用于氣體筒的閥、用于水加氣機的氣體筒以及用于填充這種氣體筒的方法與流程

本發明涉及一種用于選擇性地關閉和選擇性地打開用于水加氣機的氣體筒(或稱為氣體罐、氣體瓶，即gaskartusche)的閥，其中閥設立成在閥關閉時將氣體保持在氣體筒中并且在閥打開時提供與氣體筒的流體連接，其中閥包括閥殼體，該閥殼體具有沿閥的縱向軸線取向的筒聯接開口，使得氣體可以沿縱向軸線的方向流入到筒中并且流出筒。

背景技術：

1、這種閥用在用于水加氣機的氣體筒、尤其co2筒處。這種水加氣機也稱為碳酸化器并且通常具有氣體筒聯接部，通過該氣體筒聯接部或氣體筒的閥，可以將氣體筒與水加氣機連接。然后可以選擇性地通過水加氣機的操縱設備打開氣體筒的閥，以將氣體(尤其co2)從氣體筒取出并將其供給給帶有待碳酸化液體(例如飲用水)的容器。

2、這種用于氣體筒的閥從de?20?2020?005?533?u1中已知。已知的閥包括筒聯接開口，氣體可通過該筒聯接開口填充到氣體筒的接收空間中并從其中取出。該筒聯接開口沿平行于縱向軸線的方向布置，使得氣體能夠沿縱向軸線的方向流入到氣體筒的接收空間中和從其中流出。此外，在該閥中設置有至少一個處于外部的聯接開口，其側向于縱向軸線打開，使得當在水加氣機中取出時，氣體可以沿垂直于縱向軸線的方向從閥中流出。在此，已證明為不利的是，通過氣體從閥或氣體筒的側向導出引起垂直于閥或氣體筒的縱向軸線作用的反沖力。由于這種水加氣機中的氣體筒通常布置在直立位置、即豎直位置，因此當從氣體筒中取出氣體時，可在水平方向上產生力，其可導致氣體筒相對于水加氣機的密封輪廓傾斜。由此可能會產生氣體筒和水加氣機之間的泄漏。

技術實現思路

1、本發明的任務是說明一種在其中減小側向反沖力的閥或氣體筒。

2、為了解決該任務，提出了一種用于選擇性地關閉和選擇性地打開用于水加氣機的氣體筒的閥，

3、其中，該閥被設立成當閥關閉時將氣體保持在氣體筒中，并且當閥打開時提供與氣體筒的流體連接，

4、其中，閥包括閥殼體，該閥殼體具有沿閥的縱向軸線取向的筒聯接開口，使得氣體可沿縱向軸線的方向流入到氣體筒和流出氣體筒，且

5、其中，閥殼體包括至少一個處于外部且沿平行于縱向軸線的方向布置的出口開口，使得氣體可沿平行于縱向軸線的方向流出閥。

6、根據本發明的閥被設立成選擇性地關閉和選擇性地打開，從而可以選擇性地進行從氣體筒中取出氣體以及還使氣體筒填充以氣體。在閥的關閉狀態中，氣體可以保持在氣體筒中。當閥打開時，提供與氣體筒、尤其氣體筒的接收空間的流體連接，使得可以進行取出或填充。氣體從氣體筒中的取出可以經由出口開口進行，其中出口開口布置成處于外部并且定向成使得氣體沿平行于閥殼體的縱向軸線的方向流出閥，使得任何由流出引起的反沖力均平行于縱向方向作用。以這樣的方式，可以減小或避免垂直于縱向方向的反沖力。在這方面，當帶有閥的氣體筒直立布置在水加氣機中時，減少了在取出氣體時的側向力。

7、優選地，出口開口布置成使得氣體能夠沿遠離筒聯接開口指向的方向逸出。

8、優選的是，閥殼體具有恰好一個出口開口，該出口開口處于外部并且沿平行于縱向軸線的方向布置，使得氣體能夠沿平行于縱向軸線的方向流出閥。備選地，可以設置多個出口開口，例如兩個、三個、四個、五個或六個。

