the flow-through sleeve as with a
  • Container bottom 202 and a pressure chamber bottom 205 is shown connected.
  • the container bottom 202 shown here may be a container bottom 2 or 102, however, the pressure chamber bottom 205 shown here may be a pressure chamber bottom 5 or 105.
  • the control valve 210 includes a first control valve body portion 210 a and a second control valve body portion 210 b.
  • a diaphragm M, an intermediate piece S and a sealing member V are integrated.
  • a first clamping element 217 is positioned as a spring.
  • the first biasing member 217 exerts a force (clamping force) between a portion of the first regulator valve body portion 210 a against which the first biasing member 217 abuts and the sealing member V.
  • the sealing element V is characterized by a
  • Sealing surface D which may be an additional seal, pressed against a portion of the first control valve body portion.
  • the sealing element V comprises a in the direction of the intermediate piece S.
  • This section St protrudes beyond the seal D in the direction of the intermediate piece S.
  • the axially movable intermediate piece S is arranged, which has a matching in a mating contour of the first control valve body portion 210 a portion Si and a portion S 2 , which is oriented substantially horizontally.
  • the intermediate piece S comprises a laterally movable element K, which is specifically positioned in the horizontal section S 2 of the intermediate piece S.
  • a third clamping element 219 is the laterally movable element K, starting from the horizontal portion S 2 of the
  • the third clamping element 219 is arranged in a subspace A 2 of the second control valve space 232.
  • the membrane M At a portion S 3 of the intermediate piece S is the membrane M, especially the membrane M at the intermediate piece S, for example, over its portion S 3 , attached.
  • the membrane M is urged by a second biasing member 218 as a spring disposed in a third control valve space 233 by the biasing force of the second biasing member 218 toward the sealing member V.
  • the second biasing member 218 acts between a cover 240 and the membrane M as described.
  • the cover 240 is connected to the control valve 210, especially with the first
  • Control valve body portion 210 a connected, for example by a screw or a plug connection.
  • a portion M 'of the diaphragm M is clamped between the cover 240 and the first control valve body portion 210a, whereby the second control valve space 232 is fluid-tight with respect to the third control valve chamber 233 sealed by the membrane M.
  • the membrane M can be especially a thin metal part (height max. 3 mm, preferably max. 1 mm).
  • the membrane M is, however, only one example of a control element which cooperates with the sealing element V, which in the example is a valve stem St with valve disk D in order to regulate the flow of the fluid. First, however, this rule must be unlocked, as explained above (see "Activation").
  • Pressure chamber bottom 206 formed pressure chamber (indicated in Figure 9), the pressure valve 210 can be flowed through, when the sealing element V is lifted from its sealing seat.
  • the fluid can flow in the direction of outlet A via the second control valve space 232.
  • the output A is partially in the control valve 210 (channel 222a) and partially in the
  • permeable sleeve 250 (channel 222b) formed as a connecting element.
  • Outlet A the fluid in a receiving space when the container comprises a bag, or a filling space above the container bottom 202 (indicated in Figure 9) to flow.
  • each container described may include the control valve 210.
  • the flow-through sleeve 250 may be connected via a connecting piece 270 with the container bottom 202 firmly fitting.
  • the control valve 210 especially the second control valve body portion 210b is connected by a further connecting element 220 with the flow-through sleeve 250, wherein between the control valve 210 and the further connecting element 220, a first seal 221a and between the control valve 210 and the pressure chamber bottom 205, a second seal 221b is arranged. Both seals may be preferred
  • valve body in short: valve body
  • control valve 210 contacts the pressure chamber bottom 205.
  • control valve 510 of Figure 10 is configured analogous and functionally equal to
  • Control valve 210 of FIG. 9 Elements of the control valve 510 not denoted the same as those of the control valve 210 are designated by a "5" above instead of a "2". For most of the elements of the control valve 510, reference is made to the explanations for the control valve 210 of FIG. 9 disclosed for the control valve 510.
  • the connecting element 550 is configured here not through-flow and connects the container bottom 502 and the pressure chamber bottom 505th
  • the end 550a of the connector 550 may be mounted on the inside of the bottom 505 (stably) to receive force. It does not have to be inserted through a recess opposite the opening 502a, as shown in FIG. 2 at 5a.
  • the bottom is rather intact (not perforated) and an axially aligned mounting location (505a) is formed opposite the first central recess (2a).
  • the connecting element 505 is so far thinner than the sleeve 50 of Figure 2 and can force alone by attachment to the inside of the bottom, there 5, here 505a record.
  • the portion 505a (as a mounting point) is the projection of the recess 502a, or the opposite support surface (and mounting surface) for the
  • valve 510 is held by the mounting portion 510b via the connecting member 550 at the bottom 502 (corresponding to the bottom 2 of Figure 1), wherein two sealing pieces, sealing plates or sealing rings, short “seals" on both sides of the mounting portion 510b are arranged.
  • the function section 510a of the control valve 510 is constructed like the functional section 210a of the control valve 210, with the exception of the line guides E and A, which are oriented relative to FIG. 9 in that the control valve 510 is arranged inside, not outside, like the control valve 210.
  • valve body from mounting portion 210b and valve portion 210a, which is arranged below the pressure chamber 6 (see Figure 1), namely outside the container, the attachment of the valve body is explained here.
  • a piece is provided far (at least in sections), a sleeve which allows a return flow A of the fluid (as backflow A), and in the filling space 40 extends.
  • This section is tubular or sleeve-shaped and has an upper end which is disposed at an opening 202a on the container bottom 202, which is formed dome-shaped, as shown in Figure la.
  • the holding element 250 By a second, axially aligned opening 205a, which engages through the pressure chamber floor 205, which is flat according to FIG. 1a, as the bottom 5 shows there, the holding element 250 is placed. It has an axial extension 250b which protrudes out of the bottom 205 and can also be formed a little way without a channel, as Figure 9 illustrates.
  • the valve body 210 is mounted in the attachment portion 210b between two preferably molded seals 221b and 221a on the (flat) bottom 205 of the container, with a mounting plate 220 in connection with the one piece tubular formed connecting element 250 is used.
  • the mounting portion 250b of this connecting member 250 is the one protruding beyond the lower bottom opening 205a.
  • the two openings in the two floors 205, 202 are aligned axially aligned.
  • At least 5 mm of the retaining element 250 may protrude beyond the opening 205a, preferably even more, depending on the thickness of the mounting portion 210b of the valve body 210.
  • Flow control valve 210 to flow from the control valve 510 via the outlet A, formed by the channel 522 a, in a receiving space, when the container comprises a bag, or a filling space (indicated in Figure 10).
  • FIG 11a schematically illustrates the activation of a control valve 610 (e.g., the control valve 210 or 510).
  • a force is applied to the membrane M as an example of a control element, so that it moves away from the sealing element V in the positive z-direction so far that the laterally movable element K of the
  • the lateral movement of the laterally movable element K is driven by the third clamping element 619 of the intermediate piece S.
  • the laterally movable element K is positioned after its movement in the subspace Ai (see also FIGS. 9 and 10 with associated description).
  • the control valve 610 is activated. Specifically, a (lower) lateral surface of the laterally movable member K abuts an (upper) controlling surface of the sealing member V, e.g. the end of the valve stem St.
  • the laterally movable element K of the axially movable intermediate piece S has a
  • Intermediate piece S is moved to be assigned to the sealing element V, in particular the end of the valve stem St, and to be able to control the sealing element to move.
  • the subspace Ai is reduced in size, in particular completely closed, in order to allow the valve tappet the previously left free space in which it engages in order to be in a non-activated state.
  • the force for activating the control valve 610 may be provided by a surge which may be introduced into the control valve 610 acting on the diaphragm corresponding to the engagement surface by the output A fluidly communicating with the receiving space or filling space of the container.
  • the membrane M When the pressure in a filling space or a receiving space, with which the output A is in fluid communication, decreases due to a removal of contents, e.g. by tapping beer, the membrane M is less strongly biased by the decreasing pressure in the positive z-direction until a threshold of force equilibrium of the coupled membrane M (with second tension member 618) with the spacer S and the sealing member V (with first Clamping element 517) is reached and the sealing element V is lifted out of its seat by the described coupling.
  • control valve is opened and a pressurized fluid, e.g. from the pressure chamber of one of the containers described, can flow via the input E through the control valve 610 via the output A in the receiving space or the filling space.
  • a pressurized fluid e.g. from the pressure chamber of one of the containers described

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Abstract

Ein Behälter (1) zum Aufbewahren einer Flüssigkeit umfasst einen Befüllraum (40), einen Druckraum (6), ein Verbindungselement (50) und ein Regelventil (10). Der Befüllraum (40) ist durch einen Behälterboden (2), eine Behälterwand (7) und eine Behälteroberseite (8) gebildet. In dem Befüllraum (40) herrscht ein erster Druck (pB). Der Druckraum (6) ist durch den Behälterboden (2) und einen Druckraumboden (5) gebildet. In dem Druckraum herrscht ein zweiter Druck (pD). Das Verbindungselement (50) ist mit dem Behälterboden (2) und dem Druckraumboden (5) verbunden. Das Regelventil (10) verbindet in geöffnetem Zustand den Druckraum (6) und den Befüllraum (4) fluidkommunizierend. Das Regelventil (10) trennt in geschlossenem Zustand den Druckraum (6) und den Befüllraum (40) fluiddicht gegeneinander ab.

Description

Behälter mit einem Regelventil für den Druck im Behälter,
Verfahren zur Druckregelung,
metallischer Behälter
Die Erfindungen betreffen das technische Gebiet der Verpackungstechnik. Speziell betrifft eine Erfindung einen Behälter, dessen Inhalt durch einen Verbraucher komfortabel entnehmbar ist, der insbesondere unter einem erhöhten Innendruck im Vergleich zum Außendruck steht. Speziell betrifft eine weitere Erfindung ein
Druckventil für den genannten Behälter. Speziell betrifft eine noch weitere Erfindung ein Regelverfahren für den Druck in einem Behälter. Zusätzlich betrifft eine weitere Erfindung einen Behälterhohlboden und ein modulares System zur Herstellung eines Behälterhohlbodens. Eine weitere Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters.
Der Behälter ist vergleichsweise voluminös, deutlich größer als eine gängige
Getränkedose und der Inhalt ist ein Getränk, das unter Druck entnommen,
insbesondere gezapft werden soll.
Tragbare Bierfässer, solche mit einem Volumen unter 50 Liter, insbesondere unter 20 Liter und mehr als 2,5 Liter, deren Inhalt von Verbrauchern eigenständig gezapft werden können sind in zwei gebräuchlichen Varianten von besonderer Bedeutung.
Eine Variante solcher, mit metallischem Mantel versehenen, tragbaren Bierfässer lässt sich durch die Wirkung der Gravitationskraft entleeren. Ein Zapfhahn ist dabei im unteren Bereich der Außenseite des Behälters angeordnet. Durch Öffnen des Hahns kann das Bier ausfließen. Damit im Behälter kein Unterdrück entsteht, umfassen solche Behälter eine Vorrichtung, die es erlaubt, dass Luft aus der Umgebung in das Innere des Behälters gelangt. Solche Behälter sind wenig bedienerfreundlich, da zum Befüllen eines Glases mit Bier das Fass beispielsweise an den Rand eines Tisches gestellt werden muss oder das Fass unterbaut werden muss, um das Glas unterhalb des Zapfhahns befüllen zu können. Zusätzlich wird die Haltbarkeit des Fassinhalts nach Anbruch des Fasses durch beim Ausfließen des Bieres einströmenden Luftsauerstoff erheblich reduziert.
Eine andere Variante sind Behälter mit einem Innendrucksystem. Durch diese Systeme wird der Druck im Inneren über dem Umgebungsdruck gehalten. Dies erlaubt die Anordnung des Zapfhahns im oberen Bereich des Behälters. Ein Verbraucher hat dadurch typischerweise ausreichend Raum zwischen dem unteren Auslaufende des Zapfhahns und der Standebene des Behälters, um ein zu befüllendes Glas unter den Zapfhahn zu halten, ohne das Fass speziell positionieren zu müssen. Durch die Verwendung von Innendrucksystemen kann die Haltbarkeit des Bieres nach Anbruch des Fasses bis zu mehr als BO Tage betragen, da während der Bierentnahme kein Luftsauerstoff in das Fass einströmt.
Ein Bierfasssystem der zweiten Variante ist dem Fachmann aus WO 1999/47451
(Heineken Technical Services) zugänglich. Dort ist ein Bierfasssystem beschrieben, das eine Druckkartusche umfasst, die im Inneren des mit Bier befüllten Behälterraumes angeordnet ist und einen Überdruck in diesem Raum erzeugt. Die Druckkartusche enthält Aktivkohle, wodurch eine gegenüber einer nicht mit Aktivkohle versehenen Kartusche größere Menge an Druck- oder Treibgas in die Kartusche eingebracht werden kann, ohne den Druck in der Kartusche zu stark anzuheben. Im Handel und Verkauf werden diese Kartuschen "Carbonator" genannt.
Dieses System hat sich im Markt seit vielen Jahren als die best-funktionierende Lösung für tragbare Bierfässer mit einem Inhalt unter 20 Liter erwiesen. Sie wurde sozusagen zum Marktstandard. Hinsichtlich der möglichen Vielseitigkeit beim eingefüllten
Treibgas besteht indes eine eingeschränkte Flexibilität, da solche Kartuschen vom Hersteller des Behälters bereits mit Treibgas befüllt erworben werden und in die von ihm hergestellten Bierfässer (als metallische Behälter) eingebaut werden. Noch später werden die Bierfässer vom Abfüller mit Bier befüllt und der Carbonator aktiviert, womit das Freigeben eines Druckregelsystems gemeint ist, das vom Carbonator ausgeht.
Da der Werkstoff des "Carbonators" aus einem anderen Metall als der Werkstoff der Wand des Bierfasses besteht, führt dies im Recyclingprozess zu einem Mischschrott (u.a. Material der Wandung des "Carbonators" und Material der Außenwandung des Bierfasses), was zukünftig mehr und mehr Beachtung erhält.
US 2,345,081 (Ward) aus 1944 betrifft einen Syphon (ein Dispenser für Mineralwasser). Dieser hat eine Bodenkonstruktion mit einem Druckraum zum Zwischenspeichern eines Gases deutlich über Atmosphärendruck wobei das Gas über eine
Ventilkonstruktion VB in eine mit Flüssigkeit (Mineralwasser, nicht Bier) gefüllte Kammer (einen Befüllraum LC) gesteuert abgelassen werden kann. Der Druckraum hat auf beiden axialen Enden eine jeweils in den Druckraum hinein ausgewölbte Wand. Zum Bereitstellen des primären Drucks in diesem Druckraum wird eine Hochdruck- Kartusche GB an das untere Ende des Syphons (als Behälters) gesteckt (mit einer Muffe angeschraubt), wodurch der Syphon nicht mehr auf einer Ebene, insbesondere einem flachen Boden oder ebenen Tisch zu stehen vermag. B
Die Erfindung(en) stehen vor der Aufgabe ein System bereitzustellen, das bei hohem Bedienungskomfort für einen Verbraucher preiswert herstellbar ist, eine hohe
Flexibilität hinsichtlich der Treibgaswahl (Druck und Art des Gases) zur Verfügung stellt und eine lange Haltbarkeit des Inhalts erzielt, auch nach Anbruch des Behälters.
Die Aufgabe wird jeweils gelöst durch einen Behälter mit einem Druckraum und einem Regelventil (Anspruch 1), der in seinem Befüllraum mit einer Flüssigkeit befüllt wird
oder als tragbares Fass verwendbar ist (Anspruch 33), das eine Ober- und eine Untergrenze als Füllvolumen besitzt.
Auch ein Verfahren zum Regeln des Drucks in dem Befüllraum des Behälters
(Anspruch 34) löst das Problem.
Ebenso löst ein speziell ausgebildeter metallischer Behälter das Problem
(Anspruch 42).
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch einen Behälterhohlboden mit zwei Böden, wobei das Druckventil mit dem ersten Boden und dem zweiten Boden verbunden ist (Anspruch 35).
Das modulare System (Anspruch 39) erreicht die Herstellung eines
Behälterhohlbodens.
Die Aufgabe wird ebenso gelöst mit einem Verfahren zum Befüllen eines Behälters (Anspruch 41), nicht zwingend nur des Behälters von Anspruch 1.
Die Erfindungen betreffen auch einen Behälter zur Aufnahme und zur dauerhaften Aufbewahrung eines pasteurisierten, sterilisierten oder korrosiven Getränks, das durch einen Verbraucher komfortabel aus dem Behälter entnommen werden kann, wobei der Behälter vergleichsweise voluminös ist.
Korrosiv wirkende Getränke, beispielsweise Erfrischungsgetränke (Softdrinks) mit einem niedrigen pH-Wert (pH < 7) sind in großen Gebinden schwierig und damit bisher nicht zufriedenstellend zu lagern. Durch ihren niedrigen pH-Wert wird das
typischerweise metallische Wandmaterial des Behälters, trotz eventueller
Beschichtungen angegriffen (sogenannte Korrosion).
Die von der Erfindung betroffenen Behälter sind also deutlich größer als gängige Getränkedosen (meist 500 ml oder 330 ml) und der Inhalt des Getränks soll gezapft werden können, insbesondere nimmt der hier betroffene Behälter mehr als 1,5 L, insbesondere mehr als 2,5 L, einer der genannten problematischen Getränke auf und/oder speziell weniger als 51 L oder weniger als 21 L (für Gebinde mit 20.000 ml oder 50.000 ml Inhalt).
Für einen Verbraucher ist es besonders komfortabel, ein Getränk aus einem Behälter über einen Zapfhahn zu entnehmen.
Für das Zapfen von Bier sind tragbare Bierfässer wie oben in den beiden Varianten beschrieben bekannt.
Solche Behälter (Bierfässer) sind besonders für korrosive, pasteurisierte oder sterilisierte Getränke ungeeignet.
Die Pasteurisations- oder Sterilisationsbedingungen innerhalb des Behälters können nicht ausreichend über einen längeren Zeitraum sichergestellt werden oder die Pasteurisations- oder Sterilisationsbedingungen gehen während des Zapfens des Getränks verloren. Ein Beispiel pasteurisiert oder sterilisiert zu lagernder Getränke sind Fruchtsäfte.
Auch korrosive Getränke, beispielsweise Erfrischungsgetränke (Softdrinks) mit einem niedrigen pH-Wert (pH < 7), können in den bekannten Behältern nicht
zufriedenstellend gelagert werden. Durch den niedrigen pH-Wert kann das
typischerweise metallische Wandmaterial durch kleine Beschädigung des
Wandmaterials des Behälters angegriffen werden (Korrosion). Das Wandmaterial des Behälters kann auch angegriffen werden, wenn der pH-Wert des Inhalts hoch ist (pH > 7). Allgemeine Antikorrosionsbeschichtungen der mit der Flüssigkeit in Kontakt geratenden Teile des Behälters, die z.B. zur Vermeidung von Rostbildung oder anderen Korrosionsarten verwendet werden, sind für den Zweck der Vermeidung von Korrosion durch saure Flüssigkeiten (pH-Wert kleiner 7) oder basischen Flüssigkeiten (pH-Wert größer als 7) oft ungeeignet.
Die Erfindung steht auch vor der Aufgabe einen vergleichsweise voluminösen Behälter bereitzustellen, der geeignet ist korrosive, pasteurisierte oder sterilisierte Getränke aufzunehmen und der Inhalt des Behälters komfortabel durch einen Verbraucher entnommen werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Behälter nach Anspruch 45 oder nach
Anspruch 71, die nach Anspruch 73 und nach Anspruch 74 verwendbar sind, sowie durch ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einer Flüssigkeit nach
Anspruch 75.
