[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckgaskapsel gemäss dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Derartige Druckgaskapseln, die beispielsweise mit CO2 als Druckgas gefüllt sind,
können beispielsweise zur Gasbefüllung von Rahmbläsern, zum Aufpumpen von Veloreifen
oder zum Herstellen von karbonisierten Getränken verwendet werden.
[0003] Derartige Druckgaskapseln sind bekannt. So zeigt beispielsweise die CH-A 511 396
eine Druckgaskapsel, die aus einem Hohlkörper und einem darin eingesetzten Rückschlagventil
besteht. Das Rückschlagventil weist einen Ventilkörper auf, der mit einer Längsbohrung
versehen ist, in welchem ein Ventilstift verschiebbar geführt ist. Im mit Druckgas
gefülltem Zustand der Druckgaskapsel wird der Ventilstift in eine vordere Endlage
gedrückt, in welcher er gegen eine Dichtlippe gepresst wird, die Druckgaskapsel ist
dicht verschlossen. Zum Auffüllen oder Entleeren der Druckgaskapsel wird der Ventilstift
nach innen gestossen, wobei aussenseitig am Rand des Ventilstifts Zungen vorgesehen
sind, die nach aussen gebogen werden, wodurch vermieden wird, dass der Ventilstift
zu weit nach innen gedrückt werden kann.
[0004] Diese Druckgaskapseln können nur einmal verwendet werden, da nicht ausgeschlossen
werden kann, dass der Ventilstift bei wiederholter Verwendung beschädigt wird. Insbesondere
besteht die Gefahr, dass die umgebogenen Zungen abbrechen könnten. Nach der einmaligen
Verwendung müssen somit diese geleerten Druckgaskapseln weggeworfen werden, was durch
die Verbraucher zunehmend als Materialverschwendung beurteilt wird.
[0005] Des weiteren sind auch Druckgaskapseln bekannt, die nach dem Auffüllen durch eine
Membrane verschlossen werden, welche beim Öffnen durchstochen werden muss. Auch diese
Druckgaskapseln können nur einmal verwendet werden und müssen danach weggeworfen und
ebenfalls entsorgt werden.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Druckgaskapsel zu
schaffen, die mehrfach nach dem Entleeren in einfacher Weise wieder befüllt werden
kann, ohne dass Teile ersetzt werden müssen, und bei welcher die Funktionsfähigkeit
auch nach mehrfacher Verwendung voll gewährleistet ist.
[0007] Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale.
[0008] Durch die Verwendung von Dichtflächen, die kegelstumpfförmig ausgebildet sind, und
dadurch, dass die die innere Endlage des Ventilstiftes festlegenden Anschläge im gegen
die Innenseite des Hohlkörpers liegenden Endbereich der Längsbohrung angebracht sind,
wird eine Beschädigung der entsprechenden Teile auch bei mehrfacher Verwendung vermieden,
wodurch ein sicheres Funktionieren gewährleistet ist.
[0009] In vorteilhafter Weise sind die Anschläge in Form von Vorsprüngen ausgebildet, die
an dem aus einem Kunststoff bestehenden Ventilkörper angeformt sind. Dadurch kann
der Ventilkörper in einem Arbeitsgang hergestellt werden, der Ventilstift wird in
den Ventilkörper eingepresst, wobei die Vorsprünge elastisch zurückweichen und nach
dem Einsetzen des Ventilstiftes wieder in die ursprüngliche Form zurückgehen.
[0010] Um eine optimale Führung des Ventilstifts während dessen Längsverschiebung zu gewährleisten,
ist dieser mit einer flanschförmigen Verdickung ausgestattet, welche durch drei parallel
verlaufende, über den Umfang verteilte Abflachungen in der Längsbohrung während des
Verschiebens geführt ist. Dadurch wird eine sichere Funktion der Druckgaskapsel erreicht,
insbesondere ist es auch möglich, die Druckgaskapsel bei der Verwendung vorerst nur
teilweise zu leeren und dass trotzdem wieder eine vollständige Dichtung erreicht wird.
[0011] In vorteilhafter Weise besteht der Hohlkörper aus einem metallischen Werkstoff, wobei
mindestens dessen Oberfläche korrosionsbeständig ist. Dadurch wird insbesondere bei
der mehrfachen Wiederverwendbarkeit gewährleistet, dass der Zustand der Druckgaskapsel
auch in ästhetischer Hinsicht optimal bleibt.
[0012] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Druckgaskapsel besteht darin, dass die
Verbindung zwischen Hohlkörper und Ventilkörper so erfolgt, dass die zwischen Ventilkörper
und Ventilstift vorgesehene Dichtstelle innerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist,
so dass Beschädigungen des Ventilkörpers ausserhalb des Hohlkörpers keine Auswirkungen
auf die Dichtheit der Druckgaskapsel haben.
