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Patent Searching and Data


Title:
GAS SUPPLY UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/013533
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas supply unit comprising an interchangeable, convenient bottle unit (12) with a compressed gas bottle (16) and a bottle valve (18), in addition to a gas withdrawal device (14). In the bottle valve (18), a closing body (51) is pressed against a valve seat (48) by means of the pressure in the compressed gas bottle (16) and a closing spring (62). The bottle unit (12) can be coupled to a coupling head (22) of the gas withdrawal device (14) by means of the bottle valve (18). The coupling head (22) has an axial coupling nipple (74), which on coupling is inserted into an outlet channel (42) of the valve body (24), thus raising the closing body (51) from its valve seat (48). An O-ring (50) is adapted to an annular groove in the outlet channel (42) of the valve body (24) in such a way that it is pierced axially by the coupling nipple (74) on coupling and seals the coupling nipple (74) in the outlet channel (42) of the valve body (24) before the coupling nipple (74) raises the closing body (51) from its valve seat (48).

Inventors:
FELTEN FRANCK (DE)
BERMES KARL (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/050332
Publication Date:
February 12, 2004
Filing Date:
July 23, 2003
Export Citation:
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Assignee:
LUXEMBOURG PATENT CO (LU)
FELTEN FRANCK (DE)
BERMES KARL (DE)
International Classes:
F16K1/30; F16K1/34; (IPC1-7): F16L29/02; F16L15/08; F16L29/00; F16K1/30; F16K1/34
Foreign References:
DE2553043A11977-06-02
GB842260A1960-07-27
Attorney, Agent or Firm:
Schmitt, Armand (B.P. 48, Strassen, LU)
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Claims:
Patentansprüche
1. Gasversorgungseinheit mit einer auswechselbaren, handlichen Flascheneinheit (12) und einer Gasentnahmevorrichtung (14), wobei : die Flascheneinheit (12) eine Druckgasflasche (16) und ein Flaschenventil (18) umfasst ; das Flaschenventil (18), das als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist, folgende Teile aufweist : einen Ventilkörper (24) mit einem Eingangskanal (36), einem Ausgangskanal (42) und einem Ventilsitz (48) zwischen dem Eingangskanal (36) und dem Ausgangskanal (42), einen Verschlusskörper (51), der dem Ventilsitz (48) derart zugeordnet ist, dass der in der Druckgasflasche (16) vorherrschende Gasdruck den auf dem Ventilsitz (48) sitzenden Verschlusskörper (51) auf den Ventilsitz (48) anpresst ; und eine Schließfeder (62), die dem Verschlusskörper (51) derart zugeordnet ist, dass sie auf Verschlusskörper (51) Schließkraft in Richtung Ventilsitz (48) ausübt ; und die Gasentnahmevorrichtung (14) einen Kupplungskopf (22) aufweist, an den die Flascheneinheit (12) mittels Ihrem Flaschenventil (18) ankuppelbar ist, und der Kupplungskopf (22) einen axialen Kupplungsnippel (74) aufweist, der beim Ankuppeln des Flaschenventils (18) an den Kupplungskopf (22) in den Ausgangskanal (42) des Ventilkörpers (24) eindringt und hierbei den Verschlusskörper (51) des Flaschenventils (18) von seinem Ventilsitz (48) hebt ; gekennzeichnet durch einen ORing (50) der derart in eine Ringnut im Ausgangskanal (42) des Ventilkörpers (24) eingepasst ist, dass er beim Ankuppeln des Flaschenventils (18) an den Kupplungskopf (22) axial vom Kupplungsnippel (74) durchdrungen wird und den Kupplungsnippel (74) im Ausgangskanal (42) des Ventilkörpers (24) abdichtet, bevor der Kupplungsnippel (74) den Verschlusskörper (51) von seinem Ventilsitz (48) hebt.
2. Gasversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentnahmevorrichtung (14) folgende Teile umfasst : ein Gehäuse (70), das den Kupplungskopf (22) mit dem Kupplungsnippel (74) ausbildet, mit einer Eingangskammer (94), in die der Kupplungsnippel (74) einmündet, und einer Ausgangskammer (80), die mit einem Gasauslass (76) in Verbindung steht ; ein Rückschlagventil (92) zwischen der Eingangskammer (94) und der Ausgangskammer (80), umfassend einen Ventilsitz und einen Verschlusskörper der dem Ventilsitz derart zugeordnet ist, dass der in der Eingangskammer (94) vorherrschende Gasdruck den Verschlusskörper abgedichtet auf den Ventilsitz anpresst ; einen Betätigungskolben (82) der axialverschiebbar in der Ausgangskammer (80) angeordnet ist ; und eine Feder (84), die dem Betätigungskolben (82) derart zugeordnet ist, dass sie den Betätigungskolben (82) axial in Richtung des Rückschlagventils (92) drückt, wobei der Betätigungskolben (82) in der Lage ist den Verschlusskörper vom Ventilsitz des Rückschlagventils (92) zu drücken, der in der Ausgangskammer (80) auf den Betätigungskolben (82) einwirkende Gasdruck sich jedoch der Federkraft entgegenstellt.
3. Gasversorgungseinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einstellschraube (90) zumVerstellen der Federkraft die auf den Betätigungskolben (82) einwirkt.
4. Gasversorgungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube als in das Gehäuse (22) einschraubbare Federkappe (90) ausgebildet ist.
5. Gasversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass : der Ventilkörper (24) ein stutzenförmiges Außengehäuse (26) und einen Gehäuseeinsatz (28) umfasst ; das Außengehäuse (28) am einen Ende eine stirnseitig offene Kupplungskammer (30) mit einem Innengewinde (32) zum Einschrauben des Kupplungskopfes (22), und am anderen Ende einen Einschraubstutzen (34) zum Einschrauben in die Druckgasflasche (16) aufweist, wobei der Eingangskanal (36) den Einschraubstutzen (34) in axialer Richtung durchquert und in eine Federkammer (38) einmündet ; und der Gehäuseeinsatz (28), in welchem der Ventilsitz (48) und der Ausgangskanal (42) mit dem ORing (50) angeordnet sind, in das Außengehäuse (28) eingeschraubt ist, wobei er die Federkammer (38) von der stirnseitigen Kupplungskammer (30) trennt.
6. Gasversorgungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitig offene Kupplungskammer (30) unterhalb des Innengewindes (30) mindestens eine Entlüftungsöffnung (106) aufweist.
7. Gasversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass : der Verschlusskörper (51) einen Betätigungsstift (52), einen ORing (54) und einen Verschlusskörperkopf (56) aufweist ; der Betätigungsstift (52) mit einem Ende derart im Verschlusskörperkopf (56) befestigt ist, dass letzterer eine ringförmige Schulterfläche um den Betätigungsstift (52) ausbildet ; und der ORing (54) teilweise versenkt in einer Ringnut des Betätigungsstifts (52) und einer Ringnut in der ringförmigen Schulterfläche des Verschlusskörperkopfes (56) liegt, wobei die verbleibende ringförmige Schulterfläche eine axiale Anschlagfläche um den ORing (54) ausbildet.
8. Gasversorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass : der Ausgangskanal (42) im Ventilkörper (24) eine erste Bohrstufe (44) und zweite Bohrstufe (46) aufweist, wobei die erste Bohrstufe (44) einen kleineren Durchmesser als die zweite Bohrstufe (46) aufweist ; der Verschlusskörper (51) einen Betätigungsstift (52) aufweist der axial verschiebbar in der ersten Bohrstufe (44) geführt ist ; die Ringnut für den ORing (50) in der zweiten Bohrstufe (46) angeordnet ist ; und ein freies Ende des Betätigungsstifts (52) in die zweite Bohrstufe (46) hineinragt.
Description:
Gasversorgungseinheit Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Gasversorgungseinheit mit einer auswechselbaren, handlichen Flascheneinheit und einer Gasentnahmevorrichtung, an welche die Flascheneinheit angekuppelt wird.

Solche Gasversorgungseinheiten werden z. B. eingesetzt um Getränke mit Gasen, wie z. B. Kohlendioxid oder Sauerstoff anzureichern. Die Flascheneinheit umfasst eine Druckgasflasche und ein Flaschenventil. Für den Heimgebrauch hat die Druckgasflasche in der Regel ein Füllvolumen von weniger als einem Liter und einen Fülldruck von 60 bar bei Kohlendioxid, bzw.

150 bar bei Sauerstoff.