Ein beanspruchter Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit umfasst einen
Befüllraum (auch: Füllraum), einen Druckraum, ein Verbindungselement (insbesondere eine durchströmbare Hülse) und ein Regelventil (auch: Druckventil). Der Befüllraum ist gebildet durch einen Behälterboden, eine Behälterwand und eine Behälteroberseite und in dem Befüllraum herrscht ein erster Druck. Der Druckraum ist gebildet durch den Behälterboden und einen Druckraumboden und in dem Druckraum herrscht ein zweiter Druck. Das Verbindungselement ist mit dem Behälterboden, dem
Druckraumboden (zumindest in eine Öffnung in dem Behälterboden und/oder dem Druckraumboden eingesteckt oder eingeschoben) und bevorzugt mit dem Regelventil verbunden. In geöffnetem Zustand des Druckventils verbindet das Regelventil den Befüllraum und den Druckraum fluidkommunizierend, dies speziell über das
Verbindungselement (durchströmbare Hülse). In geschlossenem Zustand des
Druckventils trennt das Druckventil den Befüllraum und den Druckraum fluiddicht gegeneinander ab (Anspruch 1).
Wenn der zweite Druck im Druckraum größer ist als der Umgebungsdruck und/oder der Druck im Befüllraum, wirken Kräfte auf den Behälterboden und auf den
Druckraumboden, die jeweils vom Inneren des Druckraumbodens nach außen gerichtet sind. In Abhängigkeit der Druckdifferenz und der Materialstärke des
Druckraumbodens und des Behälterbodens kann es zu einer Verformung oder
Ausbeulung des Behälterbodens und/oder des Druckraumbodens kommen. Durch das Verbinden des Verbindungselements mit dem Behälterboden und mit dem
Druckraumboden, kann ein Teil der Kräfte durch das Verbindungselement
aufgenommen werden.
Dies erlaubt bei konstanter Druckdifferenz die Wahl einer geringeren Materialstärke des Behälterbodens und/oder des Druckraumbodens als eine Materialstärke, die unter Vermeidung einer Verformung oder Ausbeulung des Behälterbodens und/oder des Druckraumbodens notwendig wäre. Bei konstanter Materialstärke erlaubt die
Anordnung des Verbindungselements einen höheren Differenzdruck (beispielsweise hoher Druck im Druckraum) bei gleichzeitiger Vermeidung der erwähnten Verformung oder Ausbeulung.
Fluidkommunizierend bedeutet, dass ein Fluidaustausch zwischen zwei Räumen
(beispielsweise Befüllraum und Druckraum) möglich ist, insbesondere zügig und nicht zäh. Fluiddicht bedeutet, dass zwischen zwei Räumen praktisch kein Fluidaustausch stattfinden kann; dabei versteht der Fachmann, dass eine perfekte Abdichtung zweier Räume ohne jedweden Fluidaustausch oder Fluidfluss praktisch nicht realisierbar ist.
Parasitärer Fluss oder Austausch ist immer gegeben, so dass es kein praktisch
erheblicher Austausch ist. Ein marginaler Fluidfluss oder Fluidaustausch wird auch zwischen zwei fluiddicht gegeneinander abgetrennten Räumen stattfinden, wobei die Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen einen Einfluss auf die Menge des
parasitär ausgetauschten Fluids pro Zeiteinheit hat. Jedenfalls ist der Fluidaustausch in geschlossenem Zustand des Regelventils, also fluiddicht, sehr viel geringer (mindestens Faktor 10) als der Fluidaustausch bei geöffnetem Zustand des Regelventils, also
fluidkommunizierend.
Das Regelventil kann außerhalb des Verbindungselements angeordnet sein. Dadurch kann der Durchmesser des Verbindungselements, die primär wie oben beschrieben Kräfte aufnehmen soll, gering ausgestaltet werden.
Das Regelventil kann auch außerhalb des Druckraums angeordnet sein. Dadurch kann das Volumen des Druckraums (bei gleicher Treibgasmenge im Druckraum) klein gehalten werden.
Ein außerhalb des Druckraums liegender Abschnitt des Verbindungselements kann mit dem Regelventil verbunden sein.
Der Druckraumboden kann eine Öffnung aufweisen, durch die ein Fluid ausgehend von dem Druckraum in das Regelventil einströmen kann.
Das Verbindungselement kann eine Öffnung aufweisen, durch die ein Fluid ausgehend von dem Regelventil in das Verbindungselement einströmen kann.
Das Verbindungselement kann nicht direkt fluidkommunizierend mit dem Druckraum verbunden sein. Entsprechend ist zumindest ein weiteres Element zwischen dem
Verbindungselement und dem Druckraum angeordnet, z.B. das Regelventil.
Ein in dem Druckraum gelagertes Fluid kann in das Regelventil einströmen, das Fluid von dem Regelventil kann in das Verbindungselement strömen, das Fluid kann von dem Verbindungselement in den Befüllraum strömen. Das Verbindungselement kann in eine Ausnehmung des Behälterbodens und in eine Ausnehmung des Druckraumbodens eingreifen. Die Ausnehmung des Behälterbodens kann eine größere Fläche, speziell einen größeren Durchmesser, aufweisen als die Ausnehmung des Druckraumbodens.
Das Regelventil kann in dem Befüllraum des Behälters angeordnet sein. Bevorzugt ist das Regelventil vollständig, also dessen gesamtes Volumen, in dem Befüllraum des Behälters angeordnet.
Der Behälterboden des Behälters kann eine Öffnung aufweisen, wobei ein Fluid ausgehend von dem Druckraum in das Regelventil durch die Öffnung einströmen kann.
Das Verbindungselement des Behälters kann so ausgestaltet sein, dass es nicht von einem Fluid durchströmbar ist.
Das Verbindungselement kann keinen Kanal aufweisen, der von einem Fluid durchströmbar wäre.
Ein Fluid aus dem Druckraum kann direkt (ohne Zwischenelement) in das Regelventil einströmbar sein und aus dem Regelventil direkt (ohne Zwischenelement) in den Befüllraum einströmbar sein.
Das Regelventil kann den Druckraumboden kontaktieren. Das Regelventil kann auch den Behälterboden kontaktieren. Das Regelventil kann auch den Druckraumboden und den Behälterboden kontaktieren.
Das Verbindungselement kann eine (maximale) Querschnittsfläche von höchstens 700 cm2 aufweisen. Bevorzugt weist das Verbindungselement eine Querschnittsfläche von maximal 500 cm2, bevorzugter maximal 300 cm2, noch bevorzugter maximal 100 cm2, speziell maximal 10 cm2, auf. Durch eine geringe Querschnittsfläche verbleibt im Druckraum ausreichend Raum für ein aufzunehmendes Fluid (z.B. Treibgas).
Das Verbindungselement kann ein Gewicht von höchstens 10 kg aufweisen. Bevorzugt ist das Gewicht des Verbindungselements maximal 5 kg, bevorzugter maximal 2 kg, noch bevorzugter maximal 1,3 kg, speziell maximal 0,5 kg. Ein geringes Gewicht des
Verbindungselements erleichtert die Transportierbarkeit des Behälters.
Das Verbindungselement kann eine Höhe von maximal 0,8 m aufweisen. Bevorzugt hat das Verbindungselement eine Höhe von maximal 0,5 m, bevorzugter maximal 0,3 m, speziell maximal 0,1 m. Eine geringe Höhe des Verbindungselements erleichtert die Handhabbarkeit des Behälters. Der Behälter kann eine Auslassleitung mit einem Ende und einem anderen Ende umfassen. Das eine Ende der Auslassleitung kann in dem Befüllraum liegen
Typischerweise kann ein Verbraucher über die Auslassleitung einen Inhalt aus dem Befüllraum entnehmen (zapfen).
Der Behälterboden kann in seinem Innenbereich gewölbt oder ganz kuppelförmig ausgestaltet sein, in Richtung zum Befüllraum.
Zumindest ein Abschnitt des Behälterbodens kann also gewölbt ausgestaltet sein. Zwischen dem unteren Ende eines Abschnitts der Auslassleitung, das in dem
Befüllraum liegt, und einem Punkt auf dem Druckraumboden (der Oberfläche des Druckraumbodens) besteht ein (erster) Abstand. Bevorzugt handelt es sich bei dem Abstand um den kürzesten Abstand eines Punktes auf dem Druckraumboden und dem im Befüllraum liegenden Ende. Der kürzeste Abstand kann durch die Wahl eines Punktes auf dem Druckraumboden bestimmt werden, der den geringsten Abstand zu dem im Befüllraum liegenden Ende der Auslassleitung aufweist. Der Abstand zwischen dem beschriebenen Ende des innen liegenden Abschnitts der Auslassleitung und dem Druckraumboden kann geringer (kleiner) sein als ein Abstand zwischen dem
beschriebenen Ende der Auslassleitung und dem Scheitelpunkt des gewölbten
Bodenabschnitts. Befindet sich dort bereits eine Ausnehmung (für das
Verbindungselement) ist es der Rand der Ausnehmung des Behälterbodens, wobei auch hier ein Scheitelpunkt extrapolierbar ist (in der Mitte der Ausnehmung).
Auch wenn der Behälterboden zumindest partiell gewölbt oder ganz kuppelförmig ausgestaltet ist und eine mittige Öffnung aufweist, und zwar an einer Stelle des Behälterbodens, an welcher der Scheitelpunkt auf dem Behälterboden liegen würde, wenn der Behälterboden die Öffnung nicht aufweisen würde oder die Öffnung an einer anderen Stelle liegen würde, weist der Behälterboden einen Scheitelpunkt auf. Der Scheitelpunkt ist in diesem Fall durch eine Extrapolation zu bestimmen und ist an einer Stelle gelegen, an der der Scheitelpunkt auf dem Behälterboden liegen würde, wenn keine Öffnung in dem Behälterboden vorhanden ist oder die Öffnung an einer anderen Stelle vorhanden ist.
Durch die Anordnung des Endes der Auslassleitung nahe am Druckraumboden ergibt sich eine vorteilhafte Entnahmemöglichkeit des (fast gesamten) Inhalts des Behälters über die Auslassleitung, speziell wenn der Inhalt eine zum Schäumen neigende
Flüssigkeit ist, z.B. Bier, und der Füllstand im Befüllraum niedrig ist.
Anders ausgedrückt, befindet sich der tiefste Punkt (oder die tiefste umlaufende Rinne) des Befüllraums unter dem höchsten Punkt des Behälterbodens. Erstere liegt radial außen, zweitere liegt im Zentrum. In die Rinne ragt das Ende der Auslassleitung. Wenn Gas aus dem Druckraum über das Regelventil und das Verbindungselement in den Befüllraum strömt, kann die Flüssigkeit im Befüllraum zu einem erheblichen Anteil aufgeschäumt werden. Der Schaum breitet sich, wegen der geringen Dichte, oberhalb des Auslasses und lateral dazu aus und lagert sich primär nahe der Grenzfläche im Befüllraum an. Ein Verbraucher entnimmt dem Behälter dabei einen erheblichen Anteil an Schaum, wenn das innere Ende der Auslassleitung dem Ventil zu nahe käme.
Überraschend hat sich gezeigt, dass die beschriebene Anordnung des im Befüllraum liegenden Endes der Auslassleitung relativ zu dem Behälterboden und dem
Druckraumboden die Entnahme des Inhalts verbessert. Es wird weniger Schaum entnommen.
Bei einem Behälter mit Auslassleitung kann auch eine z-Achse durch den Behälter gebildet sein. Die z-Achse erstreckt sich darin von oder durch den Druckraumboden in Richtung der Behälteroberseite. Entsprechend liegt für den Druckraumboden ein geringerer Zahlenwert auf der z-Achse vor als für die Behälteroberseite. Das Ende der Auslassleitung kann nicht oberhalb (also auf gleicher Höhe oder unterhalb) des
Druckventils hinsichtlich der z-Achse angeordnet sein. Diese Anordnung bringt den oben beschriebenen Vorteil der Entnahme eines geringeren Anteils von
unerwünschtem Schaum mit sich.
In einem Behälter mit Auslassleitung und einer z-Achse, wie oben beschrieben, kann der Behälterboden gewölbt oder kuppelförmig ausgestaltet sein. Dabei ist zumindest ein Abschnitt des Behälterbodens gewölbt oder kuppelförmig ausgestaltet. Ein Ende der Auslassleitung, speziell ein Ende, das in dem Befüllraum liegt, kann nicht oberhalb (gleiche Höhe oder unterhalb) des Scheitelpunkts oder des Rands einer Öffnung des Behälterbodens liegen. Das oben beschriebene zur Bestimmung des Scheitelpunkts ist auch bei diesem Behälter anzuwenden. Die Ausgestaltung weist wiederum den Vorteil der verminderten Entnahme von Schaum aus dem Befüllraum auf.
Allgemein beziehen sich hier offenbarte Werte des Drucks, sofern nicht anderweitig bezeichnet, auf den relativen Druck, wobei der Umgebungsdruck die Bezugsgröße ist.
Der Druck im Druckraum kann mindestens 100 kPa (1 bar) größer sein als im
Befüllraum. Bevorzugt ist der Druck im Druckraum mindestens 200 kPa (2 bar), besonders bevorzugt mindestens 300 kPa (3 bar), größer als der Druck im Befüllraum.
Ist der Druck im Druckraum größer als im Befüllraum, kann eine relativ große
Stoffmenge von Treibgas (hoher Druck) in dem Druckraum bevorratet sein und gleichzeitig der Druck im Befüllraum (relativ) niedriger sein, was zu einem besseren und, über unterschiedliche Füllgrade des Befüllraums hinweg, stabileren Entnahmeverhalten führt.
Der Druckraum kann mit einem Treibgas befüllt sein. Das Treibgas ist bevorzugt Kohlenstoffdioxid (C02), Stickstoff (N2), Lachgas (N20) oder Mischungen der Gase.
Bevorzugt liegt der Druck im Druckraum zwischen 5 bar (0,5 MPa) und 35 bar
(3,5 MPa), speziell liegt der Druck zwischen 5 bar und 30 bar, spezieller zwischen 800 kPa und 2,5 MPa. Der Druck im Druckraum bestimmt sich auch über das Volumen des Druckraums, sodass bei einem größeren Volumen des Druckraums unter
Vorhandensein einer konstanten Stoffmenge geringer sein kann oder bei einem kleineren Volumen des Druckraums der Druck höher liegen kann.
Der Druck im Befüllraum kann kleiner als der Druck im Druckraum sein. Speziell kann der Druck im Befüllraum zwischen 0,5 bar (50kPa) und 7 bar (0,7 MPa), spezieller zwischen 0,5 bar und 2,5 bar, noch spezieller zwischen 0,8 bar und 1,2 bar liegen.
Das Volumen des Druckraums kann zwischen 0,1 L und 5 L, speziell zwischen 0,1 L und 3 L, spezieller zwischen 0,5 L und 2,5 L, noch spezieller zwischen 0,5 L und 1,5 L liegen.
Das Volumen des Befüllraums kann zwischen 1 L und 25 L speziell zwischen 2 L und 20 L liegen. Bevorzugt besitzt der Befüllraum ein Volumen, das es erlaubt, 2 L, 3 L, 5 L oder 20 L einer Flüssigkeit aufzunehmen, sodass bevorzugt neben der Flüssigkeit im Befüllraum ein gasgefüllter Bereich von mindestens 0,05 L besteht.
Der Druckraum kann keinen Filler umfassen.
Ein Filler ist eine Komponente, die typischerweise bei Umgebungsbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegt und die Aufnahme einer Stoffmenge eines Stoffes erlaubt. Dabei fällt die Druckzunahme, in dem Raum, in dem der Filler eingebracht ist, durch das Einbringen des Stoffes geringer aus, verglichen mit dem Einbringen der gleichen Stoffmenge in den gleichen Raum ohne Filler.
Der Dampfdruck des Treibgases oder der Treibgasmischung kann über dem Druck des Druckraums liegen, speziell bis zu einer Temperatur von -5 °C hinab. Entsprechend liegt das Treibgas oder die Treibgasmischung im Druckraum zum allergrößten Teil gasförmig vor, wobei dem Fachmann bewusst ist, dass auch in diesem Zustand ein (sehr) geringer Anteil des Treibgases oder der Treibgasmischung in flüssiger Form vorliegt (vgl.
Oberflächenenergie- oder Oberflächenspannungseffekte an stark gekrümmten
Oberflächen). Das Vorliegen des Treibgases größtenteils als Gas verbessert die Sicherheit des
Behälters gegenüber einer in erheblichem Maße als Flüssigkeit vorliegenden
Treibgasbefüllung. Ist das Treibgas in erheblichem Maße bei Raumtemperatur und darunter flüssig, kann ein Aufheizen des Behälters (z.B. wenn ein Verbraucher den Behälter eine längere Zeit intensiver Sonnenstrahlung und/oder hoher Temperatur aussetzt) dazu führen, dass eine Phasenumwandlung von der flüssigen in die gasförmige Phase stattfindet, wodurch sich der Druck erheblich erhöhen kann. Dies kann zum Versagen des Druckraumwandmaterials führen. Zusätzlich ist ein solcher Druckanstieg durch Phasenumwandlung problematisch, wenn ein Verbraucher den Behälter zum ersten Mal verwendet.
Im Rahmen der Erfindung erlaubt die Anordnung des Verbindungselements und des Regelventils im Behälter bzw. am Behälter, falls es zu einem sehr hohen Druckanstieg im Druckraum kommen sollte, dass der Überdruck über den Druckraumboden, gegebenenfalls unter Zerstörung des Verbindungselements oder des Regelventils, an die Umgebung abgegeben wird. Dies ist gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft, da bei Behältern des Standes der Technik meist der gesamte Behälter bersten wird, wenn ein kritischer Druck überschritten wird.
Bevorzugt ist der Behälterboden zumindest im radialen Innenbereich aufwärts gewölbt oder insgesamt kuppelförmig ausgebildet, vielleicht ausgenommen der äußere
Randbereich. Speziell ist der Behälterboden in z-Richtung zum Behälterinneren (zum Befüllraum hin) gewölbt ausgebildet. Insbesondere ragt der Scheitelpunkt oder der Rand einer Ausnehmung des Behälterbodens in Richtung des Befüllvolumens für die Flüssigkeit.
Durch eine Wölbung des Behälterbodens lässt sich ein Raum aus nur insgesamt zwei Bauteilen (hier Behälterboden und Druckraumboden) bilden, wobei auch mehr als zwei Bauteile zur Bildung des Raums eingesetzt werden können. Zusätzlich ergibt sich eine verbesserte Kraftaufnahme des gewölbten Bauteils gegenüber einem nicht gewölbten Bauteil. Weiterhin erlaubt ein nach innen (zum Befüllraum) gewölbter Behälterboden eine weiter gehende Entleerung eines befüllten Behälters, da sich bei konstanter Restfüllmenge im Randbereich des Befüllraums des Behälters eine gegenüber einem ebenen oder in anderer z-Richtung gewölbtem Behälterboden eine vergrößerte Füllhöhe ergibt (bei kleinerer Querschnittsfläche), vgl. dazu US 2,345,081 (Ward), eingangs angesprochen und dargelegt.
Der Druckraumboden kann im Wesentlichen ebenflächig ausgestaltet sein, speziell ist der Druckraumboden im Wesentlichen parallel zur Behälteroberseite ausgebildet. Das "im Wesentlichen" erlaubt eine Abweichung zur Ebenflächigkeit und Parallelität um 10 %. Dies ist ausreichend zum Montieren eines Verbindungselements, die zwischen beiden Ausnehmungen der Böden verläuft und mit diesen dichtend verbunden ist. So kann die Abweichung von der Ebenflächigkeit genutzt werden, eine Spannung auf das Verbindungselement aufzubringen, wobei der Behälterboden leicht nach oben ausgelenkt ist, und das Verbindungselement oben verspannend aufgenommen wird.
Der Druckraumboden kann so ausgestaltet sein, dass beim aufrechten Stehen des Behälters auf einem ebenflächigen Untergrund der Druckraumboden nicht den ebenflächigen Untergrund kontaktiert.
Bevorzugt sind der Behälterboden, der Druckraumboden, die Behälterwand und/oder die Behälteroberseite aus metallischem Blech mit einer jeweiligen Wanddicke von weniger als 1,0 mm. Insbesondere beträgt die Wanddicke weniger als 0,8 mm, noch bevorzugter weniger als 0,55 mm.
