CN101687624B - 带有co2压缩气体源和过压开裂保险装置的容器 - Google Patents
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Abstract
一种容器，其可被以液体进行装填并可压力密封地被封闭，并且，从其中可取出液体，该容器具有嵌件，该嵌件可在密封下固定在容器的开口中。该嵌件具有CO2高压筒(14)、用于从中放出CO2的压力调节阀以及可从外部接近的控制元件，通过该控制元件的操纵，CO2高压筒(14)可被刺穿。过压保险装置在容器中的所不期望的压力上升的情形下开放从其头部空间通过嵌件通往大气的流动路径。过压保险装置构造成开裂保险装置。当在其下所述容器明显可见地鼓起的内压力被超过之后，而在达到在其下所述容器发生爆裂的内压力之前，该过压保险装置开裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种容器，其可被以液体进行装填(befuellen)且压力密封地被封闭(druckdicht verschliessen)，并且，从其中可取出液体。对于这类容器的例子为桶(Faesser)、小桶(宴会用桶(Partyfaesser))或罐，含CO2的液体，尤其是饮料，在压力下被装入在它们中。尤其地，其涉及用于啤酒的宴会用桶。
背景技术
根据现有技术文件EP 1642861A1的容器具有嵌件(Einsatz)，该嵌件可在密封下(unter Abdichtung)固定在容器的开口中且具有CO2高压筒，用于从中放出CO2的压力调节阀(Druckregelventil)，以及可从外部接近的(von aussen zugaenglich)的控制元件，通过该控制元件的操纵，CO2高压筒可被刺穿(anstechbar)。
尺寸适用于相应的容器的商品化的可刺穿式CO2筒在约60Bar的压力下含有大约16g CO2。文件EP 1642861A1的压力调节阀用于降低和精确调节压力——被放出到容器的头部空间(Kopfraum)中的CO2处于该压力下。该压力典型地位于0.7Bar和1.3Bar之间。它等于或稍高于溶解在液体中的CO2的分压(Partialdruck)。
本发明探讨的是这样的巨大的故障，即，根据文件EP 1642861A1的压力调节阀(无论是由于何种原因)失效。那么，可能缓慢地，但也可能非常快地发生不受控制的容器中的压力上升(Druckanstieg)。试验显示，常规的用于啤酒的宴会用桶可承受住达约6.5Bar的内压力。从大约4Bar起，宴会用桶鼓起(bombieren)；宴会用桶的上底部(Oberboden)和/或下底部拱起。在大约6.5Bar时，宴会用桶爆裂(platzen)，且更确切地说大多数情况下通过如下方式而爆裂，即，宴会用桶的上底部或下底部与柱面(Mantel)之间的咬口接合缝(Falznaht)裂开。多余的CO2泄出。宴会用桶发生溢出(可能以强有力的啤酒喷泉(Fontaene Bier)的形式)。由此虽不会危及人，但是物损是有可能的，并且，产生令人厌烦的清理工作。
由文件EP 1688813A1中已知了带有装入于其中的压力系统的容器，该压力系统具有CO2高压筒、用于从中放出CO2的压力调节阀和可从外部接近的控制元件，通过该控制元件的操纵，CO2高压筒被刺穿。该压力系统具有过压保险装置(Ueberdrucksicherung)，其在容器中的所不期望的压力上升的情形下开放(freigeben)从其头部空间穿过该压力系统而通往大气的流动路径(Stroemungsweg)。
根据文件EP 1688813A1的过压保险装置包括过压阀，其具有呈过压软管偶联器(Schlauchstueck)形式的阀元件，并且，封锁(sperren)或开放经过多个开口、孔和通道的复杂的流动路径。这种过压保险装置的结构费用和生产成本很高。
发明内容
本发明的任务是，为所提及类型的容器配备这样的过压保险装置，该过压保险装置在结构方面成本不高且功能可靠，并且，在故障
情况可用信号提醒用户，容器的压力系统不正常。
该任务由如下的过压保险装置来完成，在这样的内压力——即，在该内压力下，该容器明显可见地(sichtlich)鼓起——被超过之后，而在这样的内压力——即，在该内压力下，该容器发生爆裂——被达到之前，该过压保险装置开裂(bersten)。该过压保险装置的开裂部分是在壳体(嵌件利用该壳体而突入到容器中)的壁部处的膜(Membran)。