[0013] Eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckgaskapsel wird nachfolgend anhand
der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
[0014] Es zeigt
Fig. 1 die Darstellung einer erfindungsgemässen Druckgaskapsel, zum Teil im Schnitt;
Fig. 2 eine Ansicht von der Innenseite des Hohlkörpers auf das Rückschlagventil der
Druckgaskapsel gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang Linie III-III durch die Druckgaskapsel gemäss
Fig. 1;
Fig. 4 den Ventilbereich der Druckgaskapsel und einen Aufnahmeteil einer Einrichtung,
in welchen die Druckgaskapsel einsetzbar ist, im Schnitt dargestellt; und
Fig. 5 die Druckgaskapsel und den Aufnahmeteil, dargestellt im Schnitt, gemäss Fig.
4, wobei die Druckgaskapsel in den Aufnahmeteil eingesetzt ist.
[0015] In Fig. 1 ist die Druckgaskapsel 1 dargestellt, die aus einem mit einer Öffnung 2
versehenen Hohlkörper 3 besteht. Dieser Hohlkörper 3 ist aus einem metallischen Werkstoff
gefertigt, wobei zumindest die Oberfläche korrosionsbeständig ist. In die Öffnung
2 eingesetzt ist das Rückschlagventil 4.
[0016] Dieses Rückschlagventil 4 besteht aus einem Ventilkörper 5, der mit einer durchgehenden
Längsbohrung 6 versehen ist, in welcher eine Verengung 7 vorgesehen ist. Die Verengung
7 ist an ihrem Endbereich, der gegen den Hohlkörper hin gerichtet ist, als Kegelstumpf
8 ausgebildet, der sich gegen den Hohlkörper 3 hin erweitert.
[0017] In die Längsbohrung 6 des Ventilkörpers 5 ist ein Ventilstift 9 eingesetzt. Dieser
Ventilstift 9 weist eine Verdickung 10 auf, die als gegen die Innenseite des Hohlkörpers
3 sich erweiternder Kegelstumpf 11 ausgebildet ist. Der Kegelstumpf 11 des Ventilstiftes
9 und der Kegelstumpf 8 des Ventilkörpers 5 werden im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils
4 dichtend aufeinander gedrückt. Dies erfolgt selbsttätig durch den Überdruck des
in die Druckgaskapsel 1 eingefüllten CO2-Gases. In diesem Zustand, wie er in Fig.
1 dargestellt ist, befindet sich der Ventilstift 9 in seiner ersten Endlage.
[0018] Der in den Hohlkörper 3 hineinragende Endbereich des Ventilkörpers 5 weist drei radial
nach innen in die Längsbohrung 6 vorstehende Vorsprünge 12 auf, wobei in der Darstellung
gemäss Fig. 1 nur einer ersichtlich ist.
[0019] Der Ventilkörper 5 ist aus einem Kunststoff gefertigt, die Vorsprünge 12 sind direkt
am Ventilkörper 5 angeformt. Diese Vorsprünge 12 verhindern, dass der Ventilstift
9 gegen die Innenseite des Hohlkörpers 3 hin aus dem Ventilkörper 5 herausfahren kann.
Durch diese Vorsprünge 12, die als Anschlag wirken, wird die zweite innere Endlage
des Ventilstiftes 9 in der Längsbohrung 6 des Ventilkörpers 5 festgelegt.
[0020] Beim Einsetzen des Ventilstiftes 9 in den Ventilkörper 5 wird der Ventilstift 9 über
die Vorsprünge 12 gepresst, und da der Ventilkörper 5 aus einem Kunststoff hergestellt
ist, der eine gewisse Elastizität aufweist, weichen die Vorsprünge 12 zusammen mit
dem unteren Rand des Ventilkörpers 5 elastisch zurück, bis die Verdickung 10 des Ventilstiftes
9 diese Vorsprünge 12 überfahren hat. Danach nimmt dieser Bereich des Ventilkörpers
5 die ursprüngliche Form ein, der Ventilstift 9 ist gefangen.