Durch eine geringe Materialstärke (Wanddicke) der Komponenten des Behälters ergibt sich eine besonders wirtschaftliche Verwendungsmöglichkeit als Einmal-Behälter. Ein Einmal-Behälter wird nach dessen Gebrauch von einem Verbraucher typischerweise entsorgt und nicht wiederverwendet.
Jeder hierin offenbarte Behälter kann ein Fass, insbesondere ein Bierfass, sein.
Das Verbindungselement kann einen metallischen Werkstoff umfassen, insbesondere kann das Verbindungselement aus dem metallischen Werkstoff bestehen.
Der Befüllraum eines Behälters kann mit einer Flüssigkeit befüllt sein. Bevorzugt ist die Flüssigkeit Bier, wobei jede Art von Bier gemeint ist, alkoholfreies und alkoholhaltiges Bier.
Der beschriebene Behälter kann als tragbares Fass verwendet werden, wobei das Fass ein Füllvolumen von nicht mehr als 20 L aufweist, bevorzugt nicht mehr als 10 L oder 5 L. Speziell ist das Volumen größer als 1 L und insbesondere größer als 2 L.
Der Druck in dem Befüllraum eines beschriebenen Behälters kann in einem Verfahren (selbsttätig) geregelt werden. Der Befüllraum ist zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllt und der Druckraum ist zumindest teilweise mit einem Treibgas befüllt. Der Behälter umfasst eine Auslassleitung mit einem Ventil. Bei geöffnetem Ventil verbindet die Auslassleitung den Befüllraum und einen den Behälter
umgebenden Raum fluidkommunizierend. Innerhalb des Verfahrens wird das Ventil betätigt, wodurch ein Anteil der Flüssigkeit im Befüllraum in den - den Behälter umgebenden - Raum abgelassen wird und entsprechend des abgelassenen Volumens der Flüssigkeit der Druck im Befüllraum sinkt. Das Regelventil öffnet bei Unterschreiten eines Schwellenwerts des Drucks im Befüllraum, was dazu führt, dass ein Anteil des Treibgasvolumens im Druckraum in den Befüllraum strömt. Bei Überschreiten eines zweiten Schwellenwerts des Drucks im Befüllraum schließt das Regelventil und erlaubt kein weiteres Strömen von Treibgas aus dem Druckraum in den Befüllraum.
Der erste und der zweite Schwellenwert ergeben sich aus den Charakteristika des Behälters.
Ein Behälterhohlboden kann für einen Behälter verwendet werden. Der
Behälterhohlboden umfasst einen ersten Boden und einen zweiten Boden sowie ein Verbindungselement und ein Regelventil. Sowohl der erste Boden (Behälterboden) als auch der zweite Boden (Druckraumboden) weist eine Ausnehmung auf. Der erste Boden ist mit dem zweiten Boden verbunden. Das Verbindungselement ist mit dem ersten Boden und dem zweiten Boden verbunden. Dadurch ist ein fluiddichter Druckraum gebildet. In geöffnetem Zustand des Regelventils ist der Druckraum mit einem Raum, der den Behälterhohlboden umgibt, fluidkommunizierend verbunden.
In geschlossenem Zustand des Regelventils ist der Druckraum von einem Raum, der den Behälterhohlboden umgibt, fluiddicht abgetrennt.
Bevorzugt ist der erste Boden und/oder der zweite Boden aus Stahl, Eisen oder Aluminium ausgebildet. Das Regelventil umfasst bevorzugt einen Kunststoff, speziell einen Thermoplast, besonders bevorzugt besteht das Druckventil aus zwei oder drei verschiedenen Thermoplasten.
Speziell kann sowohl der Behälterboden, die Behälterwand, Behälteroberseite und der Druckraumboden aus Weißblech bestehen.
Der erste Boden des Behälterhohlbodens kann eine gewölbte oder kuppelartige Form aufweisen, insbesondere nach aufwärts gewölbt, so dass die Wölbung sich in das Innere des Behälters (den Befüllraum) erstreckt.
Das Verbindungselement des Behälterhohlbodens kann jeweils in die Ausnehmung des ersten Bodens und des zweiten Bodens eingreifen.
Bevorzugt herrscht im Druckraum ein Druck pD oberhalb des atmosphärischen Drucks.
Dieser Überdruck kann durch ein Treibgas verursacht sein, das insbesondere
Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Lachgas oder Mischungen der Gase umfasst.
Der erste Boden des Behälterhohlbodens kann den zweiten Boden des
Behälterhohlbodens übergreifen, bevorzugt ist der zweite Boden axial von dem ersten Boden voll umschlossen. Zusätzlich kann der Randbereich des ersten Bodens so ausgestaltet sein, dass der Behälterhohlboden über den ersten Boden mit einem Behälter verbindbar ist. Diese Verbindung kann insbesondere durch eine Bördelung ausgestaltbar sein.
Das Verbindungselement kann im Behälterhohlboden mit dem ersten Boden und dem zweiten Boden so verbunden sein, dass Kräfte, die auf den ersten Boden und den zweiten Boden bei einem Überdruck im Druckraum wirken, zumindest teilweise von dem oder durch das Druckventil aufgenommen werden können. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Stabilität des Behälterhohlbodens bei einem Überdruck im
Druckraum.
Die Elemente des Behälterhohlbodens können die oben mit Bezug zu einem Behälter beschriebenen Ausgestaltungen und Eigenschaften aufweisen.
Ein modulares System zum Herstellen eines Behälterhohlbodens umfasst einen ersten Boden (Behälterboden), einen zweiten Boden (Druckraumboden), ein
Verbindungselement und ein Regelventil. Der erste Boden weist eine Ausnehmung auf. Der zweite Boden weist eine Ausnehmung auf. Das Verbindungselement kann so in die Ausnehmung des ersten Bodens und in die Ausnehmung des zweiten Bodens einbringbar sein, dass ein Abschnitt des Verbindungselements (der durchströmbaren Hülse) über den zweiten Boden hinausragt.
Der hinausragende Abschnitt kann mindestens 3 mm, bevorzugter mindestens 5 mm, bevorzugter mindestens 10 mm, spezieller mindestens 20 mm, hinausragen.
Der erste Boden des modularen Systems kann eine gewölbte oder kuppelartige Form aufweisen.
Das Verbindungselement des modularen Systems kann in die jeweils eine Ausnehmung des ersten Bodens und des zweiten Bodens eingreifen.
Durch die Kombination (Verbindung) der Komponenten des modularen Systems, nämlich des ersten Bodens, des zweiten Bodens, des Verbindungselements und des Regelventils, ist, bei geschlossenem Zustand des Regelventils, ein fluiddichter
Druckraum bildbar.
Die Elemente des modularen Systems können die oben mit Bezug zu einem Behälter beschriebenen Ausgestaltungen und Eigenschaften aufweisen.
Ein Behälter mit einem Befüllraum, einem Druckraum, einem Verbindungselement und einem Regelventil kann in einem Verfahren befüllt werden. Der Befüllraum ist durch einen Behälterboden, eine Behälterwand und eine Behälteroberseite gebildet. In dem Befüllraum herrscht ein erster Druck pB. Der Druckraum ist durch den Behälterboden und einen Druckraumboden gebildet. In dem Druckraum herrscht ein zweiter Druck pD, wobei der Druck oberhalb des atmosphärischen Drucks liegt. Insbesondere liegt der zweite Druck pD4 bei mehr als 3 bar.
Das Verbindungselement ist mit dem Behälterboden und dem Druckraumboden verbunden. Der Behälter weist einen Befüllraum-Einlass auf. Innerhalb des Verfahrens wird eine Flüssigkeit in den Befüllraum über den Befüllraum-Einlass eingefüllt. In einer Ausführung wird ein Gas in das Regelventil über einen Regelventileinlass eingefüllt. Der Regelventileinlass wird verschlossen.
Damit entsteht eine Aktivierungskraft im Regelventil.
In einer Alternative wird der gleiche Zweck auf anderem Weg erreicht, namentlich durch ein Vorspannen eines Spannelements, wodurch eine Kraft auf eine Membran ausgeübt wird und sich die Membran in einer positiven z-Richtung bewegt. Auch hier wird aktiviert. Die Membran ist ein Beispiel eines Regelelements genannt, und als solche für das Fluid undurchlässig.
In einer weiteren Alternative wird der Druck im Befüllraum kurzzeitig (temporär), bevorzugt für kürzer als 10 s, erhöht. Ein solcher Druckstoß kann für die Aktivierung des Regelventils verwendet werden. Der Druck kann um mindestens 1 bar erhöht werden, um zu Aktivieren.
Ein metallischer Behälter kann eine unter Druck stehende Flüssigkeit, bevorzugt Bier, aufbewahren. Der Behälter umfasst einen Befüllraum für die Flüssigkeit und einen Druckraum für ein Treibgas. Der Befüllraum ist zwischen einem nach aufwärts gewölbten Behälterboden und einer Behälteroberseite gebildet. Der Befüllraum nimmt die Flüssigkeit und einen ersten Überdruck gegenüber dem Äußeren auf. Der
Druckraum ist zwischen dem Behälterboden und einem weiter unten (bei einem aufrecht stehenden Behälter) gelegenen Druckraumboden gebildet. Der Druckraum nimmt einen zweiten Überdruck eines Treibgases auf. Im Behälterboden ist eine erste Ausnehmung vorgesehen und im Druckraumboden ist eine zweite Ausnehmung vorgesehen, wobei die Ausnehmungen axial fluchten, um ein abdichtende
Verbindungselement aufzunehmen, das beide Ausnehmungen schließt und abdichtet.
Ein Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit umfasst einen Befüllraum, einen Aufnahmeraum und einen Druckraum. Der Behälter umfasst eine Behälteroberseite, eine Behälterwand, einen Behälterboden und einen Druckraumboden. Der Druckraum ist durch den Behälterboden und den Druckraumboden gebildet. Der Befüllraum ist durch einen mit der Flüssigkeit befüllbaren Beutel gebildet. Der Beutel ist in dem Aufnahmeraum angeordnet. Der Beutel ist so mit der Flüssigkeit befüllbar, dass die Flüssigkeit weder die Behälteroberseite, noch die Behälterwand, noch den Behälterboden direkt kontaktiert.
Dadurch, dass die Flüssigkeit weder die Behälteroberseite, noch die Behälterwand, noch den Behälterboden direkt kontaktiert, wird sichergestellt, dass auch eine korrosive oder aggressive Flüssigkeit nicht die beschriebenen Behälterteile korrodiert oder angreift. Auch können sensible Flüssigkeiten, wie z. B. pasteurisierte oder sterilisierte Getränke, in dem Behälter sicher aufbewahrt werden, da die Flüssigkeit nicht mit den beschriebenen Behälterteilen in Kontakt gerät oder von der Atmosphäre im Aufnahmeraum (z. B. Luftsauerstoff) beeinflusst wird.
Der Druckraum stellt einen Überdruck zur Verfügung. Durch eine Verbindung, beispielsweise durch ein Ventil und ein Verbindungselement, des Druckraums mit dem Aufnahmeraum, kann der Druck im Aufnahmeraum geregelt werden, wobei der Druck im Aufnahmeraum an den Befüllraum weitergegeben werden kann.
Bevorzugt verbindet ein Verbindungselement den Aufnahmeraum und den Druckraum. Durch die Verbindung des Verbindungselements mit dem Behälterboden und dem Druckraumboden kann zumindest ein Teil der Kraft aufgenommen werden, die aus der Druckdifferenz zwischen dem Druckraum und dem Aufnahmeraum und dem
Druckraum und der Umgebung resultiert.
Der Druckraum ist bevorzugt mit einem Treibgas befüllt, wobei als Treibgas
Kohlenstoffdioxid (C02), Stickstoff (N2), Lachgas (N20) oder Mischungen der Gase eingesetzt wird.
Das Treibgas kann auch ein inertes Gas umfassen, wobei der Anteil des inerten Gases oberhalb des Anteils in der Umgebung des Behälters liegt. Dabei ist ein Gas inert, wenn unter üblichen Lager- und Zapfbedingungen (typischerweise in einem Bereich des absoluten Drucks zwischen 0,5 bar und 10 bar und einem Temperaturbereich zwischen 0 °C und 50 °C) eine in einem offenbarten Behälter zu lagernde Flüssigkeit nicht oder nur unwesentlich mit dem inerten Gas reagiert und das Gas stabil ist. Speziell kann das inerte Gas Stickstoff, ein Edelgas (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon) oder
Mischungen davon sein. Argon ist besonders bevorzugt.
Der Druck im Druckraum kann zwischen 5 bar (0,5 MPa) und 35 bar (3,5 MPa) bevorzugt zwischen 5 bar und 30 bar, besonders bevorzugt zwischen 8 bar und 25 bar liegen.
Allgemein beziehen sich offenbarte Werte des Drucks, sofern nicht anderweitig bezeichnet, auf den relativen Druck, wobei der Umgebungsdruck die Bezugsgröße ist. Der Druckraum hat bevorzugt ein Volumen zwischen 0,1 L und 5 L, besonders bevorzugt zwischen 0,1 L und 3 L, noch bevorzugter zwischen 0,5 L und 2,5 L, am bevorzugtesten zwischen 0,5 L und 1,5 L. Der Druckraum kann auch Volumen zwischen 0,4 L und 0,7 L aufweisen.
Bevorzugt weist der Druckraum keinen Filler auf.
Ein Filler ist eine Komponente, die typischerweise bei Umgebungsbedingungen in festem Aggregatzustand vorliegt und die Aufnahme einer Stoffmenge eines Stoffes erlaubt. Dabei fällt die Druckzunahme, in dem Raum, in dem der Filler eingebracht ist, durch das Einbringen des Stoffes geringer aus, verglichen mit dem Einbringen der gleichen Stoffmenge in den gleichen Raum ohne Filler. Beispiele für einen Filler sind Aktivkohle oder Zeolithe.
Der Dampfdruck des Treibgases oder der Treibgasmischung kann über dem Druck des Druckraums liegen, bevorzugt bis zu einer Temperatur von -5 °C hinab.
Der Aufnahmeraum kann durch die Behälteroberseite, die Behälterwand und den Behälterboden gebildet sein.
Der Behälter kann an der Behälteroberseite eine Öffnung umfassen, wobei die Öffnung durch einen Verschluss verschlossen ist.
Der Beutel kann an dem Verschluss befestigt sein. Speziell ist ein oberes Ende des Beutels mit dem Verschluss verklebt, verschweißt oder über eine luftdichte Klemmung befestigt.
Durch die Befestigung des Beutels an dem Verschluss, der sich in einer Öffnung oder an einer Öffnung der Behälteroberseite befindet, kann sichergestellt werden, dass eine im Beutel aufbewahrte Flüssigkeit mit möglichst wenig Behälterkomponenten in Kontakt kommt.
Wie oben beschrieben kann der Behälter ein Verbindungselement und ein Regelventil umfassen, wobei das Verbindungselement mit dem Behälterboden und dem
Druckraumboden verbunden ist.
Das Regelventil kann mit dem Verbindungselement verbunden sein. Speziell ist ein Abschnitt des Regelventils mit einem Abschnitt des Verbindungselements verbunden, der aus dem Behälterboden hinaus ragt bzw. aus dem Druckraum hinaus ragt.
Das Regelventil kann außerhalb des Druckraums angeordnet sein. Insbesondere kann das Regelventil vollständig außerhalb des Druckraums angeordnet sein. Ein Fluid in dem Druckraum kann über eine Öffnung in dem Druckraumboden in das Regelventil einströmen und ausgehend von dem Regelventil in das
Verbindungselement einströmen. Ausgehend von dem Verbindungselement kann das Fluid in den Befüllraum strömen.
Das Regelventil des Behälters kann in dem Aufnahmeraum angeordnet sein. Speziell ist das Regelventil vollständig (dessen gesamtes Volumen) in dem Aufnahmeraum
angeordnet.
Der Behälterboden des Behälters kann eine Öffnung (oder mehrere) aufweisen, wobei ein Fluid aus dem Druckraum in das Regelventil durch die Öffnung in dem
Behälterboden einströmen kann.
Das Verbindungselement kann auch keinen Kanal aufweisen.
Das Verbindungselement kann so ausgestaltet sein, dass es nicht von einem Fluid durchströmbar ist. Das Verbindungselement kann am Druckraumboden fixiert sein, als Form des "festen Anbringens". Z.B. durch eine Schweissung. Der Druckraumboden hat dazu keine Ausnehmung (Montage des Ventilkörpers oberhalb des Druckraums).
Ein Fluid aus dem Druckraum kann direkt (ohne Zwischenelement) in das Regelventil einströmen können und aus dem Regelventil direkt (ohne Zwischenelement) in den Aufnahmeraum strömen können.
Das Regelventil kann den Druckraumboden kontaktieren, insbesondere dort fixiert sein. Das Regelventil kann auch den Behälterboden kontaktieren. Das Regelventil kann auch den Druckraumboden und den Behälterboden kontaktieren.
Das Verbindungselement ragt axial hervor, um die Montage des Ventilkörpers zu ermöglichen, so nach axial innen in den Befüllraum bei innerer Montage (oberhalb des Druckraums), oder bei unterer Montage des Ventilkörpers (unterhalb des Druckraums) nach axial unten.
Das Verbindungselement ermöglicht die Montage des Ventilkörpers also oberhalb oder unterhalb des Druckraums.
Das Verbindungselement kann eine (maximale) Querschnittsfläche von höchstens 700 cm2 aufweisen. Bevorzugt west das Verbindungselement eine Querschnittsfläche von maximal 500 cm2, bevorzugter maximal 300 cm2, noch bevorzugter maximal 100 cm2, speziell maximal 10 cm2, auf. Durch eine geringe Querschnittsfläche verbleibt im Druckraum ausreichend Raum für ein aufzunehmendes Fluid (z.B. Treibgas). Das Verbindungselement kann ein Gewicht von höchstens 10 kg aufweisen. Bevorzugt ist das Gewicht des Verbindungselements maximal 5 kg, bevorzugter maximal 2 kg, noch bevorzugter maximal 1,3 kg, speziell maximal 0,5 kg. Ein geringes Gewicht des
Verbindungselements erleichtert die Transportierbarkeit des Behälters.
Das Verbindungselement kann eine Höhe von maximal 0,8 m aufweisen. Bevorzugt hat das Verbindungselement eine Höhe von maximal 0,5 m, bevorzugter maximal 0,3 m, speziell maximal 0,1 m. Eine geringe Höhe des Verbindungselements erleichtert die Handhabbarkeit des Behälters.
Der Beutel in dem Behälter kann flexibel sein.
Flexibel bedeutet, dass der Beutel biegsam und verformbar ist, und zwar durch
Krafteinwirkung eines durchschnittlich kräftigen Menschen.
Der Beutel kann dehnbar sein und bevorzugt ein Elastomer umfassen.
Dehnbar bedeutet, dass die Oberfläche des Beutels durch eine Krafteinwirkung
vergrößert werden kann, ohne dass der Beutel Beschädigungen oder Risse erleidet, die die Aufbewahrungsmöglichkeit einer Flüssigkeit darin gefährdet. Wenn der Beutel ein Elastomer umfasst, kann der Beutel elastische Eigenschaften aufweisen, sodass dieser unter einer Krafteinwirkung verformbar ist, nach Beendigung der Krafteinwirkung jedoch wieder in die Form vor der Krafteinwirkung zurückkehrt.
Der Beutel kann zumindest eine Kunststoffschicht umfassen, insbesondere
Polypropylen (PP). Speziell umfasst der Beutel zumindest eine Kunststoffschicht und zumindest eine Aluminiumschicht. Bevorzugt umfasst der Beutel eine
plasmabeschichtete Kunststoffschicht, speziell ist die Kunststoffschicht mit Aluminium plasmabeschichtet.
In ungefülltem Zustand kann der Beutel gefaltet oder gerollt sein.
Durch die Faltung oder Rollung des Beutels kann der Beutel durch eine verglichen mit einem ungefalteten oder ungerollten Beutel kleinere Öffnung in dem Behälter in den Behälter eingebracht werden. Durch eine Befüllung des Beutels kann sich der Beutel entfalten oder entrollen.