Das Flaschenventil ist meistens als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet. Sein Ventilkörper weist einen Eingangskanal, einen Ausgangskanal und einen Ventilsitz zwischen dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal auf. Ein Verschlusskörper wird durch den Druck in der Druckgasflasche und durch eine Schließfeder auf den Ventilsitz gepresst.

Die Gasentnahmevorrichtung weist meistens einen Kupplungskopf auf, der über eine Schraubverbindung mit dem Flaschenventil verbunden wird. Der Kupplungskopf ist mit einem axialen Kupplungsnippel ausgestattet. Beim Ankuppeln des Flaschenventils an den Kupplungskopf dringt der Kupplungsnippel in den Ausgangskanal des Ventilkörpers ein und hebt hierbei den Verschlusskörper von seinem Ventilsitz, so dass das Gas durch das geöffnete Flaschenventil in die angeschraubte Gasentnahmevorrichtung einströmen kann.

Bei erhöhtem Druck des Gases sind schon kleine Gasverluste beim An- und Abkuppeln der Flascheneinheit problematisch. Sie können einen Gegendruck zwischen Kupplungskopf und Flaschenventil erzeugen, der das An-und Abkuppeln erschwert. Sie verursachen beim Entweichen einen Entspannungslärm der viele Benutzer erschreckt. Sie erzeugen beim Entspannen weiterhin dynamische Kräfte und blasen sogar Dichtungen von

ihrem Sitz.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte und einfache Gasversorgungseinheit für hohe Gasdrücke zu schaffen, bei der die vorerwähnten Probleme mit Gasverlusten beim An-und Abkuppeln der Flascheneinheit weitgehend vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine Gasversorgungseinheit nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung betrifft folglich eine Gasversorgungseinheit mit einer auswechselbaren, handlichen Flascheneinheit und einer Gasentnahmevorrichtung. Die Flascheneinheit umfasst eine Druckgasflasche und ein Flaschenventil. Das Flaschenventil ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet. Es umfasst : einen Ventilkörper mit einem Eingangskanal, einem Ausgangskanal und einem Ventilsitz zwischen dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal ; einen Verschlusskörper, der dem Ventilsitz derart zugeordnet ist, dass der in der Druckgasflasche vorherrschende Gasdruck den auf dem Ventilsitz sitzenden Verschlusskörper auf den Ventilsitz anpresst ; und eine Schließfeder, die dem Verschlusskörper derart zugeordnet ist, dass sie auf den Verschlusskörper eine Schließkraft in Richtung Ventilsitz ausübt. Die Gasentnahmevorrichtung weist einen Kupplungskopf auf, an welchen die Flascheneinheit mittels ihres Flaschenventils angekuppelt werden kann. Dieser Kupplungskopf weist einen axialen Kupplungsnippel auf, der beim Ankuppeln des Flaschenventils an den Kupplungskopf, in den Ausgangskanal des Ventilkörpers eindringt und hierbei den Verschlusskörper des Flaschenventils von seinem Ventilsitz hebt. Ein O- Ring ist derart in eine Ringnut im Ausgangskanal des Ventilkörpers eingepasst, dass er beim Ankuppeln des Flaschenventil an den Kupplungskopf axial vom Kupplungsnippel durchdrungen wird und den Kupplungsnippel im Ausgangskanal des Ventilkörpers abdichtet, bevor der Kupplungsnippel den Verschlusskörper von seinem Ventilsitz hebt. Beim Abkuppeln der Flascheneinheit dichtet der O-Ring den Kupplungsnippel folglich noch im Ausgangskanal des Ventilkörpers ab, bis der Verschlusskörper wieder auf seinem Ventilsitz sitzt. Es ist hervorzuheben, dass das An-und Abkuppeln

lediglich einen kleinen Kraftaufwand erfordert, da die wirksame Druckfläche auf die der hohe Flaschendruck (150 bar) wirkt, sehr klein ist. Sie entspricht in der Tat dem abgedichteten Querschnitt des Ausgangkanals, welcher einen Innendurchmesser von nur einigen Millimetern aufweisen kann. Weiterhin ist hervorzuheben, dass beim Abkuppeln der Flascheneinheit lediglich eine sehr kleine Gasmenge freigesetzt wird, da der O-Ring den Kupplungsnippel noch im Ausgangskanal des Ventilkörpers abdichtet, bis der Verschlusskörper wieder auf seinem Ventilsitz sitzt. Durch die Anordnung des O-Rings in einer Ringnut im Ausgangskanal des Ventilkörpers erfolgt die eigentliche Entspannung von Restgasmengen beim Abkuppeln der Flascheneinheit zudem erst hinter dem O-Ring. Hierdurch wird wirksam vermieden, dass der O-Ring beim Abkuppeln der Flascheneinheit von seinem Sitz geblasen wird.