[0021] Zum Verbinden des Rückschlagventils 4 mit dem Hohlkörper 3 wird das Rückschlagventil
4 in die Öffnung 2 des Hohlkörpers 3 eingesetzt. In den Hohlkörper 3 wird über den
gesamten Umfang eine Rille 13 eingepresst, wodurch die gewünschte Verbindung erreicht
wird. Diese Rille 13 kommt in einen Bereich des Ventilkörpers 5 zu liegen, der von
der Innenseite des Hohlkörpers 3 aus gesehen ausserhalb der Verengung 7 liegt. Damit
ist insbesondere der dichtende Bereich des Rückschlagventils 4 in optimaler Weise
geschützt, eine Beschädigung des über den Hohlkörper 3 vorstehenden Bereichs des Ventilkörpers
5, beispielsweise durch fallen lassen, hat keinen Einfluss auf die Dichtstelle, das
komprimierte Gas kann nicht entweichen.
[0022] Der Ventilstift 9 weist am an den sich erweiternden Kegelstumpf 11 anschliessenden
Endbereich eine flanschförmige Verdickung 14 auf. Diese flanschförmige Verdickung
14 kommt auf drei Abflachungen 15 zur Anlage, die entlang des Verschiebeweges des
Ventilstiftes 9 über den Umfang verteilt und parallel verlaufend in der Längsbohrung
6 angebracht sind. In der Schnittdarstellung gemäss Fig. 1 ist lediglich eine dieser
Abflachungen 15 sichtbar.
[0023] In der Draufsicht von der Innenseite des Hohlkörpers 3 her auf das Rückschlagventil
4, dargestellt in Fig. 2, sind die drei Vorsprünge 12 ersichtlich, die verhindern,
dass der in der Längsbohrung 6 verschiebbar gelagerte Ventilstift 9 nach innen ausfahren
kann.
[0024] In der Schnittdarstellung gemäss Fig. 3 sind die drei über den Umfang der Längsbohrung
6 verteilten Abflachungen 15 ersichtlich. Die flanschförmige Verdickung 14 (Fig. 1)
des Ventilstiftes 9 liegt mit geringem Spiel an diesen Abflachungen 15 an. Dadurch
wird gewährleistet, dass der Ventilstift 9 in der zentralen Achse der Längsbohrung
6 gehalten wird, das ein- bzw. ausströmende Gas findet den Durchlass in den zwischen
den Abflachungen 15 verbleibenden spaltförmigen Öffnungen 16, wodurch eine optimale
Funktion dieses Rückschlagventils erreicht wird.
[0025] In Fig. 4 ist ein Ausschnitt einer Einrichtung 17 gezeigt, in welcher der Aufnahmeteil
18 für die Druckgaskapsel angeordnet ist. Diese Einrichtung 17 kann beispielsweise
ein Rahmbläser, eine Pumpvorrichtung für einen Veloschlauch oder eine Einrichtung
zum Karbonisieren von Flüssigkeiten sein. Der Aufnahmeteil 18 weist eine Öffnung 19
auf, in welche in bekannter Weise ein Hohlbolzen 20 eingesetzt ist, der innenseitig
einen Dichtungsmantel 21 aufweist. Um den in die Öffnung 19 hineinragenden Bereich
des Hohlbolzens 20 ist ein Dichtungsring 22 gelegt.
[0026] In den Aufnahmeteil 18 lässt sich nun die Druckgaskapsel 1 mit dem Rückschlagventil
4 aufsetzen. Vor dem Aufsetzen der Druckgaskapsel 1, wie dies in Fig. 4 dargestellt
ist, befindet sich der Ventilbolzen 9 in seiner ersten Endlage, das heisst der Hohlkörper
3 ist dicht abgeschlossen, der Innenraum des Hohlkörpers 3 ist mit dem Druckgas gefüllt.
[0027] Im aufgesetzten Zustand des Druckgasbehälters 1 auf den Aufnahmeteil 18 der Einrichtung
17 ist der Hohlbolzen 20 in die Längsbohrung 6 des Ventilkörpers 5 eingedrungen, der
Dichtungsring 22 dichtet diese Verbindungsstelle vollständig ab, wie dies in Fig.
5 dargestellt ist. Der Ventilstift 9 wird durch den Hohlbolzen 20 zurückgedrückt,
der dichte Verschluss zwischen Kegelstumpf 8 der Längsbohrung und Kegelstumpf 11 des
Ventilstiftes wird geöffnet, das in der Druckgaskapsel 1 unter Überdruck stehende
Gas kann ausströmen und durch den Hohlbolzen 20, der hierzu an seiner Mündung mit
schlitzförmigen Ausnehmungen 23 ausgestattet ist, in die vorgesehene Einrichtung 17
eingeleitet werden.