在过压保险装置开裂后，多余的CO2从容器的头部空间通过妥善地限定的(wohldefinierten)流动路径而排出(abblasen)。对此，实现了没有或至少没有明显的(nennenswerten)液体或泡沫溢出。即使确实发生了损伤，其也被维持在一定限度中。明显地鼓起的容器用信号提醒用户，容器的压力系统不正常。
在一种优选的实施例中，用于CO2的排出流动路径穿过控制元件的不密封处(Undichtigkeit)。这里可充分利用已存在的不密封处，就如在根据文件EP 164286l A1的嵌件处的控制元件所具有不密封处，并且在其构造上仅需少量地进行修改。
在一种优选的实施例中，过压保险装置在CO2高压筒的刺穿之前不起作用。过压保险装置通过CO2高压筒的刺穿而被激活。以此保证了，过压保险装置仅在其真正被需要时(即，在压力调节阀失效时)起作用。
在一种优选的实施例中，过压保险装置在4.0Bar和9.0Bar之间的、优选4.5Bar至7.0Bar的、更优选5.0Bar至6.0Bar的内压力下开裂。
在一种优选的实施例中，膜在CO2高压筒的刺穿之前支靠在控制元件处。在CO2高压筒被刺穿时，膜从控制元件离开。
在一种优选的实施例中，膜凹入式地(versenkt)位于嵌件中。它以此被保护免遭损伤。
在一种优选的实施例中，膜由弹性的塑料制成。在不受控制的内压力的上升的情形下，膜经受增大的弹性形变，直至其开裂。
附图说明
接着，借助在示意图中示出的实施例进一步阐述本发明。这里：
图1在纵向截面图中显示了CO2压缩气体源；而
图2显示了图1中的细节部分II的弹性塑料部件。
具体实施方式
CO2压缩气体源设计为嵌件，其通过容器的桶口(Spundloch)而配合到到容器中并密封地封闭桶口。容器通过通常位于其上底部的中部的桶口而在压力下被装填以含CO2的液体。此后，桶口利用嵌件而被封闭。
集成的放出旋塞(Auslaufhahn)可用于取出液体，该放出旋塞在容器的下底部高度上位于在其侧壁部处。液体由于内压力和重力作用而流出，直到在容器的头部空间中、在容器中的液体平面上方达到负压。CO2压缩气体源被激活，以便正确地对其进行调整并以经调节的方式加以维持。CO2压缩气体源供应在一定压力下的CO2到容器的头部空间中，该压力相应于在液体中溶解的CO2的分压或略微超过该分压。以此，保证了容器的稳定的排空。没有空气进入到容器的头部空间中。液体的CO2含量保持不变。
嵌件呈伸长的纤细的(laenglich-schlanker)形状且绝大部分相对于中心轴线径向对称地被构造。它主要地由塑料制成。对于生产而言，可推荐两组分塑料压铸技术。
位于安装位置中的、封闭着容器的桶口的嵌件以壳体10突到容器中。
壳体10在其内端部处具有腔室12以用于CO2高压筒14的配合容纳(Passsitz-Aufnahme)。筒14的头部(在该头部的端面处该筒14可被刺穿)朝向桶口。
壳体10在外地利用环绕的凸缘(Kragen)16座装在桶口的轮缘(Boerdelrand)上。在凸缘16处成型有密封件18，嵌件利用该密封件18而将桶口密封。
放入到壳体10中的旋钮20向外地突出超出凸缘16，在该旋钮20的操纵中CO2筒14被刺穿。旋钮20具有陡的外螺纹22，利用其，旋钮20被旋入到互补的壳体10的内螺纹中。
刺针24用于CO2筒的刺穿，其与压力调节阀的阀元件结构上相联合。阀元件利用弹性的膜26而悬在壳体10的轴中心(Achsmitte)中。刺针24的针尖与CO2筒14的端面仅稍微地间隔开。
在刺针24的向CO2筒14的轴向调节动作(Stellbewegung)中，阀元件从压力调节阀的阀座28升起。阀座28由弹性密封材料在壳体10处成型而成。
刺针24被位于旋钮20和刺针24之间的滑块30所加载。滑块30纵向可移动地在壳体10中被引导。在操纵时，旋钮20对着滑块30旋进，滑块30因此轴向地移位。
在旋钮20和滑块30之间夹紧有螺旋压力弹簧(Schraubendruckfeder)32。螺旋压力弹簧32对着刺针24而将滑块30预紧。
膜26限定了压力调节阀的阀座28下游的工作腔。工作腔具有侧向的泄流开口，弹性密封环34位于该泄流开口前。密封环34具有止回阀的功能。其阻止液体到达嵌件中。
为了刺穿CO2筒14，旋钮20被旋转大约90度。滑块30通过旋钮20的螺旋进给而轴向向内移位。刺针24在膜26的弹性形变下轴向向内地被携带。阀元件从阀座28升起。在刺穿后，CO2筒14的头部前的非常小的阀腔(Ventilraum)被处于高压下的CO2充填。
在旋钮20的完成的90°旋转或过度旋转(Ueberdrehung)之后，滑块30对着螺旋压力弹簧32的力轴向向外地回弹。为此，它由刺针24所操纵，刺针24通过膜26的弹性的恢复原状而轴向地复位(zumeckstellen)。螺旋压力弹簧32被压紧。压力调节阀被关闭，并且少量处于高压下的CO2被放入到工作腔中。在膜26处的CO2压力有助于刺针操纵的滑块30的回弹。