Der Aufnahmeraum kann ein Volumen von mehr als 1,5 L aufweisen, insbesondere mehr als 2 L aufweisen, bevorzugt mindestens 5 L aufweisen, besonders bevorzugt zwischen 2 L und 30 L aufweisen, noch bevorzugter zwischen 5 L und 20 L aufweisen. Da sich der Beutel im Aufnahmeraum befindet, kann das Volumen des Beutels lediglich kleiner oder gleich dem Volumen des Aufnahmeraums sein, wodurch ebenso das Volumen von aufnehmbarer Flüssigkeit beschränkt ist.
Der Beutel kann ein Volumen von mehr als 1,5 L aufweisen, insbesondere 2 L aufweisen, bevorzugt mindestens 5 L aufweisen, besonders bevorzugt zwischen 2 L und BO L aufweisen, noch bevorzugter zwischen 5 L und 20 L aufweisen.
Durch eine Auslassleitung mit einem Ventil können der Beutel und ein den Ausgang der Auslassleitung umgebender Raum fluidkommunizierend verbunden sein, wenn das Ventil geöffnet ist.
Über die Auslassleitung kann ein Verbraucher die Flüssigkeit im Behälter auslassen, indem das Ventil betätigt wird.
An den Verschluss kann eine Auslassleitung angeschlossen sein, sodass die
Auslassleitung fluid-kommunizierbar mit einer Befüllraum-Leitung verbunden ist, wobei die Befüllraum-Leitung bevorzugt zum Boden des Beutels reicht.
Eine Befüllraum-Leitung, die in dem Beutel mit der Flüssigkeit hineinreicht, kann die Entnahme der Flüssigkeit verbessern oder die Menge an Flüssigkeit, die trotz des geöffneten Ventils der Auslassleitung in dem Beutel verbleibt, gering halten.
Die Befüllraum-Leitung kann am unteren Ende (Boden des Beutels) der Befüllraum- Leitung eine Vorrichtung angeordnet sein, insbesondere, wenn die Befüllraum-Leitung bis zum Boden des Beutels reicht, die verhindert, dass der Beutel an die Öffnung der Befüllraum-Leitung angesaugt oder angedrückt wird und diese verschließt. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise ein Kopf sein, der eine Gitterstruktur oder Rippen umfasst.
Der Verschluss, der in oder an der Öffnung des Behälters angeordnet ist, kann ein erstes Ventil und ein zweites Ventil umfassen.
Bevorzugt umfasst das erste Ventil einen ersten Kanal, wobei der erste Kanal den Beutel und einen Raum, der den Behälter umgibt, fluidkommunizierend verbindet, wenn das erste Ventil geöffnet ist.
Das zweite Ventil kann einen zweiten Kanal umfassen, wobei der zweite Kanal den Aufnahmeraum und einen Raum, der den Behälter umgibt, fluidkommunizierend verbindet, wenn das zweite Ventil geöffnet ist.
Ein weiterer Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit umfasst einen Befüllraum, einen Aufnahmeraum und einen Druckraum. Der Behälter umfasst eine Behälteroberseite, eine Behälterwand, einen Behälterboden und einen Druckraumboden. Der Druckraum ist durch den Behälterboden und den
Druckraumboden gebildet. Der Befüllraum ist durch einen Beutel, der mit der
Flüssigkeit befüllbar ist, gebildet und der Beutel ist im Aufnahmeraum angeordnet. Ein oberes Ende des Beutels ist einer Öffnung in der Behälteroberseite zugeordnet, um den Beutel mit der Flüssigkeit zu befüllen.
Ein solcher Behälter kann die oben beschriebenen Merkmale aufweisen.
Die offenbarten Behälter können zur Aufbewahrung eines Getränks mit einem pH- Wert von kleiner als 7, insbesondere kleiner als 5, speziell kleiner als 4 verwendet werden.
Getränke mit einem niedrigen pH-Wert, können die, typischerweise metallische, Oberfläche eines Behälters der hier beschriebenen Art angreifen und korrodieren. Dadurch kann der Behälter in seiner Eigenschaft als Aufbewahrungsmittel versagen.
Die beschriebenen Behälter können auch zur Aufbewahrung eines pasteurisierten oder sterilisierten Getränks verwendet werden.
Sterilisierte oder pasteurisierte Getränke sind besonders empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie z. B. die Kontaktierung einer metallischen Oberfläche oder dem Kontakt mit Sauerstoff, wodurch die Pasteurisierungs- oder Sterilisierungsbedingung bei einer Lagerung verloren gehen kann.
Ein Behälter kann in einem Verfahren mit einer Flüssigkeit befüllt werden. Der Behälter umfasst einen Befüllraum und einen Aufnahmeraum. Der Befüllraum ist durch einen Beutel gebildet und der Beutel ist in dem Aufnahmeraum angeordnet. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens des Behälters und des Befüllens des Beutels mit der Flüssigkeit, wobei die Befüllung so ausgeführt wird, dass eine
Volumenvergrößerung des Beutels während der Befüllung ausgeglichen oder kompensiert wird durch ein Strömen von Inhalt aus dem Aufnahmeraum in die Umgebung des Behälters und zwar im Wesentlichen ohne Druckzunahme im
Aufnahmeraum.
Innerhalb des Verfahrens kann jeder offenbarte Behälter angewendet werden.
Das im Wesentlichen ohne Druckzunahme im Aufnahmeraum bezieht sich darauf, dass der Druck im Aufnahmeraum nach der Befüllung des Beutels (Volumenvergrößerung des Beutels) im Wesentlichen nicht größer ist als der Druck im Aufnahmeraum vor der Befüllung des Beutels mit der Flüssigkeit. Das "im Wesentlichen" entspricht einer Druckdifferenz von nicht mehr als BO %, bevorzugt nicht mehr als 20 %, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 %.
In dem Verfahren kann der Behälter eine Öffnung umfassen, die durch einen
Verschluss verschlossen wird.
Der Verschluss kann ein erstes Ventil mit einem ersten Kanal umfassen, worüber der Beutel mit der Flüssigkeit befüllt wird.
Bei einer solchen Ausführung kann der Verschluss die Öffnung des Behälters noch nicht fest verschließen, sodass ein Inhalt im Aufnahmeraum, z. B. Luft, an dem
Verschluss vorbei in einen Raum, der den Behälter umgibt, strömt, während der Beutel befüllt wird und sich dessen Volumen vergrößert oder das Volumen zunimmt.
Nach der Befüllung des Beutels kann die Öffnung des Behälters durch den Verschluss verschlossen werden.
Nach dem Verschließen der Öffnung des Behälters kann kein weiterer Inhalt des Aufnahmeraums aus dem Behälter entweichen, was aber auch nicht notwendig ist, da im befüllten Zustand des Beutels das maximale Volumen des Beutels vorliegt.
Der Verschluss kann ein erstes Ventil mit einem ersten Kanal umfassen, wobei über den ersten Kanal der Beutel mit der Flüssigkeit befüllt wird. Der Verschluss kann ein zweites Ventil mit einem zweiten Kanal umfassen, wobei über den zweiten Kanal zumindest ein Anteil des Inhalts des Aufnahmeraums in die Umgebung des Behälters strömt, während der Beutel befüllt wird.
Bei einer solchen Ausgestaltung des Verschlusses wird eine Druckzunahme im
Aufnahmeraum durch die Expansion des Beutels während der Befüllung durch ein Ausströmen von beispielsweise Luft aus dem Aufnahmeraum über den zweiten Kanal des zweiten Ventils vermieden.
Die Öffnung des Behälters durch den Verschluss kann vor dem Befüllen des Beutels verschlossen werden.
Dies wird ermöglicht durch die Ausgestaltung des Verschlusses mit zwei Ventilen und zwei Kanälen.
Ein Behälter kann auch nach dem folgenden Verfahren mit einer Flüssigkeit befüllt werden. Darin umfasst der Behälter einen Befüllraum und einen Aufnahmeraum. Der Befüllraum ist durch einen Beutel gebildet und der Beutel ist in dem Aufnahmeraum angeordnet. Der Behälter umfasst eine Öffnung, die durch einen Verschluss
verschlossen ist. Der Verschluss umfasst ein erstes Ventil und ein zweites Ventil. Das zweite Ventil verbindet den Aufnahmeraum und einen Druckregler. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens des Behälters und des Befüllens des Beutels mit der Flüssigkeit über das erste Ventil des Verschlusses, wobei eine
Volumenvergrößerung des Beutels während der Befüllung stattfindet. Durch den mit dem Aufnahmeraum über das zweite Ventil verbundenen Druckregler wird eine Druckzunahme durch die Expansion des Beutels während der Befüllung bis zum einem Schwellenwert erlaubt.
Steigt der Druck im Aufnahmeraum über den Schwellenwert, öffnet der Druckregler und verbindet den Aufnahmeraum mit der Umgebung des Behälters bis der Druck in dem Aufnahmeraum den Schwellenwert wieder erreicht oder unterschreitet.
Innerhalb des Verfahrens kann jeder offenbarte Behälter angewendet werden.
Ein solches Verfahren, innerhalb dessen sich ein erhöhter Druck auf den Beutel in dem Aufnahmeraum durch eine Expansion des Beutels aufgebaut, ist insbesondere für schäumende Flüssigkeiten geeignet, beispielsweise für mit Kohlenstoffdioxid versetzte Getränke.
Schäumende Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die schäumen können. Das Schäumen kann beispielsweise durch eine Druck- oder Temperaturänderung oder durch einen Impuls hervorgerufen werden, wodurch sich ein in der Flüssigkeit gelöstes Gas entlöst und eine Schaumbildung verursacht.
Durch den Gegendruck kann ein übermäßiges Aufschäumen einer schäumenden Flüssigkeit verhindert oder reduziert werden, wodurch der Prozess des Befüllens eines Behälters mit einer schäumenden Flüssigkeit erleichtert wird.
Der Schwellenwert des Druckreglers kann zwischen 0,1 bar und 8 bar liegen. Bevorzugt liegt der Schwellenwert zwischen 0,5 bar und 7 bar, besonders bevorzugt zwischen 1 bar und 5 bar, noch bevorzugter zwischen 2 bar und 4,5 bar.
Der Druckregler kann über das zweite Ventil während der Befüllung des Beutels mit dem Aufnahmeraum verbunden sein.
Ein Regelventil kann zur Regelung des Drucks in einem Behälter, der mit einer
Flüssigkeit befüllt ist, verwendet werden. Das Regelventil umfasst einen ersten Ventilkörperabschnitt, ein abdichtendes Element, ein axial bewegliches Zwischenstück und eine Membran. Das Regelventil liegt in geschlossenem Zustand vor (es trennt zwei Räume fluiddicht gegeneinander ab), wenn das abdichtende Element an einem
Abschnitt des ersten Ventilkörperabschnitts anliegt. Das abdichtende Element kann ein Sitzventil sein. Wenn das abdichtende Element aus dem geschlossenen Zustand bewegt wird, das abdichtende Element als nicht mehr an dem ersten
Ventilkörperabschnitt anliegt, liegt das Regelventil in geöffnetem Zustand vor; die zuvor fluiddicht abgetrennten Räume, sind fluidkommunizierend verbunden. Das Zwischenstück ist zwischen dem abdichtenden Element und der Membran angeordnet. Die Membran, das Zwischenstück und das abdichtende Element sind so miteinander gekoppelt, dass das abdichtende Element aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand übergehen kann, durch eine Bewegung der Membran.
Bewegt sich die Membran in Richtung des abdichtenden Elements (mit
dazwischenliegendem Zwischenstück) wird das abdichtende Element aus seinem Sitz an dem ersten Ventilkörperabschnitt abgehoben, sodass das Regelventil geöffnet ist.
Das Regelventil kann drei Räume oder zumindest einen dieser drei Räume aufweisen.
In dem ersten Regelventilraum kann ein Spannelement angeordnet sein, wobei das erste Spannelement das abdichtende Element in Richtung der Membran drückt. Das erste Spannelement kann eine erste Feder sein, beispielsweise eine wendelförmige Feder aus Metall oder Kunststoff.
In dem dritten Regelventilraum kann ein zweites Spannelement angeordnet sein, wobei das zweite Spannelement die Membran in Richtung des abdichtenden Elements drückt. Das zweite Spannelement kann eine zweite Feder sein, beispielsweise eine wendelförmige Feder aus Metall oder Kunststoff.
Der zweite und der dritte Regelventilraum können durch die Membran fluiddicht gegeneinander abgetrennt sein. Die Membran ist also für das Fluid undurchlässig und ein Beispiel eines Regelorgans, das mit dem Ventil zusammenarbeitet, um die Aufgabe der Druckregelung zu übernehmen.
Das Zwischenstück kann in dem zweiten Regelventilraum angeordnet sein.
Ein Fluid aus einem Raum, der sich außerhalb des Regelventils befindet, kann über einen Eingang in den ersten Regelventilraum des Regelventils, beispielsweise über einen Kanal einströmbar sein.
Ein Fluid, z.B. das Fluid außerhalb des Regelventils, kann ausgehend von dem ersten Regelventilraum in den zweiten Regelventilraum strömbar sein. Dies, wenn das Regelventil in geöffnetem Zustand vorliegt.
Aus einem Auslass kann ein Fluid aus dem zweiten Druckventilraum, beispielsweise über einen Kanal, aus dem Regelventil in einen Raum, der das Regelventil umgibt, strömbar sein. Das Regelventil kann eine Abdeckung umfassen. Der dritte Regelventilraum kann zwischen der Abdeckung und der Membran gebildet sein. Speziell ist das zweite Spannelement zwischen der Membran und der Abdeckung eingeklemmt sein, sodass eine Spannkraft des zweiten Spannelements zwischen der Membran und der
Abdeckung wirkt.
Die Membran kann verformbar, speziell elastisch verformbar, sein. Die Membran kann einen Kunststoff oder einen metallischen Werkstoff umfassen oder aus Kunststoff oder Metall bestehen.
Das Zwischenstück kann ein lateral bewegliches Element umfassen. Das lateral bewegliche Element kann von einem Abschnitt des abdichtenden Elements kontaktiert sein.
Das Zwischenstück kann ein drittes Spannelement, z.B. eine Feder, umfassen. Das lateral bewegliche Element des Zwischenstücks kann durch das dritte Spannelement lateral beweglich sein.
Das lateral bewegliche Element kann durch ein Spannelement, z.B. eine Feder, in seiner lateralen Position gehalten sein.
Das Zwischenstück kann so ausgestaltet sein, dass es von einem Fluid durchströmbar ist. Das Zwischenstück kann also zumindest eine Öffnung aufweisen, die von einem Fluid durchströmbar ist.
Ein alternatives Regelventil umschreibt das Regelelement.
Das Regelelement, das axial bewegliche Zwischenstück und das abdichtende Element sind so miteinander gekoppelt, dass das abdichtende Element aus einem
geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand durch eine Bewegung des
Regelelements überführbar ist. Dies aber erst nach einer Aktivierung (Freischaltung der Regeltätigkeit).
Die Aktivierung erfolgt ausgehend von dem lateral beweglichen Element des axial beweglichen Zwischenstücks. Eine Betätigungsfläche wird einem Betätigungsabschnitt des abdichtenden Elements so zugeordnet, dass das abdichtende Element (V) von dem Zwischenstück betätigt werden kann. Ein geöffneter Zustand des abdichtenden Elements wird dadurch erst ermöglicht oder möglich.
Ein gesondert offenbarter Behälter kann hierin offenbarte Regelventile umfassen.
Das Verbindungselement des Behälters kann eine durchströmbare Hülse sein und das Regelventil kann so mit der durchströmbaren Hülse verbunden sein, dass ein Fluid aus dem Druckraum (direkt) durch das Regelventil und (direkt) durch die durchströmbare Hülse (direkt) in den Befüllraum oder in den Aufnahmeraum, wenn der Behälter einen Beutel umfasst, einströmen kann.
Das Regelventil oder die Regelventile können mit dem Verbindungselement und/oder dem Behälterboden verbunden sein, sodass ein Fluid aus dem Druckraum (direkt) über das Regelventil (direkt) in den Befüllraum oder den Aufnahmeraum, wenn der Behälter einen Beutel umfasst, strömen kann.
Ein Verfahren zum Aktivieren eines Regelventils eines Behälters ist offenbart. Ein Regelventil ist aktiviert, wenn dieses funktionsfähig ist, das Regelventil also das Regelventil seine Regelfunktion ausführen kann.
In dem Verfahren wird der Behälter mit dem Regelventil bereitgestellt. Das Regelventil umfasst ein abdichtendes Element, ein axial bewegliches Zwischenstück und eine Membran. Das Zwischenstück ist zwischen dem abdichtenden Element und der Membran angeordnet. Das Zwischenstück umfasst ein lateral bewegliches Element. Eine Kraft, z.B. durch einen Druckstoß, wird aufgebracht. Dadurch entfernen sich die Membran und das axial bewegliche Zwischenstück von dem abdichtenden Element in axialer Richtung. Das lateral bewegliche Element des Zwischenstücks bewegt sich lateral. Dadurch wird das Regelventil aktiviert.
Das lateral bewegliche Element kann sich durch ein Spannelement des Zwischenstücks bewegen.
Nach der Bewegung des lateral beweglichen Elements und nach Ablassen der aufgebrachten Kraft kann das lateral bewegliche Element des Zwischenstücks einen Abschnitt des abdichtenden Elements kontaktieren.
Vor dem Aufbringen der Kraft innerhalb des Verfahrens kann (zumindest) ein Abschnitt einer ersten Fläche des lateral beweglichen Elements (zumindest) einen Abschnitt einer ersten Fläche des abdichtenden Elements kontaktieren. Nach dem Ablassen (Entfernen) der zusätzlich aufgebrachten Kraft kann (zumindest) ein Abschnitt einer zweiten Fläche des lateral beweglichen Elements zumindest einen Abschnitt einer zweiten Fläche des abdichtenden Elements kontaktieren.
Die ersten und zweiten Flächen sind unterschiedliche Flächen. Speziell ist die erste Fläche des lateral beweglichen Elements und die erste Fläche des abdichtenden Elements jeweils eine Seitenfläche des jeweiligen Elements und die zweite Fläche des lateral beweglichen Elements eine obere Fläche des lateral beweglichen Elements und die zweite Fläche des abdichtenden eine untere Fläche des abdichtenden Elements. In dem Verfahren kann jedes hierin offenbarte Regelventil eingesetzt werden.
In dem Verfahren kann auch jeder hierin offenbarte Behälter eingesetzt werden.
Hierin offenbarte Regelventile (Druckventile) sind als Regelventileinheit oder
Regelventilanordnung (Druckventileinheit oder Druckventilanordnung) zu verstehen.
Hierin offenbarte Verbindungselemente können einen metallischen Werkstoff umfassen, insbesondere aus dem metallischen Werkstoff bestehen.
Die offenbarten Verbindungselemente können durchströmbaren Hülsen sein oder die Verbindungselemente können aus einem Vollmaterial bestehen, sodass das
Verbindungselement nicht von einem Fluid durchströmbar ist.
Die Ausführungsformen der Erfindung sind anhand von Beispielen dargestellt und nicht auf eine Weise offenbart, mit der Beschränkungen aus den Figuren in die Patentansprüche übertragen oder hineingelesen werden. Die Beispiele sind auch dann als Beispiele zu lesen und zu verstehen, wenn nicht überall und an jeder Stelle "bspw.", "insbesondere" oder "z.B." steht. Die Darlegung einer Ausführung ist auch nicht so zu lesen, dass es keine andere gibt oder andere Möglichkeiten ausgeschlossen werden, wenn nur ein Beispiel präsentiert wird. Diese Maßgaben sind in die ganze folgende Beschreibung zu lesen.
Figur la zeigt einen Behälter 1 in Zylinderkoordinaten
(Koordinaten z, r und cp) mit einem Befüllraum 40, einem
Druckraum 6, einem Verbindungselement 50 als
durchströmbare Hülse und einem Regelventil 10.
Figur lb zeigt einen Behälter 1 in Zylinderkoordinaten
(Koordinaten z, r und cp) mit einem Befüllraum 40, einem
Druckraum 6, einem Verbindungselement 50 und einem
Regelventil 10.