Die Gasentnahmevorrichtung umfasst vorteilhaft folgende Teile : ein Gehäuse, das den Kupplungskopf mit dem Kupplungsnippel ausbildet, mit einer Eingangskammer, in die der Kupplungsnippel einmündet, und einer Ausgangskammer, die mit einem Gasauslass in Verbindung steht ; ein Rückschlagventil zwischen der Eingangskammer und der Ausgangskammer, umfassend einen Ventilsitz und einen Verschlusskörper, der dem Ventilsitz derart zugeordnet ist, dass der in der Eingangskammer vorherrschende Gasdruck den Verschlusskörper abgedichtet auf den Ventilsitz anpresst ; einen Betätigungskolben, der axialverschiebbar in der Ausgangskammer angeordnet ist ; und eine Feder, die dem Betätigungskolben derart zugeordnet ist, dass sie den Betätigungskolben axial in Richtung des Rückschlagventils drückt, wobei der Betätigungskolben in der Lage ist, den Verschlusskörper vom Ventilsitz zu drücken, der in der Ausgangskammer auf den Betätigungskolben einwirkende Gasdruck sich jedoch der Federkraft entgegenstellt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Gasentnahmevorrichtung umfasst weiterhin eine Einstellschraube, die es ermöglicht, die Federkraft, welche auf den Betätigungskolben einwirkt, zu verstellen. Mittels dieser Einstellschraube, die vorteilhaft als eine in das Gehäuse einschraubbare Federkappe ausgebildet ist, kann folglich der maximale Entnahmedruck eingestellt werden.

Der Ventilkörper umfasst vorteilhaft ein stutzenförmiges Außengehäuse und einen Gehäuseeinsatz. Das Außengehäuse weist an einem Ende eine stirnseitig offene Kupplungskammer mit einem Innengewinde zum Einschrauben des Kupplungskopfes auf. Am anderen Ende weist es einen Einschraubstutzen zum Einschrauben in die Druckgasflasche auf. Der Eingangskanal durchquert den Einschraubstutzen in axialer Richtung und mündet in eine Federkammer ein. In dem Gehäuseeinsatz sind der Ventilsitz und der Ausgangskanal mit dem O-Ring angeordnet. Dieser Gehäuseeinsatz ist in das Außengehäuse eingeschraubt, wobei er die Federkammer von der stirnseitigen Kupplungskammer trennt. Die stirnseitig offene Kupplungskammer weist unterhalb des Innengewindes mindestens eine Entlüftungsöffnung auf, durch die bei Gasverlusten ein Druckabbau erfolgen kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Verschlusskörper im Flaschenventil einen Betätigungsstift, einen O-Ring und einen Verschlusskörperkopf auf. Der Betätigungsstift ist mit einem Ende derart im Verschlusskörperkopf befestigt, dass letzterer eine ringförmige Schulterfläche um den Betätigungsstift ausbildet. Der O-Ring liegt teilweise versenkt in einer Ringnut des Betätigungsstifts und einer Ringnut in der ringförmigen Schulterfläche des Verschlusskörperkopfes, wobei die verbleibende ringförmige Schulterfläche eine axiale Anschlagfläche um den O-Ring ausbildet. Hierdurch ist der O-Ring auf eine einfache Art und Weise sicher gehalten und gegen zu hohe Drücke beim Anpressen geschützt.

Der Ausgangskanal im Ventilkörper weist vorteilhaft eine erste Bohrstufe und eine zweite Bohrstufe auf, wobei die erste Bohrstufe einen kleineren Durchmesser als die zweite Bohrstufe hat. Ein Betätigungsstift des Verschlusskörpers ist axial verschiebbar in der ersten Bohrstufe geführt und ein freies Ende dieses Betätigungsstifts ragt in die zweite Bohrstufe hinein. Die Ringnut für den O-Ring ist in der zweiten Bohrstufe oberhalb des Betätigungsstifts angeordnet.