9、即使在下面解釋的有利設計方案中參考了至少一個出口開口，這些設計方案也包括存在恰好一個出口開口的備選方案和具有多個出口開口的備選方案。

10、根據本發明的一個有利設計方案設置成，至少一個出口開口布置成與縱向軸線間隔開。通過這樣布置出口開口，可以實現氣體在平行于縱向軸線的方向上以及在閥的與縱向軸線間隔開的區域中(例如在閥的側向邊緣區域中)從氣體筒排出。例如，閥可以具有圓柱體形狀并且至少一個出口開口可以沿徑向方向從圓柱體軸線遠離。

11、根據本發明的一個有利設計方案設置成，出口開口距縱向軸線的距離與出口開口距平行于縱向軸線布置的閥殼體的外輪廓的距離的比率在10至1000的范圍內、優選10至150的范圍內、特別優選25至100的范圍內。所提到的距離優選地是從出口開口的中心點開始限定的。閥殼體的外輪廓優選是閥殼體在出口開口的區域中的外輪廓，從而出口開口距閥殼體的平行于縱向軸線布置的外輪廓的距離通過與出口開口相交的橫截面平面中垂直于縱向軸線的路徑限定。所提到的比率特別優選地在40至50的范圍內、例如45。這種比率的選擇可以有助于實現氣體在側向遠離縱向軸線的區域中從閥中流出，其中氣體然而平行于縱向軸線從閥中流出。

12、根據本發明的一個有利設計方案設置成，至少一個出口開口被構造成環段狀、尤其圓環段狀，或者環狀、尤其圓環狀。通過環段狀或環狀出口開口可以實現氣體與縱向軸線同心地流出閥。環段狀或環狀出口開口也不易被雜質堵塞和/或因閥的變形而被封閉。如果閥殼體包括恰好一個出口開口，則其優選地被構造成圓環狀，使得能夠實現氣體在圓環的整個環狀面上流出。通過這樣的唯一圓環狀出口開口，可以減少或避免氣體的不對稱流出和由此所引起的反沖力。

13、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體包括殼體芯和殼體套筒，其中至少一個出口開口布置在殼體套筒的內輪廓與殼體芯的外輪廓之間。這種具有殼體芯和殼體套筒的設計使得能夠成本適宜地制造閥殼體，其中殼體套筒與殼體芯接合。因此不必的是，使用移除性的、尤其切削制造工藝來在閥殼體中設置出口開口。

14、在這方面，有利的是，殼體芯的外輪廓具有第一直徑并且殼體套筒的外輪廓具有第二直徑，其中第一直徑與第二直徑的比率在0.9至1的范圍內、優選在0.95至1的范圍內或在0.96至0.99的范圍內、特別優選在0.97至0.99的范圍內。例如，第一直徑與第二直徑的比率可以是0.985或0.980或0.990。

15、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體套筒不可松脫地、即不能以非破壞性的方式松脫地緊固在殼體芯處。殼體套筒優選地通過材料配合連接、例如焊接連接和/或錫焊連接和/或粘合連接緊固在殼體芯處。備選地，可以設置成，殼體套筒通過力配合連接、例如通過壓緊連接和/或收縮連接緊固在殼體芯處。例如，與殼體芯的壓緊連接或壓緊配合可構造在殼體套筒的與出口開口相對而置的端部處，尤其通過以下方式，即，殼體套筒的內輪廓相對于殼體芯的外輪廓具有預設的尺寸減小。

16、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體套筒以不能手動松脫或不能用標準工具松脫或只能用專用工具松脫的方式緊固在殼體芯處。在這個意義上，標準工具被理解為例如扳手。在這個意義上，專用工具不是標準工具，尤其不是扳手。殼體套筒優選地通過摩擦配合連接、例如螺旋連接緊固在殼體芯處。在此，優選地，螺旋連接具有其作用表面的靜摩擦，該靜摩擦大到使得螺旋連接不能手動地(即用手)松脫。