Figur 2 Schnittansicht durch den Bodenbereich eines Behälters 1
in z-Richtung mit detaillierter Darstellung einer speziell
bodenseitig verwendbaren und bodenseitig anbringbaren
durchströmbaren Hülse 50.
Figur 3a zeigt einen Behälter 101 ohne Befüllung mit einem
Getränk und mit einem Beutel 120a in einer
Ausführungsform.
Figur 3b zeigt einen Behälter 101 ohne Befüllung mit einem
Getränk und mit einem Beutel 120a in einer weiteren
Ausführungsform.
Figur 4 zeigt einen Behälter 101 ohne Befüllung mit einem
Getränk und mit einem Beutel 120a in einer weiteren
Ausführungsform.
Figur 5 zeigt einen mit einem Getränk befüllten Behälter 101.
Figur 6 zeigt eine detaillierte Ansicht einer Ausführungsform
eines Verschlusses 145 eines unbefüllten Behälters 101. Figur 7 zeigt eine detaillierte Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines Verschlusses 145 eines
unbefüllten Behälters 101.
Figur 8 zeigt eine Befüllung eines Behälters 101 mit einem
Druckregler 430.
Figur 9 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Regelventils 10 oder
110 als Regelventil 210.
Figur 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Regelventils 10 oder
110 als Regelventil 510.
Figur 11a zeigt eine Aktivierung eines Regelventils 10, 110, 210 oder
510.
Figur 11b zeigt ein geöffnetes Regelventil 10, 110, 210 oder 510.
Eine Ausführungsform eines Behälters 1 ist schematisch in Figur la gezeigt. Im oberen Bereich des Behälters 1 ist ein Befüllraum 40 angeordnet. Der Befüllraum 40 ist teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt und der oberste Bereich des Befüllraums 40 ist mit einem Gas gefüllt. Der Befüllraum 40 ist gebildet durch eine Behälterwand 7, eine Behälteroberseite 8 und einen Behälterboden 2. Im unteren Bereich des Behälters 1 befindet sich ein Druckraum 6, der gebildet ist durch den Behälterboden 2 und den Druckraumboden 5. Eine durchströmbare Hülse 50 als Verbindungselement verbindet den Behälterboden 2 und den Druckraumboden 5 und erstreckt sich durch den Druckraum 6, ragt indes über den Druckraumboden 5 über diesen in negativer z- Richtung hinaus. An diesem hinausragenden Abschnitt der durchströmbaren Hülse 50 ist ein Regelventil 10 angeordnet (verbunden). Das Regelventil 10 liegt an der
Unterseite des Druckraumbodens 5 an.
Im Befüllraum 40 herrscht ein Druck pB und im Druckraum 6 herrscht ein Druck pD. Der Druck pD im Druckraum 6 ist größer als der Druck pB im Befüllraum 40.
In diesem befüllten Zustand des Behälters 1 ergibt sich durch die Flüssigkeit im
Befüllraum 40 eine Abhängigkeit des herrschenden Drucks von der axialen Höhe im Befüllraum 40. Unter dem Druck pB ist der Druck zu verstehen, der auf der
Befüllraumseite des Druckventils wirkt. In der Ausführungsform der Figur la entspricht der Druck pBdem Druck im gasgefüllten Bereich des Befüllraums 40 plus dem aus der BO
Flüssigkeitssäule resultierenden Druckanteil bis zu der Höhe, an der der Druck pB befüllraumseitig auf das Regelventil 10 wirkt.
Der Druck pB im Befüllraum 40 ist größer als der Umgebungsdruck des Behälters 1, sodass durch Öffnen eines Ventils 32 die Flüssigkeit im Befüllraum 40 aus einer Auslassleitung 30 strömt. Durch das Ausströmen der Flüssigkeit im Befüllraum 40 sinkt der Druck pB entsprechend des entnommenen Flüssigkeitsvolumens. Bei
Unterschreiten eines gewissen Drucks öffnet das Regelventil 10 und ein Treibgas strömt aus dem Druckraum 6 in den Befüllraum 40 bis ein gewisser Druck im
Befüllraum 40 erreicht ist. Dann schließt das Regelventil 10 und kein weiteres Gas kann aus dem Druckraum 6 in den Befüllraum 40 strömen. Dadurch wird erreicht, dass der Druck pB im Befüllraum 40 ständig ausreichend hoch ist, um ein Ausströmen von flüssigem Inhalt des Befüllraums 40 durch Öffnen des Ventils 32 über die
Auslassleitung 30 zu ermöglichen.
Das Treibgas des Druckraums 6 durchströmt dabei speziell, ausgehend von dem Druckraum 6, eine Öffnung im Druckraumboden 5 und strömt in das Regelventil 10. Wenn das Regelventil 10 geöffnet ist, kann das Treibgas (Fluid) weiter in die durchströmbare Hülse 50 strömen, aus der das Fluid weiter in den Befüllraum 40 strömt.
Durch die Wölbung des Behälterbodens 2 in Richtung des Behälterinneren ergibt sich im Randbereich des unteren Bereichs des Befüllraums 40 ein Bereich mit geringer Fläche (Bodenbereich la), sodass Restmengen an Flüssigkeit im Befüllraum 40 durch die Auslassleitung 30 gut erreichbar sind und lediglich eine (sehr) geringe Menge von Flüssigkeit nicht entnehmbar ist.
Das Ende 30a der Auslassleitung 30, das im Befüllra um 40 liegt, ragt in z-Richtung bis unterhalb der Oberseite der durchströmbaren Hülse 50 in den Bodenbereich la. Diese Anordnung dient dazu, eine mögliche Schaumbildung durch eine Flüssigkeit in dem Befüllraum 40, während oder nachdem ein Gas aus dem Druckraum 6 in den
Befüllraum 40 strömt, von diesem Ende 30a der Auslassleitung 30 zu distanzieren, sodass ein geringer Anteil Schaum und ein großer Anteil nicht-geschäumter Flüssigkeit über die Auslassleitung 30 entnommen werden kann.
Das im Befüllraum 40 liegende Ende der Auslassleitung 30 liegt auch unterhalb des Scheitelpunkts des gewölbten Behälterbodens 2 in z-Richtung und nach Figur 3 auch unterhalb des Rands der Ausnehmung 2a in dem Behälterboden 2. In diese
Ausnehmung des Behälterbodens 2 greift die durchströmbare Hülse 50. Bl
Außerdem ist die erste Distanz a zwischen dem Ende der Auslassleitung 30 in dem Befüllraum 40 und dem Druckraumboden 5 geringer als die zweite Distanz b zwischen dem Ende 30a der Auslassleitung 30 in dem Befüllraum 40 und dem Scheitelpunkt des Behälterbodens 2 (alternativ dem Rand der Öffnung des Behälterbodens 2, durch welche die durchströmbare Hülse 50 greift).
Der Behälterboden 2 ist zumindest partiell gewölbt oder ganz kuppelförmig ausgestaltet und ragt in das Behälterinnere in positiver z-Richtung. Dabei ragt der Scheitelpunkt und der Rand der Öffnung des Behälterbodens 2 in Richtung des Inneren 40 des Behälters 1.
An der Behälteroberseite 8 ist ein Befüllraum-Einlass 45 angeordnet, über den der Befüllraum 40 mit einer Flüssigkeit befüllt werden kann und ggf. ein erster Überdruck aufgebracht werden kann.
Der Behälter 1, der in Figur lb dargestellt ist, ist analog zu dem Behälter 1 der Figur la aufgebaut und funktionell. Der Behälter 1 der Figur lb unterscheidet sich von dem Behälter 1 der Figur la durch die Ausgestaltung des Verbindungselements 50 und durch die Anordnung des Regelventils 10 des Behälters 1.
In der Ausführungsform des Behälters 1 der Figur lb ist das Verbindungselement 50 mit dem Behälterboden 2 und dem Druckraumboden 5 verbunden. Das
Verbindungselement 50 kann hier nicht durchströmbar sein, also als Vollmaterial vorliegen. Das Regelventil 10 ist mit dem Behälterboden 2 verbunden und kann auch mit dem Verbindungselement 50 verbunden sein.
Der Behälterboden 5 weist eine Öffnung auf, über die ein Fluid (Treibgas) aus dem Druckraum 6 in das Regelventil 10 einströmen kann und aus dem Regelventil 10 in den Befüllraum 40 strömen kann.
Das Regelventil liegt (größtenteils) in dem Befüllraum 40.
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Bodenbereich la eines Behälters 1 mit detaillierter Darstellung einer durchströmbaren Hülse 50. Der Behälterbodenbereich la zeigt einen unteren Bereich des Befüllraums 40, den Druckraum 6 und die durchströmbare Hülse 50 als Verbindungselement.
Der Behälterboden 2 ist mit der Behälterwand 7 über einen Falz verbunden. Der Druckraumboden 5 ist mit dem Behälterboden 2 verbunden, speziell verschweißt. In Ausnehmungen des Behälterbodens 2 und des Druckraumbodens 5 greift die durchströmbare Hülse 50. Dabei ist die durchströmbare Hülse 50 so ausgestaltet, dass von dem Druckraum 6 nach außen gerichtete Kräfte, die auf den Behälterboden 2 und den Druckraumboden 6 wirken, durch die durchströmbare Hülse 50 aufgenommen werden, zumindest teilweise, wenn das Regelventil 10 mit der durchströmbaren Hülse verbunden ist.
Der Abschnitt der durchströmbaren Hülse 50, der über den Druckraumboden 5
hinausragt, kann ein Gewinde, speziell ein Außengewinde aufweisen. Über den
hinausragenden Abschnitt der durchströmbaren Hülse 50 kann das Regelventil 10 axial aufgesteckt werden, sodass das Gewinde der Hülse 50 zugänglich bleibt. Durch
Aufschrauben beispielsweise einer Kontermutter kann das Regelventil 10 mit der
durchströmbaren Hülse 50 (fest) verbunden und axial befestigt werden. Das
Regelventil 10 liegt dann an der Unterseite des Druckraumbodens 5 an und kann die
Öffnung 55 in dem Druckraumboden 5 überdecken, wie in Figur 1 angedeutet.
Der Abschnitt der durchströmbaren Hülse 50, der über den Druckraumboden 5
hinausragt, kann eine oder mehrerer (radiale oder axiale) Öffnungen 51 aufweisen, durch die ein Treibgas aus dem Druckraum 6 in die durchströmbare Hülse 50
einströmen kann.
Das Regelventil 10 kann zwischen der Öffnung 51 der durchströmbaren Hülse 50 und der Öffnung 55 des Druckraumbodens 5 angeordnet werden. Dadurch werden der
Befüllraum 40 und der Druckraum 6, je nachdem ob das Regelventil 10 geöffnet oder geschlossen ist, fluidkommunizierend verbunden oder fluiddicht voneinander
abgetrennt.
Figur 3a zeigt eine Ausführungsform eines Behälters 101. Der Behälter umfasst einen Aufnahmeraum 109, einen Befüllraum 140 und einen Druckraum 106. Der Behälter umfasst eine Behälteroberseite 108, eine Behälterwand 107, einen Behälterboden 102 und einen Druckraumboden 105.
Der Druckraum 106 ist gebildet aus dem Behälterboden 102 und dem Druckraumboden 105. Im Druckraum 106 herrscht ein Druck pD2, im Aufnahmeraum 109 herrscht ein Druck pB2.
Der Druck pD2 im Druckraum 106 ist typischerweise größer als der Druck pB2 im
Aufnahmeraum 109.
Der Befüllraum 140 ist gebildet durch einen dehnbaren Beutel 120a und ist in Figur 1 im unbefüllten Zustand dargestellt. Der Beutel 120a ist an einen Verschluss 145 befestigt, wobei der Verschluss 145 eine Öffnung 146 in der Behälteroberseite 108 des Behälters 101 verschließt.
Eine Leitung 130a zum Befüllraum ragt ausgehend vom Verschluss 145 in den Befüllraum 140 (der gebildet ist durch den dehnbaren Beutel 120a). BB
Bei einer Befüllung des Beutels 120a, beispielsweise über den Verschluss 145, dehnt sich der Beutel 120a aus, bis der Beutel 120a einen Großteil des Aufnahmeraums 109 ausfüllt.
Dadurch wird ein Großteil des Volumens des Aufnahmeraums 109 von einer Flüssigkeit im Befüllraum 140 ausgefüllt, jedoch kontaktiert die Flüssigkeit weder die Behälteroberseite 108, noch die Behälterwand 107, noch den Behälterboden 102.
Der Druckraum 106 ist im Behälterbodenbereich 101a angeordnet.
Der Behälter 101 umfasst einen Aufnahmeraum 109, einen Druckraum 106 und einen Befüllraum 140. Der Behälter 101 umfasst eine Behälteroberseite 108, eine
Behälterwand 107, einen Behälterboden 102 und einen Behälterboden 105.
Im Druckraum 106 herrscht ein Druck pD2 und im Aufnahmeraum 109 herrscht ein Druck pB2. Der Druckraum 106 ist mit dem Aufnahmeraum 109 über eine durchströmbare Hülse 150 als Verbindungselement verbunden. Die durchströmbare Hülse 150 ist fluidkommunizierend mit einem Regelventil 110 verbunden. In geöffnetem Zustand des Regelventils 110 herrscht eine Fluidkommunikation zwischen dem Druckraum 106 und dem Aufnahmeraum 109 über die durchströmbare Hülse 150. In geschlossenem Zustand des Druckventils 110 sind der Druckraum 106 und der Aufnahmeraum 109 fluiddicht voneinander getrennt. Der
Druckraum 106 ist im Behälterbodenbereich 101a angeordnet. Dies gilt auch für den Behälter in Figur 1.
Die durchströmbare Hülse 150 liegt größtenteils in dem Druckraum 106. Ein Abschnitt der durchströmbaren Hülse 150 ragt (unten, in negativer z-Richtung) aus dem Druckraum 106 über den Druckraumboden 105 hinaus. Mit diesem Abschnitt der durchströmbaren Hülse 150 ist das Regelventil 110 verbunden.
Ein Fluid kann aus dem Druckraum 106, speziell durch eine Öffnung in dem
Druckraumboden 105, über das Regelventil 110 in die durchströmbare Hülse 150 strömen. Ausgehend von der durchströmbaren Hülse 150 kann das Fluid in den Aufnahmeraum 109 gelangen und dort seine Wirkung entfalten.
Die Ausführungen zu den übrigen offenbarten Behältern hierin gelten für Behälter der Figuren 3 bis 8 analog. Der Unterschied der Behälter der Figuren la und lb zu den Behältern der Figuren 3 bis 8 liegt in der Anwendung eines Beutels 120a, 120b in den Behältern der Figuren 3 bis 8. Entsprechend sind Merkmale der offenbarten Behälter auf jeweils andere Behälter-Typen (mit Beutel oder ohne Beutel) unmittelbar übertragbar.
Speziell zur Anordnung und Ausgestaltung der durchströmbaren Hülse 150 wird auf die durchströmbare Hülse 50 der Figur 2a verwiesen. Es wird auch auf die Ausgestaltung des Behälterbodens 2 und des Druckraumbodens 5 mit der Öffnung oder Ausnehmung 55 verwiesen; diese Elemente können unmittelbar auch in Behältern mit Beutel eingesetzt werden.
Der Behälter 101 der Figur 3b ist analog aufgebaut und funktionell wie der Behälter 101 der Figur 3a. Das Regelventil 110 und das Verbindungselement 150 sind ähnlich dem Regelventil 110 und dem Verbindungselement 150 an dem Behälter 101 angeordnet.
Das Verbindungselement 150 ist bevorzugt nicht durchströmbar und ist bevorzugt aus einem Vollmaterial ausgestaltet. Das Verbindungselement 150 ist mit dem Behälterboden 102 und dem Druckraumboden 105 verbunden. Zusätzlich kann das Verbindungselement 150 mit dem Regelventil 110 verbunden sein.
Ein Fluid oder Treibgas aus dem Druckraum 106 kann durch eine Öffnung in dem
Behälterboden 102 in das Regelventil 110 einströmen und durch das Regelventil 110, wenn das Regelventil 110 geöffnet ist, in den Aufnahmeraum 109 strömen.
Das Regelventil 110 ist (größtenteils) in dem Aufnahmeraum 109 angeordnet.
In der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform des Behälters 101 ist der Beutel 120b gefaltet und sehr viel weniger dehnbar als der Beutel 120a aus Figur 1. Wird der Beutel 120b mit einer Flüssigkeit befüllt, entfaltet sich der Beutel 120b, sodass ein Großteil des
Aufnahmeraums 109 durch den Beutel 120b eingenommen wird, wobei die Flüssigkeit wieder weder die Behälteroberseite 108 noch die Behälterwand 107 noch den
Behälterboden 102 direkt kontaktiert.
Figur 5 zeigt einen Behälter 101, der mit einer Flüssigkeit befüllt ist. Dabei befindet sich die Flüssigkeit im Befüllraum 140, der gebildet ist durch einen Beutel 120a, 120b.
Zusätzlich zu den Darstellungen in Figur 3 und Figur 4 ist in Figur 5 eine Auslassleitung 130b dargestellt, die am Verschluss 145 mit der Befüllraum-Leitung 130a verbunden ist.
Der Druck pD2 im Druckraum 106 liegt oberhalb des Drucks pB2 im Aufnahmeraum 109, der wiederum oberhalb des Umgebungsdrucks liegt. Im Befüllraum 140 herrscht durch eine Druckkommunikation zwischen dem Befüllraum 140 und dem Aufnahmeraum 109 im Wesentlichen (Abweichung kleiner als 20 %) der gleiche Druck wie im Aufnahmeraum 109 (Druck p Er¬ öffnet ein Verbraucher ein Ventil 132 an der Auslassleitung 130b, strömt ein Anteil der Flüssigkeit im Befüllraum 140 aus der Auslassleitung 130b. Entsprechend des entnommenen Volumens stinkt der Druck pB2 im Aufnahmeraum 109 ab. Wird ein Schwellenwert unterschritten, öffnet das Regelventil 110 und ein Gas strömt aus dem Druckraum 106 (wobei der Druck pD2 im Druckraum 106 sinkt) in den Aufnahmeraum 109 über die durchströmbare Hülse 150, wodurch der Druck pB2 im Aufnahmeraum 109 wiederum steigt. Bei Überschreiten eines weiteren Schwellenwertes schließt das Druckventil 110, sodass keine weitere Fluidkommunikation zwischen dem Druckraum 106 und dem Aufnahmeraum 109 stattfindet.
Detailliert ist ein Verschluss 145 in Figur 6 dargestellt. Zur Befüllung des Befüllraums 140, gebildet durch einen Beutel 120a, 120b, kann eine vormontierte Verschluss-Beutel-Einheit durch die Öffnung 146 in der Behälteroberseite 108 des Behälters 101 eingeführt werden. Dabei wird der Verschluss 145 mit dem Beutel 120a, 120b so in die Öffnung 146 eingeführt, dass die Öffnung 146 nicht verschlossen ist. In diesem Zustand kann der Befüllraum 140 befüllt werden, wodurch eine Volumenvergrößerung des Beutels 120a, 120b stattfindet und ein Teil des Inhalts (z. B. Luft) des Aufnahmeraums 109 verdrängt wird, der über die nicht vollständig verschlossene Öffnung 146 austreten kann. Ist der Befüllraum 140 vollständig befüllt, wird der Verschluss so in die Öffnung 146 gedrückt, dass die Öffnung 146
verschlossen ist. Dabei kann ein Dichtelement 150 des Verschlusses 145 dichtend an der Öffnung 146 anliegen.
Die Befüllung des Befüllraums 140 geschieht über eine Leitung 160 des Verschlusses 145. Ohne zusätzliche Krafteinwirkung sitzt ein Ventilteller 162 dichtend an einer Gegenkontur 162a des Verschlusses 145 an und wird vorgespannt durch ein Spannelement 161. Wird eine Kraft, z.B. über die Leitung 160, in negativer z-Richtung auf den Ventilteller 162 ausgeübt, bewegt sich dieser in negativer z-Richtung, so dass eine Flüssigkeit durch die Leitung 160 über Ausnehmungen 163 in der Leitung 160 in das Innere des Befüllraums 140 gelangen kann.