Im folgenden wird nun eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 : einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gasversorgungs- einheit umfassend eine Flascheneinheit mit Druckgasflasche und Flaschenventil, sowie eine Gasentnahmevorrichtung ; Fig. 2 : einen Längsschnitt durch das Flaschenventil der Figur 1 ; Fig. 3 : einen Längsschnitt durch die Gasentnahmevorrichtung der Figur 1.

Die in Fig. 1 gezeigte Gasversorgungseinheit 10 wurde insbesondere zum Anreichern von Trinkwasser mit Gasen, insbesondere Sauerstoff entwickelt. Sie setzt sich im Wesentlichen aus einer handlichen Flascheneinheit 12 und einer Gasentnahmevorrichtung 14 zusammen. Die Flascheneinheit 12 umfasst eine Druckgasflasche 16 (Flaschendruck z. B. 150 bar) und ein Flaschenventil 18.

Das Flaschenventil 18 ist fest in den Flaschenhals 20 der Druckgasflasche 16 eingeschraubt. Die Gasentnahmevorrichtung 14 weist einen Kupplungskopf 22 auf, auf welchen die Flascheneinheit 12 vom Endverbraucher mittels ihres Flaschenventils 18 aufgeschraubt wird. Wenn die Druckgasflasche 16 leer ist, wird sie vom Endverbraucher durch eine volle Flascheneinheit 12 ersetzt. Die leere Flascheneinheit 12 wird zum Füllen zurückgegeben. Das Auswechseln der Flascheneinheit 12 muss hierbei trotz hohem Flaschendruck problemlos und ohne Kraftaufwand durch den Endverbraucher erfolgen können.

Zuerst wird nun das als Rückschlagventil axialer Bauweise ausgebildete Flaschenventil 18 anhand der Fig. 2 näher beschrieben. Es umfasst ein Ventilkörper 24, der sich im Wesentlichen aus einem stutzenförmigen Außengehäuse 26 und einem Gehäuseeinsatz 28 zusammensetzt.

Das Außengehäuse 26 weist an einem Ende eine stirnseitig offene Kupplungskammer 30 mit einem Innengewinde 32 zum Einschrauben des Kupplungskopfes 22 auf. Am anderen Ende weist es einen Einschraubstutzen 34 zum Einschrauben in den Flaschenhals 20 auf. Ein Eingangskanal 36 durchquert den Einschraubstutzen 34 in axialer Richtung und mündet in eine Federkammer 38 ein.

Der Gehäuseeinsatz 28 ist eine Art Schraubstopfen, der in ein Innengewinde 40 des Außengehäuses 26 zwischen Federkammer 38 und Kupplungskammer 30 eingeschraubt ist. Der Gehäuseeinsatz 28 wird in axialer

Richtung von einem Ausgangskanal 42 durchquert, der folglich die Federkammer 38 mit der Kupplungskammer 30 verbindet. Der Ausgangskanal 42 ist hierbei als Stufenbohrung ausgeführt, wobei eine erste, zur Federkammer 38 öffnende, Bohrstufe 44 einen kleineren Durchmesser als eine zweite, zur Kupplungskammer 30 öffnende, Bohrstufe 46 aufweist. In der Federkammer 38 bildet der Gehäuseeinsatz 28 einen Ventilsitz 48 aus. Ein O-Ring 50 ist in eine Ringnut in der zweiten Bohrstufe 46 eingepasst. Seine Funktion wird später noch eingehender beschrieben.

Mit dem Bezugszeichen 51 ist global ein Verschlusskörper bezeichnet, der dem Ventilsitz 48 zugeordnet ist. Dieser Verschlusskörper 51 weist einen Betätigungsstift 52, einen O-Ring 54 und einen Verschlusskörperkopf 56 auf.