17、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體套筒至少部分地布置在構造于殼體芯中的、尤其環狀的緊固槽中。例如，殼體套筒的連結區域可以布置在緊固槽內，并且殼體套筒的背向套筒的連結區域的區域可以從緊固槽突出。連結區域優選構造成環狀，例如作為殼體套筒的內輪廓處的環狀突起或者作為環狀端側端部區域。

18、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體芯包括第一殼體芯部分和第二殼體芯部分，其中緊固槽布置在第一殼體芯部分和第二殼體芯部分之間的區域中。如果殼體套筒具有構造為殼體套筒的內輪廓處的環狀突起的連結區域，則殼體芯的這種設計方案是尤其有利的。通過殼體芯的兩件式設計使得殼體套筒在緊固槽中的裝配更加容易。

19、在這方面，一個設計方案已經證明是特別有利的，其中殼體套筒具有被構造為殼體套筒的內輪廓處的環狀突起的連結區域，并且殼體套筒的連結區域在后部抓握第一殼體芯部分和/或第二殼體芯部分。在這方面，連結區域可以具有沿徑向方向相對于第一和/或第二殼體芯部分的處于內部的底切。該底切可以例如被構造成環狀或環段狀。以這種方式，可以實現殼體套筒與殼體芯的形狀配合連接，其變難了或防止了殼體套筒在徑向方向上的松脫。

20、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體包括緊固元件，通過該緊固元件殼體套筒不可松脫地，即不能以非破壞性的方式松脫地緊固在殼體芯處。緊固元件可以至少部分區段地包圍殼體套筒和殼體芯。例如，緊固元件可以具有接收開口，在該接收開口中接收有殼體芯和殼體套筒，其中接收開口相對于殼體芯和殼體套筒的共同材料厚度具有預設的尺寸減小。為了連接，殼體套筒可以布置在殼體芯周圍，并且緊固元件可以壓到殼體套筒上，由此殼體套筒與殼體芯壓緊。

21、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體包括緊固元件，通過該緊固元件殼體套筒不可松脫地緊固在殼體芯處，其中緊固元件布置在緊固槽中。緊固元件優選地布置、尤其壓入緊固槽中，使得其將殼體套筒固定在緊固槽中。

22、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體具有密封元件、尤其密封環，用于將殼體套筒相對于殼體芯密封，該密封元件設置在殼體套筒的與出口開口相對而置的一側處。通過密封元件可在與出口開口相對而置的一側上密封殼體芯和殼體套筒之間的中間空間，從而防止氣體的通過除了通過出口開口以外的方式的不期望流出。

23、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體芯具有供給通路，該供給通路橫向于、尤其垂直于縱向方向伸延地布置并且在通口中通入殼體套筒和殼體芯之間的中間空間中。閥殼體的內部空間與出口開口之間或筒聯接開口與出口開口之間的流體連接可經由供給通路提供。殼體套筒和殼體芯之間的中間空間優選地平行于縱向方向延伸并且具有至少一個出口開口。

24、根據本發明的一個有利設計方案設置成，殼體芯在通口的面向筒聯接開口的一側上具有比在通口的背對筒聯接開口的一側上更大的橫截面寬度、尤其更大的直徑。由于通口的側面上的不同橫截面寬度，流過供給通路的流出氣體可以在平行于縱向軸線的方向上轉向，并沿該方向流出出口開口。在這方面，可以在殼體芯的外輪廓處設置臺階，該臺階布置在供給通路的通口的高度上。如果殼體芯在通口的區域中構造成圓柱形，則其在通口的面向筒聯接開口的一側上比在通口的背對筒聯接開口的一側上具有更大的直徑。

25、根據本發明的一個有利設計方案設置成，在殼體芯的外輪廓中布置有平行于縱向方向伸延的槽、尤其恰好一個槽。該槽可以進一步改善流出氣體在平行于縱向方向的方向上的引導。可選地，在殼體芯的外輪廓中可布置多個槽，尤其恰好兩個槽，所述槽分別平行于縱向方向伸延。

26、在這方面，有利的是，槽被布置成使得其與供給通路的通口相交或者終止于通口，使得流過供給通路的氣體能夠被導入到槽中。如果設置兩個供給通路，則優選地設置成，槽被布置成使得其與兩個供給通路的通口相交。如果兩個供給通路設置在相對而置的側上，則優選的是，設置有兩個槽，所述槽分別布置成使得它們與供給通路中的每個的通口相交。