压力调节阀进一步的开启和关闭通过在膜26处的力平衡(Kraeftegleichgewicht)确定，膜26的弹性特性、螺旋压力弹簧32的弹簧常数和工作腔中的CO2压力促成了该力平衡。对于放出的CO2的压力而言螺旋压力弹簧32的弹簧常数是决定性的。
通常，如果容器中的内压力下降到这种程度，即，通过放出旋塞流出的液体束太弱，则使用者会激活CO2压缩气体源。但是，CO2压缩气体源毫无疑问地同样可在之前在容器中的内压力仍较高时、当然甚至完全可在使用者的在容器处的第一次的操作动作中，就已被激活。只要高的内压力加载在泄流开口前的密封环34上，至容器的头部空间中的CO2计量就不会发生。
CO2压缩气体源设有过压保险装置，该过压保险装置在压力调节阀失效且CO2在不受控制地高的压力下到达容器的头部空间时起作用。
作为过压保险装置，在壳体10的壁部处恰在桶口不远处(dicht vordem Spundloch)喷射成型(angespritzt)有热塑性的弹性体(TPE)，该热塑性的弹性体的具有最小材料厚度的部分形成凹入到壁部中的膜36。
膜36与尚未被操纵以用于CO2筒14的刺穿的旋钮20的外柱面处于齐平的靠放中(in buendiger Anlage)。为此，它被放置于在旋钮20处的外螺纹22的相邻的两个螺线(Gewindegaenge)之间。
用于CO2筒14的刺穿的旋钮20的90°旋转使膜36与旋钮20的柱面中的窗口相对。在不受控制地上升的内压力下，膜36可弹性地膨胀到该窗口中，直至其在大约5.7Bar下在最小材料厚度的部位处开裂。以此，从容器的头部空间至旋钮20的柱面处的流动路径被开启，该旋钮20对凸缘16并非绝对密封的，从而，CO2可从容器的头部空间流出至大气中。
参考标号列表
10壳体
12腔室
14CO2高压筒
16凸缘
18密封件
20旋钮
22外螺纹
24刺针
26膜
28阀座
30滑块
32螺旋压力弹簧
34密封环
36膜
Claims (9)
1.一种容器，其可被以液体进行装填，且可压力密封地被封闭，并且从其中可取出液体，该容器带有嵌件，该嵌件可密封地固定在所述容器的开口中且具有CO2高压筒(14)、用于从CO2高压筒(14)中放出CO2的压力调节阀、以及可从容器外部接近的控制元件，通过操纵该控制元件，所述CO2高压筒(14)可被刺穿，并且，该嵌件具有过压保险装置，该过压保险装置在所述容器中的所不期望的压力上升的情形下开放从所述容器的头部空间通过所述嵌件通往大气的流动路径，其特征在于，当在其下所述容器明显可见地鼓起的内压力被超过之后，而在达到在其下所述容器发生爆裂的内压力之前，所述过压保险装置开裂，并且，所述过压保险装置的开裂部分是壳体(10)的壁部处的膜(36)，其中，所述嵌件利用该壳体(10)而突入到所述容器中。
2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述流动路径穿过所述控制元件的不密封处。
3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述过压保险装置在所述CO2高压筒(14)的刺穿之前不起作用，并且，可通过所述CO2高压筒(14)的刺穿而被激活。
4.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述过压保险装置在4.0至9.0Bar的内压力下开裂。
5.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述膜在所述CO2高压筒(14)的刺穿之前支靠在所述控制元件处并且在所述CO2高压筒(14)被刺穿时从所述控制元件离开。
6.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述膜(36)凹入式地位于所述嵌件中。
7.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述膜(36)由弹性塑料制成。
8.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述过压保险装置在4.5至7.0Bar的内压力下开裂。
9.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述过压保险装置在5.0至6.0Bar的内压力下开裂。
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