[0028] Die Anlage zur Wiederbefüllung der erfindungsgemässen Druckgaskapseln 1 könnte einen
Aufnahmeteil umfassen, der dem Aufnahmeteil 18 gemäss Fig. 4 und 5 entspricht, wobei
lediglich anstelle eines Dichtungsmantels 21 eine andere Ausgestaltung des Hohlbolzens
20 zu erfolgen hätte. Der Druckgasbehälter 1 könnte somit in gleicher Weise in den
Aufnahmeteil einer Wiederbefüllungsanlage eingesetzt werden, wie dies im wesentlichen
in Fig. 5 dargestellt ist, der Hohlbolzen würde den Ventilstift ebenfalls zurück drücken,
das Gas könnte in umgekehrter Richtung fliessen und die Druckgaskapsel auffüllen.
Beim Abnehmen der Druckgaskapsel 1 von der Wiederbefüllungsanlage hätte zur Folge,
dass der Ventilstift 9 durch den Druck des Gases in der Druckgaskapsel sofort in die
dichtende Position gedrückt würde.
[0029] Selbstverständlich wäre es auch denkbar, den Aufnahmeteil 18 gemäss Fig. 4 und 5
derart zu ändern, dass der Dichtungsring 22 nicht um den Hohlbolzen 21 gelegt wird,
sondern in eine entsprechende Nut in der Öffnung 19 eingelegt werden könnte, wodurch
die Dichtung zwischen Aufnahmeteil 18 und Ventilkörper an dessen Aussenseite erfolgen
würde.
[0030] Mit dieser erfindungsgemässen Druckgaskapsel wird eine sichere Funktion gewährleistet,
auch nach mehrmaliger Verwendung und Wiederbefüllung, das hochwertige Material muss
nicht nach einmaligem Gebrauch bereits weggeworfen bzw. entsorgt werden.
1. Druckgaskapsel (1), bestehend aus einem mit einer Öffnung (2) versehenen Hohlkörper
(3) und einem die Öffnung (2) verschliessenden Rückschlagventil (4), welches aus einem
mit einer durchgehenden Längsbohrung (6) versehenen Ventilkörper (5), der mit dem
Hohlkörper (3) dicht verbunden ist, und einem darin entlang der Längsbohrung (6) verschiebbar
geführten Ventilstift (9) besteht, wobei der Ventilstift (9) eine gegen die Innenseite
des Hohlkörpers (3) gerichtete Verdickung (10) aufweist, die in einer ersten Endlage
des Ventilstiftes (9) in der Längsbohrung (6) mit einer Verengung (7) zusammenwirkt,
die in der Längsbohrung (6) des Ventilkörpers (5) angeordnet ist, während eine zweite
innere Endlage durch einen Anschlag festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verdickung (10) des Ventilstiftes (9) als einen gegen die Innenseite des Hohlkörpers
(3) sich erweiternden Kegelstumpf (11) und die Verengung (7) als mit diesem korrespondierenden
Kegelstumpf (8) ausgebildet ist, und dass der die zweite innere Endlage des Ventilstiftes
(9) in der Längsbohrung (6) festlegende Anschlag aus mindestens einem radial nach
innen vorstehenden Vorsprung (12) besteht.
2. Druckgaskapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung
(12) in Längsachsenrichtung der Längsbohrung (6) eine abgerundete Form aufweist.
3. Druckgaskapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Vorsprünge
(12) angebracht sind, die über den Umfang der Längsbohrung (6) im gegen die Innenseite
des Hohlkörpers (3) gerichteten Endbereich verteilt angeordnet sind, dass der Ventilkörper
(5) aus einem Kunststoff besteht und die Vorsprünge (12) an den Ventilkörper (5) angeformt
sind.
4. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ventilstift (9) am an den sich erweiternden Kegelstumpf (10) anschliessenden Bereich
mit einer flanschförmigen Verdickung (14) ausgestattet ist, und dass in der Längsbohrung
(6) mindestens drei parallel verlaufende, über den Umfang verteilte Abflachungen (15)
angebracht sind, entlang welcher der Ventilstift (9) mit der flanschförmigen Verdickung
(14) beim Verschieben geführt ist.
5. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ventilstift (9) aus einem metallischen Werkstoff besteht, der korrosionsbeständig
ist.
6. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hohlkörper (3) aus einem metallischen Werkstoff besteht, wobei mindestens dessen Oberfläche
korrosionsbeständig ist.
7. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hohlkörper (3) eine flaschenartige, mit einem Hals versehene Form aufweist, dass der
Ventilkörper (5) soweit in den Hals des Hohlkörpers (3) eingesetzt ist und die Verbindungsstelle
zwischen Hohlkörper (3) und Ventilkörper (5) so angeordnet ist, dass die Verengung
(7) mit dem Kegelstumpf (8) innerhalb der Verbindungsstelle im innenseitigen Bereich
des Hohlkörpers (3) ist.