27、根據本發明的一個有利設計方案設置成，在閥殼體處布置有尤其環狀的止回元件，通過該止回元件可以將閥固定在水加氣機的氣體筒聯接部中。止回元件優選地沿傾斜于、尤其垂直于閥殼體的縱向軸線的方向從該閥殼體突出。如果例如通過沿縱向軸線的方向的移動將閥引入到水加氣機的氣體筒聯接部中，則止回元件可以由水加氣機的保持元件在后部抓握，并且由此閥或氣體筒可以固定在水加氣機處。

28、根據本發明的一個有利設計方案設置成，在閥殼體處布置有過壓閥，尤其包括破裂盤，該過壓閥配置成允許在筒聯接開口的區域中存在的過壓逸出。破裂盤優選地配置成使得其在該區域中的預設過壓下破裂。通過破裂盤的破裂，可以在筒聯接開口和環境之間建立連接。過壓閥優選地包括側向于縱向軸線打開的處于外部的過壓出口開口。

29、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥具有筒封閉元件，該筒封閉元件被預緊到關閉位置，在該關閉位置中，筒封閉元件封閉出口開口和筒聯接開口之間的通道，其中筒封閉元件可由閥的操縱元件沿打開位置的方向移動，在該打開位置中，出口開口和筒聯接開口之間的通道打開以導出氣體。閥的操縱元件優選地可沿縱向軸線移動。當閥或氣體筒與水加氣機的氣體筒聯接部連接時，操縱元件可以由水加氣機的與操縱元件共同作用的啟動元件操縱，例如通過啟動銷。優選地，借助于第一彈簧元件在關閉位置的方向上預緊筒封閉元件。第一彈簧元件可以設計為螺旋彈簧，優選設計為螺旋壓力彈簧。對此附加地，筒封閉元件的上述打開位置可以用于釋放筒聯接開口與閥殼體的可能的填充開口之間的通道，以將氣體導入到氣體筒中。

30、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體在與筒聯接開口相對而置的一側上具有填充開口，氣體可以通過該填充開口沿縱向軸線的方向流入到閥中。在這方面，填充開口沿閥的縱向軸線取向。填充開口提供的優點是不需要通過出口開口填充氣體筒。

31、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體在與筒聯接開口相對而置的一側上具有填充開口，氣體可以通過該填充開口沿縱向軸線的方向流入到閥中，其中操縱元件具有填充開口。在這種設計方案中，操縱元件具有雙重功能：一方面，其可用于操縱氣體取出，尤其是被壓入；并且其提供用于填充氣體筒的填充開口。因此，可以沿縱向軸線的方向(尤其通過水加氣機的啟動元件)施加啟動氣體取出的壓力，并且還可以沿縱向軸線的方向將氣體在填充時帶入到閥中。

32、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥殼體在與筒聯接開口相對而置的一側處具有填充開口，氣體可以通過該填充開口沿縱向軸線的方向流入到閥中，其中填充開口布置在操縱元件的外輪廓和閥殼體的內輪廓之間，其中填充開口尤其設計為環狀。這種設計方案提供了如下可能性，即，可以使用操縱元件、尤其壓入操縱元件來操縱氣體取出。操縱元件可以具有一個或多個處于內部的、尤其側向開口，這些開口通入操縱元件的外輪廓與閥殼體的內輪廓之間的中間空間中。經由所述一個或多個處于內部的開口，沿縱向軸線的方向流入到閥中的氣體可被導引到操縱元件中，尤其沿橫向于、優選地垂直于縱向方向的方向。

33、根據本發明的一個結構上有利的設計方案設置成，出口開口具有比填充開口離筒聯接開口更小的距離。備選地或附加地，在結構上有利的是，填充開口布置成關于縱向軸線相對于出口開口錯位。例如，填充開口可以沿閥的縱向軸線取向，使得氣體可以在縱向軸線的方向上流入到閥中，而出口開口布置成與縱向軸線間隔開并且沿平行于縱向軸線的方向布置，使得氣體可以從閥沿與縱向軸線平行的方向流出。