Eine detaillierte Darstellung eines Verschlusses 145 in einer anderen Ausführungsform ist in Figur 7 dargestellt. Darin umfasst der Verschluss 145 ein erstes Ventil 301 mit einem ersten Kanal 302 und ein zweites Ventil 304 mit einem zweiten Kanal 305. Anders als in der Ausführungsform der Figur 4 ist der Verschluss 145 hier bereits vor Befüllung des
Befüllraums 140 dicht verschließend in der Öffnung 146 angeordnet. Das erste Ventil 301 ist ohne weitere Kraftausübung geschlossen, durch ein Anliegen eines Ventiltellers 362 an einer Gegenkontur 362a des Verschlusses 145, wobei der Ventilteller 362 durch ein
Spannelement 361 vorgespannt ist.
Zur Befüllung des Befüllraums 140 wird eine Kraft auf das erste Ventil 301 ausgeübt, sodass sich dieses in negativer z-Richtung bewegt und durch den ersten Kanal 302 über
Ausnehmungen 363 eine Flüssigkeit in den Befüllraum 140 gelangen kann. Gelangt die Flüssigkeit in dem Befüllraum 140, expandiert der Beutel 120a, 120b im Aufnahmeraum 109. Ein Ansteigen des Drucks im Aufnahmeraum 109 wird durch das zweite Ventil 304 vermieden. Das zweite Ventil 304 ist ohne weitere Krafteinwirkung geschlossen, durch Anliegen eines Ventiltellers 372 an einer Gegenkontur 372a, wobei der Ventilteller 372 durch ein Spannelement 371 vorgespannt ist.
Wird eine Kraft in negativer z-Richtung auf das zweite Ventil 304 ausgeübt, bewegt sich dieses in negativer z-Richtung, sodass der zweite Kanal 305 des zweiten Ventils 304 über Ausnehmungen 373 mit dem Aufnahmeraum 109 fluidkommunizierend verbunden ist. Durch Öffnen der zweiten Ventils 304 während des Füllvorgangs des Raums 140 kann entsprechend ein Ansteigen des Drucks im Aufnahmeraum 109 vermieden werden.
Bevorzugt wird das zweite Ventil 304 nach Abschluss des Befüllvorgangs des Behälters 101 so bearbeitet, dass es nicht mehr operativ ist. Alternativ kann das zweite Ventil 304 so ausgestaltet sein, dass das zweite Ventil 304 nicht ohne Hilfsmittel oder ein Werkzeug betätigt werden kann. Diese Maßnahmen dienen zur Vermeidung oder Erschwerung von Manipulationsmöglichkeiten des Behälter 101 im befüllten Zustand.
Figur 8 zeigt einen Behälter 101, der mit einer Flüssigkeit befüllt wird. Der Behälter 101 umfasst einen Druckraum 106, der gebildet ist zwischen einem Behälterboden 102 und einem Druckraumboden 105. In dem Druckraum 106 ist ein Druckventil oder eine
Ventilanordnung 110 angeordnet. Dabei kontaktiert das Druckventil 110 die Oberseite des Behälterbodens 102 und die Unterseite des Druckraumbodens 105. Der Behälterboden 102 ist kuppelförmig ausgestaltet.
Ein Aufnahmeraum 109 ist gebildet durch eine Behälteroberseite 108, eine Behälterwand 107 und den Behälterboden 102. Eine Öffnung in der Behälteroberseite 108 ist durch einen Verschluss 145 verschlossen.
In dem Aufnahmeraum 109 ist ein Beutel 120a, 120b angeordnet, durch den oder in dem ein Befüllraum 140 gebildet ist.
Der Verschluss 145 umfasst ein erstes Ventil 401 und ein zweites Ventil 402. Über das erste Ventil 401 kann eine Flüssigkeit, typischerweise unter Überdruck, in den Befüllraum 140 in den Beutel 120a, 120b eingebracht werden. Zur Steuerung des Drucks der Befüllung ist stromaufwärts des Verschlusses 145 ein Füllventil 450 angeordnet, das den Fülldruck PFuen der einzufüllenden Flüssigkeit regelt.
Mit zunehmendem Einfüllvolumen der Flüssigkeit in den Befüllraum 140 über das erste Ventil 401 vergrößert sich das Volumen des Befüllraums 140 durch eine entsprechende Expansion des Beutels 120a, 120b. Durch die Volumenvergrößerung des Befüllraums 140 wird das Volumen des Aufnahmeraums 109 verkleinert, wodurch (ohne Stoffaustausch des Inhalts des Aufnahmeraums 109) der Druck Pi0g in dem Aufnahmeraum 109 steigt. Das zweite Ventil 402 des Verschlusses 145 verbindet den Aufnahmeraum 109 mit einem Druckregler oder Regelventil 430. Steigt der Druck wegen der fortschreitenden Expansion des Beutels 120a, 120b über einen Schwellenwert, der am Druckregler 430 einstellbar ist, öffnet der Druckregler 430, sodass der Aufnahmeraum 109 gegenüber der Umgebung des Behälters 101 geöffnet ist. Durch das Öffnen des Druckreglers 430 sinkt der Druck Pi0g im Aufnahmeraum 109. Erreicht oder unterschreitet der Druck Pi0g im Aufnahmeraum 109 den am Druckregler 430 festgelegten Schwellenwert, schließt der Druckregler 430, sodass kein weiterer Inhalt des Aufnahmeraums 109 in die Umgebung des Behälters 101 abgelassen wird. Das zweite Ventil 402 kann auch außerhalb des Verschlusses 145, beispielsweise in oder an der Behälteroberseite 108 oder der Behälterwand 107, mit der gleichen Funktion angeordnet sein.
Dadurch herrscht nach einer Anfangsphase der Befüllung, innerhalb derer sich ein über dem Umgebungsdruck liegender Druck im Aufnahmeraum 109 aufbaut, ein erhöhter Druck in dem Aufnahmeraum 109, der auf den Beutel 120a, 120b und damit auf den Befüllraum 140 wirkt. Speziell kann dadurch während eines Befüllvorgangs ein Schäumen einer
schäumenden Flüssigkeit verhindert oder reduziert werden.
Figur 9 veranschaulicht das Regelventil 210, dem die Regelventile 10 und 110 entsprechen können, in einer vergrößerten Ansicht. Zusätzlich ist ein Verbindungselement 250 als durchströmbare Hülse gezeigt, wobei die durchströmbare Hülse als mit einem
Behälterboden 202 und einem Druckraumboden 205 verbunden dargestellt ist. Der hier gezeigte Behälterboden 202 kann ein Behälterboden 2 oder 102 sein, gleichwohl kann der hier gezeigte Druckraumboden 205 ein Druckraumboden 5 oder 105 sein.
Das Regelventil 210 umfasst einen ersten Regelventilkörperabschnitt 210a und einen zweiten Regelventilkörperabschnitt 210b.
In dem ersten Regelventilkörperabschnitt 210a ist eine Membran M, ein Zwischenstück S und ein abdichtendes Element V integriert.
In einem ersten Regelventilraum 231 ist ein erstes Spannelement 217 als Feder positioniert. Das erste Spannelement 217 übt eine Kraft (Spannkraft) zwischen einem Abschnitt des ersten Regelventilkörperabschnitts 210a, an dem das erste Spannelement 217 anliegt, und dem abdichtenden Element V aus. Das abdichtende Element V ist dadurch über eine
Dichtfläche D, die eine zusätzliche Dichtung sein kann, gegen einen Abschnitt des ersten Regelventilkörperabschnitts gedrückt. Ein Fluid, das durch einen Eingang E in das Regelventil 210, speziell in den ersten Regelventilraum 231, einströmen kann, kann in diesem Zustand das abdichtende Element V nicht (oder praktisch nicht) passieren. Das abdichtende Element V umfasst einen sich in Richtung des Zwischenstücks S
erstreckenden Abschnitt St. Dieser Abschnitt St ragt über die Dichtung D hinaus in Richtung des Zwischenstücks S.
In einem zweiten Regelventilraum 232 ist das axial bewegliche Zwischenstück S angeordnet, das einen in eine Gegenkontur des ersten Regelventilkörperabschnitt 210a passenden Abschnitt Si aufweist und einen Abschnitt S2, der im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Das Zwischenstück S umfasst ein lateral bewegliches Element K, das speziell im horizontalen Abschnitt S2 des Zwischenstücks S positioniert ist. Über ein drittes Spannelement 219 ist das lateral bewegliche Element K, ausgehend von dem horizontalen Abschnitt S2 des
Zwischenstücks S, gegen eine seitliche Fläche des sich in Richtung des Zwischenstücks S erstreckenden Abschnitt St des abdichtenden Elements V anliegend gedrückt (das Anliegen ist nicht in Figur 9 dargestellt, der genannte Abschnitt St ist im Beispiel ein Ventilstößel).
In diesem Zustand des lateral beweglichen Elements K (wenn K von seiner Bewegung gesperrt ist oder besser: "abgehalten wird") ist das Regelventil 210 nicht aktiviert.
Die Aktivierung wird detaillierter mit Blick auf Figur 11a beschrieben.
Das dritte Spannelement 219 ist in einem Unterraum A2 des zweiten Regelventilraums 232 angeordnet. Wird das Regelventil 210 aktiviert, bewegt sich das lateral bewegliche
Element K in Richtung des Unterraumes Ai des zweiten Regelventilraums 232.
An einem Abschnitt S3 des Zwischenstücks S liegt die Membran M an, speziell ist die Membran M an dem Zwischenstück S, z.B. über dessen Abschnitt S3, befestigt.
Die Membran M wird durch ein zweites Spannelement 218 als Feder, das in einem dritten Regelventilraum 233 angeordnet ist, durch die Spannkraft des zweiten Spannelements 218 in Richtung des abdichtenden Elements V gedrückt.
Das zweite Spannelement 218 wirkt zwischen einer Abdeckung 240 und der Membran M wie beschrieben.
Die Abdeckung 240 ist mit dem Regelventil 210, speziell mit dem ersten
Regelventilkörperabschnitt 210a verbunden, z.B. durch eine Verschraubung oder eine Steckverbindung. Dabei ist ein Abschnitt M' der Membran M zwischen der Abdeckung 240 und dem ersten Regelventilkörperabschnitt 210a eingeklemmt, wodurch der zweite Regelventilraum 232 fluiddicht gegenüber dem dritten Regelventilraum 233 durch die Membran M abgedichtet ist. Die Membran M kann speziell ein dünnes Metallteil sein (Höhe maximal 3 mm, bevorzugt maximal 1 mm). Die Membran M ist indes nur ein Beispiel eines Regelelements, das mit dem abdichtenden Element V zusammenwirkt, das im Beispiel ein Ventilstößel St mit Ventilteller D ist, um die Strömung des Fluids zu regeln. Zuerst aber ist diese Regelung freizuschalten, was oben erklärt wurde (sh. "Aktivierung").
Ausgehend von dem Eingang E, hier der zwischen dem Behälterboden 202 und dem
Druckraumboden 206 gebildete Druckraum (in Figur 9 angedeutet), kann das Druckventil 210 durchströmt werden, wenn das abdichtende Element V aus seinem abdichtenden Sitz angehoben ist.
Über den zweiten Regelventilraum 232 kann das Fluid in Richtung Ausgang A strömen. Der Ausgang A ist teilweise in dem Regelventil 210 (Kanal 222a) und teilweise in der
durchströmbaren Hülse 250 (Kanal 222b) als Verbindungselement gebildet. Aus dem
Ausgang A kann das Fluid in einen Aufnahmeraum, wenn der Behälter einen Beutel umfasst, oder einen Befüllraum oberhalb des Behälterbodens 202 (in Figur 9 angedeutet) strömen.
Die Behälter sind oben detailliert beschrieben, jeder beschriebene Behälter kann das Regelventil 210 umfassen.
Die durchströmbare Hülse 250 kann über ein Verbindungsstück 270 mit dem Behälterboden 202 fest anliegend verbunden sein.
Das Regelventil 210, speziell der zweite Regelventilkörperabschnitt 210b, ist durch ein weiteres Verbindungselement 220 mit der durchströmbaren Hülse 250 verbunden, wobei zwischen dem Regelventil 210 und dem weiteren Verbindungselement 220 eine erste Dichtung 221a und zwischen dem Regelventil 210 und dem Druckraumboden 205 eine zweite Dichtung 221b angeordnet ist. Beide Dichtungen können bevorzugt
kreisscheibenförmig ausgebildet sein und besonders bevorzugt mit einem 2K-Verfahren an dem Regelventilkörperabschnitt (kurz: Ventilkörper) angespritzt sein.
Über die zweite Dichtung 221b kontaktiert das Regelventil 210 den Druckraumboden 205.
Das Regelventil 510 der Figur 10 ist analog ausgestaltet und funktionell gleich dem
Regelventil 210 der Figur 9. Nicht gleich bezeichnete Elemente des Regelventils 510 wie die des Regelventils 210 sind mit einer vorstehenden "5" anstatt einer "2" bezeichnet. Es wird für die meisten Elemente des Regelventils 510 auf die Ausführungen zu dem Regelventil 210 der Figur 9 verwiesen, die für das Regelventil 510 dadurch offenbart sind.
Das Verbindungselement 550 ist hier nicht durchströmbar ausgestaltet und verbindet den Behälterboden 502 und den Druckraumboden 505. Das Ende 550a des Verbindungselements 550 kann auf der Innenseite des Bodens 505 (stabil) montiert sein, um Kraft aufzunehmen. Es muss nicht durch eine der Öffnung 502a gegenüberliegende Ausnehmung gesteckt sein, wie es Figur 2 bei 5a zeigt. Der Boden ist vielmehr unversehrt (nicht perforiert) und eine axial fluchtende Montagestelle (505a) wird gegenüber der ersten mittigen Ausnehmung (2a) gebildet. Das Verbindungselement 505 ist insoweit dünner, als die Hülse 50 aus Figur 2 und kann allein durch Befestigung auf der Innenseite des Bodens, dort 5, hier 505a Kraft-aufnehmen.
Der Abschnitt 505a (als Montagestelle) ist die Projektion der Ausnehmung 502a, respektive die ihr gegenüber liegende Auflagefläche (und Anbringungsfläche) für das
Verbindungselement 505.
In Figur 10 wird das Ventil 510 vom Montageabschnitt 510b über das Verbindungselement 550 am Boden 502 (entspricht dem Boden 2 aus Figur 1) gehalten, wobei zwei Dichtstücke, Dichtplatten oder Dichtringe, kurz "Dichtungen" beidseits des Montageabschnitts 510b angeordnet sind.
Der Funktionsabschnitt 510a des Regelventils 510 ist wie der Funktionsabschnitt 210a des Regelventils 210 aufgebaut, mit Ausnahme der Leitungsführungen E und A, die sich gegenüber Figur 9 daran orientieren, dass das Regelventil 510 innen angeordnet ist, nicht außen, wie das Regelventil 210.
Mit nochmaligem Blick zur Figur 9, die ein Ventilkörper aus Montageabschnitt 210b und Ventilabschnitt 210a zeigt, der unterhalb des Druckraums 6 (siehe dazu Figur 1) angeordnet ist, namentlich außerhalb des Behälters, wird die Anbringung des Ventilkörpers hier erläutert.
Dazu ist ein Stück weit (zumindest abschnittsweise) eine Hülse vorgesehen, die einen Rückfluss A des Fluids ermöglicht (als Rückströmung A), und in den Befüllraum 40 reicht. Dieser Abschnitt ist rohrförmig oder hülsenförmig ausgebildet und hat ein oberes Ende, das an einer Öffnung 202a am Behälterboden 202 angeordnet ist, der so domförmig ausgebildet ist, wie es Figur la zeigt.
Durch eine zweite, axial fluchtende Öffnung 205a, die durch den Druckraumboden 205 greift, der nach Figur la eben ist, wie es dort der Boden 5 zeigt, wird das Halteelement 250 platziert. Es hat eine axiale Erstreckung 250b, die aus dem Boden 205 heraus ragt und kann dabei auch ein Stück weit ohne einen Kanal ausgebildet sein, wie es Figur 9 veranschaulicht.
Der Ventilkörper 210 wird im Befestigungsabschnitt 210b zwischen zwei bevorzugt angespritzte Dichtungen 221b und 221a an dem (flachen) Boden 205 des Behälters montiert, wobei eine Montageplatte 220 in Verbindung mit dem ein Stück weit rohrförmig ausgebildeten Verbindungselement 250 verwendet wird. Der Montageabschnitt 250b dieses Verbindungselements 250 ist derjenige, der über die untere Bodenöffnung 205a hinausragt.
Die beiden Öffnungen in den beiden Böden 205, 202 sind axial fluchtend orientiert.
Es können zumindest 5 mm des Halteelements 250 über die Öffnung 205a hinausragen, bevorzugt auch mehr, je nach Stärke des Montageabschnitts 210b des Ventilkörpers 210.
Wenn das Regelventil 510 geöffnet ist, wenn also das abdichtende Element V aus seinem Sitz abgehoben ist, kann ein Fluid aus dem zwischen dem Behälterboden 502 und dem Druckraumboden 505 gebildeten Druckraum (in Figur 10 angedeutet) über den Eingang E des Regelventils 510 in das Regelventil 510 einströmen und dieses analog zu dem
Regelventil 210 durchströmen, um aus dem Regelventil 510 über den Auslass A, gebildet durch den Kanal 522a, in einen Aufnahmeraum, wenn der Behälter einen Beutel umfasst, oder einen Befüllraum (in Figur 10 angedeutet) strömen.
Figur 11a veranschaulicht die Aktivierung eines Regelventils 610 (z.B. das Regelventil 210 oder 510) schematisch. Zur Aktivierung wird eine Kraft auf die Membran M als Beispiel eines Regelelements aufgebracht, sodass sich diese von dem abdichtenden Element V so weit in positiver z-Richtung weg bewegt, dass sich das lateral bewegliche Element K des
Zwischenstücks S in positiver r-Richtung (lateral) bewegen kann. Dabei wird das zweite Spannelement 618 gestaucht (stark komprimiert).
Angetrieben wird die laterale Bewegung des lateral beweglichen Elements K durch das dritte Spannelement 619 des Zwischenstücks S. Das lateral bewegliche Element K ist nach dessen Bewegung in dem Unterraum Ai positioniert (sh. hierzu auch die Figuren 9 und 10 mit zugehöriger Beschreibung).
Durch die beschriebene Bewegung des lateral beweglichen Elements K ist das Regelventil 610 aktiviert. Speziell liegt (hier) eine (untere) laterale Fläche des lateral beweglichen Elements K an einer (oberen) steuernden Fläche des abdichtenden Elements V an, z.B. des Endes des Ventilstößels St.
Das lateral bewegliches Element K des axial beweglichen Zwischenstück S hat eine
Betätigungsfläche Kl, die in einer Richtung quer zur axialen Beweglichkeit des
Zwischenstücks S verschoben wird, um dem abdichtenden Elements V, insbesondere dem Ende des Ventilstößels St, zugeordnet zu werden und das abdichtende Element steuernd bewegen zu können. Anders betrachtet, wird der Unterraum Ai verkleinert, insbesondere ganz geschlossen, um dem Ventilstößel den bislang belassenen Freiraum zu nehmen, in den er eingreift, um sich in einem nicht-aktivierten Zustand zu befinden. Die Kraft zur Aktivierung des Regelventils 610 kann durch einen Druckstoß bereitgestellt werden, der durch den Ausgang A, der mit dem Aufnahmeraum oder Befüllraum des Behälters fluidkommunizierend verbunden ist, in das Regelventil 610 auf die Membran entsprechend der Angriffsfläche als Kraft wirkend eingebracht werden kann.
Sinkt der Druck in einem Befüllraum oder einem Aufnahmeraum, mit dem der Ausgang A fluidkommunizierend in Kontakt steht, durch eine Entnahme von Inhalt, z.B. durch das Zapfen von Bier, wird die Membran M durch den absinkenden Druck weniger stark in positiver z-Richtung belastet, bis ein Schwellenwert des Kräftegleichgewichts der gekoppelten Membran M (mit zweitem Spannelement 618) mit dem Zwischenstück S und dem abdichtenden Element V (mit erstem Spannelement 517) erreicht ist und durch die beschriebene Kopplung das abdichtende Element V aus dessen Sitz gehoben wird.
Dadurch wird das Regelventil geöffnet und ein unter Überdruck stehendes Fluid, z.B. aus dem Druckraum eines der beschriebenen Behälter, kann über den Eingang E durch das Regelventil 610 über den Ausgang A in den Aufnahmeraum oder den Befüllraum strömen. Dieser Strömvorgang ist speziell in Figur 11b dargestellt.
Überschreitet der Druck, der auf die Membran entsprechend der Angriffsfläche als Kraft wirkt, einen Schwellenwert, bewegt sich das gekoppelte System der Membran M, des Zwischenstücks S und des abdichtenden Elements V in positiver z-Richtung bis das abdichtende Element V an dem einem Abschnitt des Regelventils 610 anliegt und das Ventil 610 geschlossen ist, wodurch kein weiterer Überdruck aus dem Druckraum in den
Aufnahmeraum oder Befüllraum entweicht.
* * *

Claims

Ansprüche ...
1. Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit, mit einem Befüllraum (40), einem
Druckraum (6), einem Verbindungselement (50) und einem Regelventil (10), wobei
(a) der Befüllraum (40) durch einen Behälterboden (2), eine
Behälterwand (7) und eine Behälteroberseite (8) gebildet ist und in dem Befüllraum (40) ein erster Druck (pB) herrscht;
(b) der Druckraum (6) durch den Behälterboden (2) und einen
Druckraumboden (5) gebildet ist und in dem Druckraum (6) ein zweiter Druck (pD) herrscht;
(c) das Verbindungselement (50) mit dem Behälterboden (2), dem
Druckraumboden (5) und insbesondere dem Regelventil (10) verbunden ist;
(d) das Regelventil (10) in geöffnetem Zustand den Druckraum (6) und
den Befüllraum (40) fluidkommunizierend verbindet und das Regelventil (10) in geschlossenem Zustand den Druckraum (6) und den Befüllraum (40) fluiddicht gegeneinander abtrennt.
2. Behälter nach Anspruch 1, wobei das Regelventil (10) außerhalb des
Verbindungselements (50) angeordnet ist.
3. Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Regelventil (10) außerhalb des Druckraums (6) angeordnet ist.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein außerhalb des Druckraums (6) liegender Abschnitt des Verbindungselements (50) mit dem Regelventil (10) verbunden ist.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Druckraumboden (5) eine Öffnung (55) aufweist, durch die ein Fluid ausgehend von dem Druckraum (6) in das Regelventil (10) einströmen kann.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verbindungselement (50) eine Öffnung (51) aufweist, durch die ein Fluid ausgehend von dem Regelventil (10) in das Verbindungselement (50) einströmen kann.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verbindungselement (50) nicht direkt fluidkommunizierend mit dem Druckraum (6) verbunden ist.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein in dem Druckraum (6) gelagertes Fluid in das Regelventil (10) einströmen kann, das Fluid von dem
Regelventil (10) in das Verbindungselement (50) strömen kann, das Fluid von dem Verbindungselement (50) in den Befüllraum (40) strömen kann.
9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verbindungselement (50) in eine Ausnehmung (2a) des Behälterbodens (2) und in eine Ausnehmung (5a) des Druckraumbodens (5) eingreift, insbesondere die Ausnehmung (2a) des
Behälterbodens (2) eine größere Fläche, speziell einen größeren Durchmesser, aufweist als die Ausnehmung (5a) des Druckraumbodens (5).
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Regelventil (10) in dem
Befüllraum (40), bevorzugt vollständig in dem Befüllraum (40), angeordnet ist.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Behälterboden (2) eine
Öffnung aufweist, durch die ein Fluid ausgehend von dem Druckraum (6) in das Regelventil (10) einströmen kann.
12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verbindungselement (50) nicht von einem Fluid durchströmbar ist.
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verbindungselement (50) keinen Kanal aufweist.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Fluid aus dem Druckraum (6) direkt in das Regelventil (10) einströmbar ist und aus dem Regelventil (10) direkt in den Befüllraum (40) einströmbar ist.
15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Regelventil (10) den
Druckraumboden (5) und/oder den Behälterboden (2) kontaktiert.
16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Verbindungselement (50) eine Querschnittsfläche von maximal 700 cm2, bevorzugt maximal 500 cm2, bevorzugter maximal 300 cm2, noch bevorzugter maximal 100 cm2, speziell maximal 10 cm2, aufweist.
17. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Verbindungselement (50) ein Gewicht von maximal 10 kg, bevorzugt maximal 5 kg, bevorzugter maximal 2 kg, noch bevorzugter maximal 1,3 kg, speziell maximal 0,5 kg, aufweist.
18. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Verbindungselement (50) eine Höhe von maximal 0,8 m, bevorzugt von maximal 0,5 m, bevorzugter maximal 0,3 m, speziell maximal 0,1 m, aufweist.
19. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei
- ein innerer Endabschnitt einer Auslassleitung (30) in dem Befüllraum (40) liegt;
- der Behälterboden (2) kuppelförmig oder zumindest in einem inneren Bereich gewölbt zum Befüllraum (4) hin ausgestaltet ist;
- ein erster Abstand (a) zwischen dem im Befüllraum (40) liegende Ende (30) des inneren Abschnitts der Auslassleitung (30) und einem Punkt auf dem
Druckraumboden (5), insbesondere der Punkt mit dem geringsten Abstand zu dem im Befüllraum (40) liegenden Ende (30) geringer ist als ein zweiter Abstand (b) zwischen dem im Befüllraum (40) liegenden Ende (30) und einem
Scheitelpunkt des Behälterbodens (2).
20. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei durch den Behälter eine z-Achse gebildet ist und sich diese Achse von dem Druckraumboden (5) in Richtung der Behälteroberseite (8) erstreckt, und ein im Befüllraum (40) liegendes Ende (30) einer Auslassleitung (30) in Bezug auf die Achse nicht oberhalb des Regelventils (10) liegt.
21. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, der Behälter mit einer Auslassleitung (30) im Befüllraum (40), wobei durch den Behälter eine Achse in z-Richtung gebildet ist und sich diese Achse von dem Druckraumboden (5) in Richtung der
Behälteroberseite (8) erstreckt, wobei der Behälterboden (2) zumindest in einem Innenbereich gewölbt oder ganz kuppelförmig ausgebildet ist und ein Ende (30) der Auslassleitung (30) nicht oberhalb des Scheitelpunkts des Behälterbodens (2) liegt.
22. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei der Druck (pD) im Druckraum (6) mindestens 1 bar, bevorzugt mindestens 2 bar, besonders bevorzugt mindestens
3 bar, größer ist als der Druck (pB) im Befüllraum (40).
23. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Druckraum (6) mit einem Treibgas befüllt ist, bevorzugt umfasst das Treibgas Kohlenstoffdioxid (C02), Stickstoff (N2), Lachgas (N20) oder Mischungen davon.
24. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei der Druck (pD) im Druckraum (6) zwischen 5 bar und 35 bar, bevorzugt zwischen 5 bar und 30 bar, besonders bevorzugt zwischen 8 bar und 25 bar liegt, und/oder der Druck (pB) im Befüllraum (40) kleiner ist als der Druck (pD) im Druckraum (6).
25 Behälter nach Anspruch 24, mit einem Druck (pB) im Befüllraum (40) zwischen
0,5 bar und 7 bar, besonders bevorzugt zwischen 0,5 bar und 2,5 bar, noch bevorzugter zwischen 0,8 bar und 1,2 bar.
26. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei das Volumen des Druckraums (6) zwischen 0,1 L und 5 L, bevorzugt zwischen 0,1 L und 3 L, besonders bevorzugt zwischen 0,5 L und 2,5 L, noch bevorzugter zwischen 0,5 L und 1,5 L liegt, und/oder Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Volumen des Befüllraums (40) zwischen 1 L und 25 L, bevorzugt zwischen 2 L und 20 L liegt.
27. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei der Dampfdruck des Treibgases oder der Treibgasmischung über dem Druck (pD) im Druckraum (6) liegt, bevorzugt bis zu einer Temperatur von -5 °C hinab.
28. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei der Behälterboden (2) zumindest in seinem Innenbereich gewölbt oder praktisch ganz kuppelförmig ausgebildet ist und in das Behälterinnere als den Befüllraum (40) greift, insbesondere ein
Scheitelpunkt des gewölbten oder kuppelförmigen Behälterbodens (2) zum
Befüllraum (40) zeigt.
29. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei der Druckraumboden (5) im
Wesentlich ebenflächig ausgestaltet ist, bevorzugt der Druckraumboden (5) im Wesentlichen parallel zur Behälteroberseite (8) ausgebildet ist.
30. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei der Behälterboden (2), der
Druckraumboden (5), die Behälterwand (7) und/oder die Behälteroberseite (8) aus einem metallischen Blech gebildet sind, mit einer Wanddicke von weniger als 1,00 mm, bevorzugt weniger als 0,80 mm, besonders bevorzugt weniger als
0,55 mm.
31. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei eine Wölbung des
Behälterbodens (2) in Richtung des Behälterinneren vorgesehen ist, wodurch sich im Randbereich des unteren Bereichs (la) des Befüllraums (40) ein Bereich mit geringer Fläche ergibt, so dass Restmengen an Flüssigkeit im Befüllraum (40) von einer Auslassleitung (30) gut erreichbar sind und lediglich eine (sehr) geringe Menge von Flüssigkeit nicht entnehmbar ist, bevorzugt kleiner als 10 % des Füllvolumens, speziell kleiner als 5 %, insbesondere kleiner als 2 %.
32. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 31, wobei der Befüllraum (40) mit einer Flüssigkeit, bevorzugt mit Bier befüllt ist.
33. Verwendung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 32 als tragbares Fass mit einem Füllvolumen von nicht mehr als 20 L, insbesondere nicht mehr als 10 L oder 5 L, und mehr als 1 L, insbesondere mehr als 2 Liter (L).
34. Verfahren zum selbsttätigen Regeln des Drucks (pB) in dem Befüllraum (40) eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei das Regelventil
(10,110,210,510) vorgesehen ist und der Befüllraum (40) zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllt ist, der Druckraum (6) zumindest teilweise mit einem
Treibgas befüllt ist und der Behälter eine Auslassleitung (30) mit einem Ventil (32) umfasst, wobei die Auslassleitung (30) bei geöffnetem Ventil (32) den Befüllraum (40) und einen den Behälter umgebenden Raum fluidkommunizierend verbindet; das Verfahren umfasst die folgenden Schritte
(a) Betätigen des Ventils (32), womit durch die Auslassleitung (30) ein
Anteil der Flüssigkeit des Befüllraums (40) in einen - den Behälter umgebenden - Raum abgelassen wird und der Druck (pB) im
Befüllraum (40) entsprechend des abgelassenen Volumens der Flüssigkeit des Befüllraums (40) sinkt;
(b) Öffnen des Regelventils (10,110,210,510) bei Unterschreiten eines
ersten Schwellenwerts (Si) des Drucks (pB) im Befüllraum (40), wodurch ein Volumenanteil des Treibgases des Druckraums (6) in den Befüllraum (40) strömt;
(c) Schließen des Regelventils (10,110,210,510) bei Überschreiten
eines zweiten Schwellenwerts (S2) des Druckes (pB) im Befüllraum (40) zum Absperren des Strömens von weiterem Treibgas aus dem Druckraum (6) in den Befüllraum (40).
35. Behälterhohlboden für einen Behälter, mit einem ersten Boden (2), einem zweiten Boden (5), einem Verbindungselement (50) und einem Regelventil (10), wobei
(a) der erste Boden (2) und/oder der zweite Boden (5)
zumindest eine Ausnehmung aufweist;
(b) der erste Boden (2) und der zweite Boden (5) verbunden
sind und das Verbindungselement (50) mit dem ersten
Boden (2) und dem zweiten Boden (5) verbunden ist,
(c) das Regelventil (10) mit dem Verbindungselement (50)
verbunden ist und den zweiten Boden (5) kontaktiert, so
dass in geschlossenem Zustand des Regelventils (10) ein
fluiddichter Druckraum (6) gebildet ist; und (d) das Regelventil (10) in geöffnetem Zustand den Druckraum
(6) und einen den Behälterhohlboden umgebenden Raum
fluidkommunizierend verbindet.
36. Behälterhohlboden nach Anspruch 35, wobei der erste Boden (2) eine gewölbte
Form aufweist oder kuppelförmig ausgestaltet ist.
37. Behälterhohlboden nach einem der Ansprüche 35 oder 36, wobei der erste Boden (2) den zweiten Boden (5) übergreift und/oder der Randbereich (3) des ersten Bodens (2) so ausgestaltet ist, dass der Behälterhohlboden über den ersten Boden mit einem Behälter verbindbar ist, insbesondere durch eine Bördelung verbindbar ist.
38. Behälterhohlboden nach einem der Ansprüche 35 bis 37, mit den Merkmalen von einem der Ansprüche 2 bis 32 ohne den Bezug auf Anspruch 1, wobei der erste Boden (2) dem Behälterboden (2) und der zweite Boden (5) dem Druckraumboden (2) entspricht.
39. Modulares System zum Herstellen eines Behälterhohlbodens mit einem ersten
Boden (2), einem zweiten Boden (5), einem Verbindungselement (50) und einem Regelventil (10), wobei
(a) der erste Boden (2) und/oder der zweite Boden (5) zumindest
eine Ausnehmung (5a, 2a) aufweist;
(b) das Verbindungselement (50) so in die Ausnehmung (2a) des
ersten Bodens (2) und/oder in die Ausnehmung (5a) des
zweiten Bodens (5) einbringbar ist, dass ein Abschnitt des
Verbindungselements (50) über den zweiten Boden (5)
und/oder ersten Boden (2) hinausragt, bevorzugt der Abschnitt mindestens 3 mm, bevorzugter mindestens 5 mm, bevorzugter mindestens 10 mm, spezieller mindestens 20 mm, hinausragt;
(d) das Regelventil (10) so mit dem Verbindungselement (50) und
dem zweiten Boden (5) verbindbar ist, dass ein fluiddichter
Druckraum (6) bildbar ist.
40. Modulares System nach Anspruch 39, mit den Merkmalen von einem der Ansprüche 2 bis 31 ohne den Bezug auf Anspruch 1, wobei der erste Boden (2) dem
Behälterboden (2) und der zweite Boden (5) dem Druckraumboden (2) entspricht.
41. Verfahren zum Befüllen eines Behälters, wobei der Behälter einen Befüllraum (40), einen Druckraum (6), ein Verbindungselement (50) und ein Regelventil
(10,110,210,510) umfasst, wobei
(a) der Befüllraum (40) durch einen Behälterboden (2), eine
Behälterwand (7) und eine Behälteroberseite (8) gebildet ist und in dem Befüllraum (40) ein erster Druck (pB) herrscht;
(b) der Druckraum (6) durch den Behälterboden (2) und einen
Druckraumboden (5) gebildet ist und in dem Druckraum (6) ein zweiter Druck (pD4) herrscht, der oberhalb des
atmosphärischen Drucks liegt, insbesondere der zweite
Druck (pD4) mindestens 3 bar beträgt;
(c) das Verbindungselement (50) mit dem Behälterboden (2)
und dem Druckraumboden (5) verbunden ist;
(d) bevorzugt das Regelventil (10,110,210,510) mit dem
Verbindungselement (50) und dem Druckraumboden (5)
verbunden ist;
(d) der Behälter einen Befüllraumeinlass (45) aufweist;
umfassend die folgenden Schritte
(e) Einfüllen einer Flüssigkeit in den Befüllraum (40) über den
Befüllraumeinlass (45);
(f) Aufbringen einer Aktivierungskraft im Regelventil (10,110,
210,510),
insbesondere
fl) per Einfüllen eines Gases in das Regelventil
(10,110,210,510) über einen Druckventileinlass und
Verschließen des Druckventileinlasses, oder
f2) durch Spannen eines Spannelements, wodurch eine
Kraft auf eine Membran (M) ausgeübt wird und sich die
Membran in einer positiven z-Richtung bewegt, oder
f3) durch ein temporäres Aufbringen eines erhöhten
Drucks in dem Befüllraum (40), insbesondere der temporär erhöhte Druck im Befüllraum (40) zumindest 1 bar (100 hPa) oberhalb eines nach der Befüllung im Befüllraum (40)
herrschenden Drucks liegt.
42. Metallischer Behälter zum Aufbewahren einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, wie Bier, der Behälter mit einem Befüllraum (40) für die Flüssigkeit und einem Druckraum (6) für ein Treibgas, wobei
(a) der Befüllraum (40) zwischen einem nach aufwärts gewölbten
Behälterboden (502) und einer Behälteroberseite (8) gebildet ist, um in dem Befüllraum (40) die Flüssigkeit und einen ersten Überdruck (pB) gegenüber dem Äußeren zu erlauben;
(b) der Druckraum (6) zwischen dem Behälterboden (502) und einem
weiter unten gelegenen Druckraumboden (505) gebildet ist, um in dem Druckraum einen zweiten Überdruck (pD) eines Treibgases aufzunehmen;
(c) eine erste mittige Ausnehmung (502a) im Behälterboden (502)
vorgesehen ist, indes keine axial (z) fluchtende zweite
Ausnehmung (5a) im Druckraumboden (5) angebracht ist, er also unversehrt ist und eine axial fluchtende Montagestelle (505a) gegenüber der ersten mittigen Ausnehmung (2a) bildet, um ein insbesondere mit einer Schweissung bodenseitig angeordnetes stabförmiges Verbindungselement (550) zwischen mittiger Ausnehmung (502a) und Montagestelle (505a) stabil anzuordnen;
alternativ zu (c)
(c') die erste Ausnehmung (202a) im Behälterboden (202) und eine
zweite Ausnehmung (205a) im Druckraumboden (205) vorgesehen sind, die axial (z) fluchten, um zumindest zwischen den beiden Ausnehmungen (202a;205a) ein rohrförmig ausgebildetes
Verbindungselement (250) anzuordnen, das sich über die zweite
Ausnehmung (205a) hinaus erstreckt.
43. Metallischer Behälter nach Anspruch 42, Ziffer (c), wobei das stabil angeordnete stabförmige Verbindungselement (550) zur Montage eines Regelventils (510) angepasst ist, an einem Längenabschnitt (550b) des Verbindungselement, der über die mittige Ausnehmung (502a) hinausragt.
44. Metallischer Behälter nach Anspruch 42, Ziffer (c'), wobei das zumindest
abschnittweise rohrförmige Verbindungselement (250) zur Montage eines
Regelventils (210) angepasst ist, an dem Längenabschnitt (250b) des
Verbindungselements, der über die zweite Ausnehmung (205a) hinausragt, insbesondere zumindest 5mm.
45. Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, mit einem Befüllraum (140), einem Aufnahmeraum (109) und einem Druckraum (106), wobei
(a) der Behälter eine Behälteroberseite (108), eine Behälterwand
(107), einen Behälterboden (102) und einen Druckraumboden (105) umfasst;
(b) der Druckraum (106) durch den Behälterboden (102) und den
Druckraumboden (105) gebildet ist;
(c) der Befüllraum (140) durch einen mit der Flüssigkeit
befüllbaren Beutel (120a, 120b) gebildet ist und der Beutel
(120a, 120b) in dem Aufnahmeraum (109) angeordnet ist;
(d) der Beutel (120a, 120b) so mit der Flüssigkeit befüllbar ist,
dass die Flüssigkeit weder die Behälteroberseite (108), noch
die Behälterwand (107) noch den Behälterboden (102) direkt kontaktiert.
46. Behälter nach Anspruch 45, wobei der Aufnahmeraum (109) durch die
Behälteroberseite (108), die Behälterwand (107) und den Behälterboden (102) gebildet ist.
47. Behälter nach einem der Ansprüche 45 oder 46, wobei der Behälter an der
Behälteroberseite (108) eine Öffnung (146) umfasst und die Öffnung (146) durch einen Verschluss (145) verschlossen ist.