34、根據本發明的一個有利設計方案設置成，閥具有入口封閉元件，該入口封閉元件被第二彈簧元件預緊到關閉位置，在該關閉位置中入口封閉元件封閉填充開口和筒聯接開口之間的通道或封閉填充開口，其中第二彈簧元件被設計成使得入口封閉元件能夠通過在填充開口處施加預設氣壓而帶到打開位置，在該打開位置中填充開口與筒聯接開口之間的通道或填充開口打開以用于導入氣體。因此，通過預緊的入口封閉元件提供了根據止回閥的形式的填充分閥，該填充分閥將氣體保持在閥中并且如果在填充開口處存在超過預設氣壓的氣壓則使氣體進入。第二彈簧元件可以設計為螺旋彈簧、優選設計為螺旋壓力彈簧。

35、在這方面，有利的是，閥附加地具有筒封閉元件，該筒封閉元件被預緊到關閉位置，在該關閉位置中筒封閉元件封閉填充開口和筒聯接開口之間的通道，其中筒封閉元件可通過閥的入口封閉元件在打開位置的方向上移動，在該打開位置中填充開口和筒聯接開口之間的通道打開以導入氣體。在這方面，通過將入口封閉元件帶到其打開位置，筒封閉元件也可帶到其打開位置。如此，可以在入口開口和筒聯接開口之間建立流體連接，通過該流體連接可以實現填充氣體筒。筒封閉元件優選地是在關閉位置中封閉出口開口和筒聯接開口之間的通道的相同的筒封閉元件。

36、該閥優選地包括，尤其在筒聯接開口的區域中，用于將閥與氣體筒的開口連接的螺紋。該螺紋優選地被構造為外螺紋，使得其能夠與氣體筒的對應的內螺紋擰緊。

37、為了解決開頭提到的任務，還提出了一種氣體筒，用于與具有上述閥的水加氣機的氣體筒聯接部連接。

38、通過氣體筒能夠實現結合根據本發明的閥已經解釋的相同的優點和效果。

39、優選地，氣體筒尤其在開口的區域中具有螺紋、特別優選地具有內螺紋，通過該螺紋連結閥。例如，氣體筒可以根據din?en?iso?7866:2021-05標準進行構造。

40、在氣體筒中，結合閥描述的有利設計和特征可以單獨或組合使用。

41、本發明還涉及一種用于填充上述氣體筒的方法，其中閥殼體在與筒聯接開口相對而置的一側處具有填充開口，氣體經由該填充開口沿縱向軸線的方向被導入到閥中。

42、通過該方法可實現通過沿閥的縱向軸線供給氣體來填充氣體筒。在此，提供填充有氣體的氣體筒，氣體可經由至少一個出口開口沿平行于閥的縱向軸線的方向從該氣體筒取出。以這樣的方式，當取出氣體時，可以減小或避免垂直于縱向方向的反沖力。

43、按照根據本發明的方法的一個有利設計方案設置成，閥具有入口閉合元件，該入口閉合元件被彈簧元件預緊到關閉位置，在該關閉位置中入口閉合元件封閉填充開口，其中預設的氣壓被施加在填充開口處，以便將入口封閉元件帶到打開位置。在這方面，預緊的入口封閉元件形成一種止回閥，通過超過入口開口處的預設氣壓，該止回閥打開。在入口封閉元件的打開位置中，氣體然后可以通過入口開口帶入到閥中。

44、根據本發明的一個有利設計方案設置成，出口開口與環境之間的流體連接被密封。例如，在閥殼體的外輪廓處可以貼靠一個或多個密封元件，其密封出口開口。

45、備選地或附加地，結合閥描述的有利設計和特征也可以在該方法中單獨或組合使用。

46、本發明的進一步細節、特征和優點從附圖以及根據附圖的優選實施形式的以下描述中得出。在此，附圖僅示出本發明的示例性實施形式，其不限制發明構思。