48. Behälter nach Anspruch 47, wobei der Beutel (120a, 120b) an dem Verschluss (145) befestigt ist, insbesondere ist ein oberes Ende des Beutels (120a, 120b) mit dem Verschluss (145) verklebt, verschweißt oder über eine luftdichte Klemmung befestigt.
49. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 48, wobei der Behälter ein
Verbindungselement (150) und ein Regelventil (110) umfasst und das
Verbindungselement (110) mit dem Behälterboden (102) und dem Druckraumboden (105) verbunden ist.
50. Behälter nach Anspruch 49, wobei das Regelventil (110) mit dem
Verbindungselement (150) verbunden ist, insbesondere das Regelventil (110) mit einem aus dem Druckraumboden (105) hinaus ragenden Abschnitt des
Verbindungselements (150) verbunden ist.
51. Behälter nach Anspruch 49 oder 50, wobei das Regelventil (110) außerhalb des Druckraums (106) angeordnet ist, insbesondere vollständig außerhalb des
Druckraums (106) angeordnet ist.
52. Behälter nach einem der Ansprüche 49 bis 51, wobei ein Fluid in dem Druckraum (106) über eine Öffnung in dem Druckraumboden (105) in das Regelventil (110) einströmen kann und aus dem Regelventil (110) in das Verbindungselement (150) einströmen kann, um ausgehend von dem Verbindungselement (150) in den Befüllraum (140) zu strömen.
53. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 52, wobei das Regelventil (110) in dem Aufnahmeraum (109), bevorzugt vollständig in dem Aufnahmeraum (109), angeordnet ist.
54. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 53, wobei der Behälterboden (102) eine Öffnung aufweist, durch die ein Fluid ausgehend von dem Druckraum (106) in das Regelventil (110) einströmen kann.
55. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 54, wobei das Verbindungselement (150) nicht von einem Fluid durchströmbar ist.
56. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 55, wobei das Verbindungselement (150) keinen Kanal aufweist.
57. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 56, wobei ein Fluid aus dem Druckraum (106) direkt in das Regelventil (110) einströmbar ist und aus dem Regelventil (110) direkt in den Aufnahmeraum (109) einströmbar ist.
58. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 57, wobei das Regelventil (110) den
Druckraumboden (105) und/oder den Behälterboden (102) kontaktiert.
59. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 58, wobei das Verbindungselement (150) eine Querschnittsfläche von maximal 700 cm2, bevorzugt maximal 500 cm2, bevorzugter maximal 300 cm2, noch bevorzugter maximal 100 cm2, speziell maximal 10 cm2, aufweist.
60. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 59, wobei das Verbindungselement (150) ein Gewicht von maximal 10 kg, bevorzugt maximal 5 kg, bevorzugter maximal 2 kg, noch bevorzugter maximal 1,3 kg, speziell maximal 0,5 kg, aufweist.
61. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 60, wobei das Verbindungselement (150) eine Höhe von maximal 0,8 m, bevorzugt von maximal 0,5 m, bevorzugter maximal 0,3 m, speziell maximal 0,1 m aufweist.
62. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 61, wobei der Beutel (120b) zumindest eine Kunststoffschicht, insbesondere PP, umfasst, bevorzugt zumindest eine
Kunststoffschicht und zumindest eine Aluminiumschicht umfasst, besonders bevorzugt eine plasmabeschichtete Kunststoffschicht umfasst.
63. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 62, wobei der Beutel (120a, 120b) in
ungefülltem Zustand gefaltet oder gerollt ist.
64. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 63, wobei der Aufnahmeraum (109) ein Volumen von mehr als 2 L aufweist, bevorzugt mindestens 5 L aufweist, besonders bevorzugt zwischen 2 L und 30 L aufweist, noch bevorzugter zwischen 5 L und 20 L aufweist.
65. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 64, wobei der Beutel (120a, 120b) ein Volumen von mehr als 2 L aufweist, bevorzugt mindestens 5 L aufweist, besonders bevorzugt zwischen 2 L und 30 L aufweist, noch bevorzugter zwischen 5 L und 20 L aufweist.
66. Behälter nach einem der Ansprüche 45 bis 65, wobei eine Auslassleitung (130b) mit einem Ventil (132) den Beutel (120a, 120b) und einen den Ausgang der
Auslassleitung (130b) umgebenden Raum, bei geöffnetem Ventil (132), verbindet.
67. Behälter nach einem der Ansprüche 47 bis 66, wobei an den Verschluss (145) eine Auslassleitung (130b) angeschlossen ist, wodurch die Auslassleitung (130b) mit einer Befüllraum-Leitung (130a) fluidkommunizierfähig ist, bevorzugt zum Boden des Beutels (120a, 120b) reichend.
68. Behälter nach einem der Ansprüche 47 bis 67, wobei der Verschluss (145) ein erstes Ventil (301) und ein zweites Ventil (304) umfasst.
69. Behälter nach Anspruch 68, wobei das erste Ventil (301) einen ersten Kanal (302) umfasst, wobei der erste Kanal (302) den Beutel (120a, 120b) und einen den Behälter umgebenden Raum in geöffnetem Zustand des ersten Ventils (301)
fluidkommunizierend verbindet.
70. Behälter nach einem der Ansprüche 68 oder 69, wobei das zweite Ventil (304) einen zweiten Kanal (305) umfasst, wobei der zweite Kanal (305) den Aufnahmeraum (109) und einen den Behälter umgebenden Raum in geöffnetem Zustand des zweiten Ventils (304) fluidkommunizierend verbindet.
71. Behälter zum Aufbewahren einer Flüssigkeit, mit einem Befüllraum (140), einem
Aufnahmeraum (109) und einem Druckraum (106), wobei
(a) der Behälter eine Behälteroberseite (108), eine Behälterwand
(107), einen Behälterboden (102) und einen Druckraumboden (105) umfasst;
(b) der Druckraum (106) durch den Behälterboden (102) und den
Druckraumboden (105) gebildet ist;
(c) der Befüllraum (140) durch einen mit der Flüssigkeit
befüllbaren Beutel (120a, 120b) gebildet ist und der Beutel
(120a, 120b) in dem Aufnahmeraum (109) angeordnet ist;
(d) ein oberes Ende des Beutels (120a, 120b) einer Öffnung (146) in
der Behälteroberseite (108) zugeordnet ist, um den Beutel
(120a, 120b) mit der Flüssigkeit zu befüllen.
72. Behälter nach Anspruch 71, mit den Merkmalen eines der Ansprüche 46 bis 70 ohne
Bezug auf Anspruch 45.
73. Verwendung eines Behälters nach einem der Ansprüche 45 bis 72 zur Aufbewahrung einer Flüssigkeit, speziell eines Getränks, mit einem pH-Wert von kleiner als 7, insbesondere kleiner als 5, speziell kleiner als 4, oder einer Flüssigkeit, speziell eines Getränks, mit einem pH-Wert von größer als 7, insbesondere größer als 9, speziell größer als 10, oder einer Flüssigkeit, speziell eines Getränks, mit einem pH-Wert von kleiner als 5 oder größer als 9.
74. Verwendung eines Behälters nach einem der Ansprüche 45 bis 72 zur Aufbewahrung eines pasteurisierten oder sterilisierten Getränks.
75. Verfahren zum Befüllen eines Behälters, insbesondere eines Behälters nach einem der Ansprüche 45 bis 72, mit einer Flüssigkeit, der Behälter mit einem Befüllraum (140) und einem Aufnahmeraum (109), wobei der Befüllraum (140) durch einen Beutel (120a, 120b) gebildet ist und der Beutel (120a, 120b) in dem Aufnahmeraum (109) angeordnet ist,
das Verfahren umfassend die Schritte
(a) Bereitstellen des Behälters;
(b) Befüllen des Beutels (120a, 120b) mit der Flüssigkeit, so dass
eine Volumenvergrößerung des Beutels (120a, 120b) während der Befüllung eintritt.
76. Verfahren nach Anspruch 75, wobei die Befüllung des Beutels (120a, 120b) mit der Flüssigkeit so durchgeführt wird, dass die Volumenvergrößerung des Beutels (120a, 120b) während der Befüllung durch ein Strömen von Inhalt aus dem Aufnahmeraum (109) in eine Umgebung des Behälters im Wesentlichen ohne Druckzunahme im Aufnahmeraum (109) kompensiert wird.
77. Verfahren nach einem der Ansprüche 75 oder 76, wobei der Behälter eine Öffnung (146) umfasst, die durch einen Verschluss (145) verschlossen wird.
78. Verfahren nach einem der Ansprüche 75 bis 77, wobei der Verschluss (145) ein
erstes Ventil (301) mit einem ersten Kanal (302) umfasst, über den der Beutel (120a, 120b) mit der Flüssigkeit befüllt wird.
79. Verfahren nach Anspruch 77, wobei die Öffnung (146) des Behälters nach dem
Befüllen des Beutels (120a, 120b) durch den Verschluss (145) verschlossen wird.
80. Verfahren nach Anspruch 77, wobei der Verschluss (145) ein erstes Ventil (301) mit einem ersten Kanal (302) umfasst, über den der Beutel (120a, 120b) mit der
Flüssigkeit befüllt wird und der Verschluss (145) ein zweites Ventil (304) mit einem zweiten Kanal (305) umfasst, über den zumindest ein Anteil des Inhalts aus dem Aufnahmeraum (109) während der Befüllung des Beutels (120a, 120b) in die
Umgebung des Behälters strömt.
81. Verfahren nach Anspruch 80, wobei die Öffnung (146) des Behälters vor dem
Befüllen des Beutels (120a, 120b) durch den Verschluss (145) verschlossen wird.
82. Verfahren nach Anspruch 76, wobei der Behälter einen Verschluss (145) umfasst, der eine Öffnung (146) des Behälters verschließt und wobei der Verschluss (145) ein erstes Ventil (401) und ein zweites Ventil (404) umfasst, wobei das zweite Ventil (404) den Aufnahmeraum (109) für einen begrenzten Zeitraum mit einem
Druckregler (430) verbindet und der Beutel (120a, 120b) über das erste Ventil (401) befüllt wird, wobei der Druckregler (430) eine Druckzunahme in dem Aufnahmeraum (109) während der Befüllung bis zu einem Schwellenwert erlaubt.
83. Verfahren nach Anspruch 82, wobei der Schwellenwert zwischen 0,1 bar und 8 bar liegt, bevorzugt zwischen 0,5 bar und 7 bar liegt, besonders bevorzugt zwischen
1 bar und 5 bar liegt, noch bevorzugter zwischen 2 bar und 4,5 bar liegt.
84. Verfahren nach einem der Ansprüche 82 oder 83, wobei das zweite Ventil den
Aufnahmeraum (109) während der Befüllung des Beutels (120a, 120b) mit dem Druckregler (430) verbindet.
85. Gegenstand oder Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (50) eine durchströmbare Hülse (50) ist.
86. Regelventil zur Regelung des Drucks in einem mit einer Flüssigkeit befüllten
Behälter, das Regelventil (210, 510) mit
(a) einem Abschnitt des ersten Ventilkörperabschnitts (210a, 510a),
einem abdichtenden Element (V), einem axial beweglichen
Zwischenstück (S) und einer Membran (M),
(b) wobei das Regelventil (210, 510) einen geschlossenem Zustand hat
oder aufweist, wenn das abdichtende Element (V) an einem
Abschnitt des ersten Ventilkörperabschnitts (210a, 510a) anliegt, und
(c) das Regelventil (210, 510) einen geöffnetem Zustand hat oder
aufweist, wenn das abdichtende Element (V) aus dem geschlossen Zustand bewegt wird,
(d) wobei das axial bewegliche Zwischenstück (S) zwischen dem
abdichtenden Element (V) und der Membran (M) angeordnet ist;
(e) und die Membran (M), das axial bewegliche Zwischenstück (S) und
das abdichtende Element (V) so miteinander gekoppelt sind, dass das abdichtende Element (V) aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand durch eine Bewegung der Membran (M)
überführbar ist.
87. Regelventil nach Anspruch 86, wobei das Regelventil einen ersten Regelventilraum (231, 531), einen zweiten Regelventilraum (232, 532) und/oder einen dritten Regelventilraum (233, 533) umfasst.
88. Regelventil nach Anspruch 87, wobei in dem ersten Regelventilraum (231, 531) ein erstes Spannelement (217, 517), insbesondere eine Feder, angeordnet ist und das erste Spannelement (217, 517) das abdichtende Element (V) in Richtung der Membran (M) drückt.
89. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 oder 88, wobei in dem dritten
Regelventilraum (233, 533) ein zweites Spannelement (218, 518), insbesondere eine Feder, angeordnet ist und das zweite Spannelement (218, 518) die Membran (M) in Richtung des abdichtenden Elements (V) drückt.
90. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 89, wobei der zweiter Regelventilraum (232, 532) und der dritter Regelventilraum (233, 533) durch die Membran (M) fluiddicht gegeneinander abgetrennt sind.
91. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 90, wobei das Zwischenstück (S) in dem zweiten Regelventilraum (232, 532) angeordnet ist.
92. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 91, wobei ein Fluid aus einem Raum außerhalb des Regelventils über einen Eingang (E) des Regelventils in den ersten Regelventilraum (231, 531) strömbar ist.
93. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 92, wobei ein Fluid aus dem ersten Regelventilraum (231, 531) in den zweiten Regelventilraum (232, 532) strömbar ist, wenn das Regelventil in geöffnetem Zustand vorliegt.
94. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 93, wobei ein Fluid aus dem zweiten Regelventilraum (232, 532) über einen Auslass (A) des Regelventils in einen Raum außerhalb des Regelventils strömbar ist.
95. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 94, wobei das Regelventil eine
Abdeckung (240, 540) umfasst, und wobei der dritte Regelventilraum (233, 533) zwischen der Membran (M) und der Abdeckung (240, 540) gebildet ist, insbesondere das zweite Spannelement (218, 518), zwischen der Membran (M) und der Abdeckung (240, 540) eingeklemmt ist.
96. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 95, wobei die Membran verformbar, speziell elastisch verformbar, ist, insbesondere aus einem elastischen Kunststoff oder aus Metall besteht.
97. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 96, wobei das Zwischenstück (S) ein lateral bewegliches Element (K) umfasst, das von einem Abschnitt des abdichtenden Elements (V) kontaktiert ist.
98. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 97, wobei das Zwischenstück (S) ein drittes Spannelement (219, 519) umfasst, durch das ein oder das lateral bewegliche Element (K) des axial beweglichen Zwischenstücks (S) bewegbar ist.
99. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 97, wobei ein quer zum axial
bewegliche Zwischenstück (S) bewegliches weiteres Element (K) vorgesehen ist, zur Aktivierung des abdichtenden Element (V), insbesondere die Aktivierung eine Freischaltung des geöffnetem Zustands beinhaltet,
(c) wobei das Regelventil (210, 510) den geöffnetem Zustand hat
oder aufweist, wenn das abdichtende Element (V) aus dem
geschlossen Zustand bewegt wird.
100. Regelventil nach einem der Ansprüche 87 bis 99, wobei das Zwischenstück (S) von einem Fluid durchströmbar ist.
101. Regelventil zur Regelung des Drucks in einem mit einer Flüssigkeit befüllten
Behälter, das Regelventil (210, 510) mit
(aa) einem Abschnitt des ersten Ventilkörperabschnitts (210a, 510a),
einem abdichtenden Element (V), einem axial beweglichen
Zwischenstück (S,K) und einem Regelelement, insbesondere einer
Membran (M);
(bb) das Regelelement (M), das axial bewegliche Zwischenstück (S,K) und
das abdichtende Element (V) so miteinander gekoppelt sind, dass das abdichtende Element (V) aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand erst dann durch eine Bewegung des
Regelelements (M) überführbar ist, wenn
ein lateral bewegliches Element (K) des axial beweglichen
Zwischenstücks (S) eine Betätigungsfläche (Kl) einem
Betätigungsabschnitt (St) des abdichtenden Elements (V) so
zuordnet, dass das abdichtende Element (V) von dem Zwischenstück (S,K) betätigbar ist, um den geöffneten Zustand des abdichtenden
Elements (V) zu ermöglichen.
102. Regelventil nach Anspruch 101, wobei
(b) wobei das Regelventil (210, 510) den geschlossenem Zustand hat
oder aufweist, wenn das abdichtende Element (V) an einem
Abschnitt des ersten Ventilkörperabschnitts (210a, 510a) anliegt;
(c) das Regelventil (210, 510) einen geöffnetem Zustand hat oder
aufweist, wenn das abdichtende Element (V) aus dem geschlossen
Zustand bewegbar ist oder schon ein Stück weit bewegt ist.
103. Regelventil nach Anspruch 101 oder 102, wobei
(d) das axial bewegliche Zwischenstück (S) zwischen dem abdichtenden
Element (V) und der Membran (M) angeordnet ist.
104. Regelventil nach einem der Ansprüche 101 bis 103, wobei die
Betätigungsfläche (Kl) einen axialen Abstand eines Endes des
Betätigungsabschnitts (St) des abdichtenden Elements (V) verkürzt oder einen Abschnitt des axial beweglichen Zwischenstücks (S) erhöht, um mit der Betätigungsfläche (Kl) den Betätigungsabschnitt (St) des abdichtenden Elements (V) betätigungsfähig zu machen.
105. Behälter nach einem der Ansprüche der vorstehenden Ansprüche mit dem
Regelventil nach einem der Ansprüche 86 bis 104.
106. Behälter nach Anspruch 105, wobei das Verbindungselement (50, 150, 250) eine durchströmbare Hülse ist und das Regelventil so mit der durchströmbaren Hülse verbunden ist, dass ein Fluid aus dem Druckraum (6, 106) durch das Regelventil und durch die durchströmbare Hülse in den Befüllraum oder den Aufnahmeraum strömbar ist.
107. Behälter nach Anspruch 105, wobei das Regelventil so mit dem Verbindungselement (50, 150, 550) und/oder dem Behälterboden ist, dass ein Fluid aus dem Druckraum durch das Regelventil in den Befüllraum oder den Aufnahmeraum strömbar ist.
108. Verfahren zum Aktivieren eines Regelventils (210, 510) eines Behälters mit den
Schritten:
(a) Bereitstellen des Behälters mit dem Regelventil, das Regelventil
mit einem abdichtenden Element (V), einem axial beweglichen
Zwischenstück (S) und einer Membran (M), wobei das
Zwischenstück (S) zwischen dem abdichtenden Element (V) und
der Membran (M) angeordnet ist, und wobei das axial
bewegliche Zwischenstück (S) ein lateral bewegliches Element (K) umfasst;
(b) Aufbringen einer Kraft auf die Membran (M), wodurch sich die
Membran (M) und das axial bewegliche Zwischenstück (S) axial
von abdichtenden Element (V) entfernt und sich das lateral
bewegliche Element (K) des Zwischenstücks (S) lateral bewegt.
109. Verfahren nach Anspruch 108, wobei das lateral bewegliche Element (K) durch ein Spannelement (219, 519) des Zwischenstücks (S) bewegt.
110. Verfahren nach einem der Ansprüche 108 oder 109, wobei das lateral bewegliche Element (K) so bewegt wird, dass das lateral bewegliche Element (K) nach Ablassen der aufgebrachten Kraft einen Abschnitt des abdichtenden Elements (V) kontaktiert.
111. Verfahren nach einem der Ansprüche 108 bis 110, wobei vor dem Aufbringen der Kraft zumindest ein Abschnitt einer ersten Fläche des lateral beweglichen Elements (K) zumindest einen Abschnitt einer ersten Fläche des abdichtenden Elements (V) kontaktiert und nach dem Ablassen der aufgebrachten Kraft zumindest ein Abschnitt einer zweiten Fläche des lateral beweglichen Elements (K) zumindest einen Abschnitt einer zweiten Fläche des abdichtenden Elements (V) kontaktiert, insbesondere die erste und zweite Fläche des beweglichen Elements zueinander senkrecht verlaufen.
112. Verfahren nach einem der Ansprüche 108 bis 111 mit dem Regelventil nach einem der Ansprüche 84 bis 99, bevorzugt ohne dessen Rückbezug auf Anspruch 83.
113. Verfahren nach einem der Ansprüche 108 bis 112 mit dem Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche.
* * * *
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