Der Betätigungsstift 52 ist axial verschiebbar in der ersten Bohrstufe 44 geführt, wobei jedoch ein ausreichend freier Querschnitt für den Gasstrom durch die erste Bohrstufe 44 vorhanden sein muss. Ein freies Ende des Betätigungsstifts 52 ragt in die zweite Bohrstufe 46 hinein, zumindest wenn der Verschlusskörper 50 auf seinem Ventilsitz 48 aufliegt. Das andere Ende des Betätigungsstifts 52 ist derart im Verschlusskörperkopf 56 befestigt, dass letzterer eine ringförmige Schulterfläche 60 um den Betätigungsstift 52 ausbildet. Der O-Ring 54 liegt teilweise versenkt in einer Ringnut des Betätigungsstifts 52 und einer Ringnut in der ringförmigen Schulterfläche 60 des Verschlusskörperkopfes 56, wobei die verbleibende ringförmige Schulterfläche 60 eine axiale Anschlagfläche urn den O-Ring 54 ausbildet. In dieser Ausgestaltung des Verschlusskörpers 50 ist der O-Ring 54 beim Abdichten ausgezeichnet gegen übermäßige Verformungen geschützt, was ihm eine lange Lebensdauer gewährleistet.

Der in der Druckgasflasche 16 vorherrschende Gasdruck presst den Verschlusskörper 50 mit dem O-Ring 54 an den Ventilsitz 48 an. In diese Richtung wirkt ebenfalls eine Schließfeder 62, welche zwischen dem Boden der Federkammer 38 und dem Verschlusskörperkopf 56 eingespannt ist. Diese Schließfeder 62 gewährleistet u. a., dass das Ventil 18 selbst dann schließt, falls eine leere Flascheneinheit 12 vom Kupplungskopf 22 abgenommen wird.

Hierdurch wird vermieden, dass Schmutz in die leere Druckflasche 16 eindringen kann.

Als nächstes wird nun die Gasentnahmevorrichtung 14 beschrieben.

Letztere umfasst ein hülsenförmiges Gehäuse 70, dessen erstes Ende den Kupplungskopf 22 ausbildet, der mittels eines Außengewindes 72 in die Kupplungskammer 30 des Flaschenventils 18 eingeschraubt wird. Aus diesem Kupplungskopf 22 ragt ein axialer Kupplungsnippel 74 hervor. Dieser Kupplungsnippel 74 ist derart angeordnet und dimensioniert, dass er beim Einschrauben des Kupplungskopfs 22 in die Kupplungskammer 30 in die zweite Bohrstufe 46 des Ausgangskanals 42 im Flaschenventil 18 eindringt. Hierbei wird der O-Ring 50 axial vom Kupplungsnippel 74 durchdrungen (siehe auch Fig. 1).

Das Gehäuse 70 umfasst weiterhin einen Gasauslassstutzen 76, der mittels einer Verbindungsbohrung 78 mit einer Ausgangskammer 80 im Gehäuse 70 in Verbindung steht. In Richtung des zweiten Endes des Gehäuses 70 ist diese Ausgangskammer 80 mit einem Betätigungskolben 82 abgedichtet, der axialverschiebbar in die Ausgangskammer 80 eingepasst ist. Eine Feder 84 drückt hierbei den Betätigungskolben 82 in Richtung des Pfeils 86, wobei eine Schulterfläche 88 in der Ausgangskammer 80 einen axialen Endanschlag für den Betätigungskolben 82 festlegt. Die Feder 84 stützt sich hierbei axial auf eine Federkappe 90 ab, die mehr oder weniger in das zweite Ende des Gehäuses 70 eingeschraubt werden kann, wodurch sich die Vorspannung der Feder 84 kontinuierlich einstellen lässt.

Die Funktion des Betätigungskolbens 82 besteht darin, ein Rückschlagventil 92 in Abhängigkeit vom Druck in der Ausgangskammer 80 mechanisch zu öffnen. Bei diesem Rückschlagventil 92 handelt es sich um eine Art"Schrader"-Ventil, d. h. ein Ventil der Bauart wie Ventile für PKW-Reifen. Es trennt eine Eingangskammer 94, in welche ein Durchgangskanal 95 des Kupplungsnippels 74 einmündet, von der Ausgangskammer 80, d. h. dass Gas aus der Eingangskammer 94 nur über das geöffnete Rückschlagventil 92 in die Ausgangskammer 80 überströmen kann. Der in der Eingangskammer 94 vorherrschende Gasdruck und eine Schließfeder pressen hierbei einen Verschlusskörper des Schrader"-Ventils abgedichtet auf einen Ventilsitz. (Da es sich beim"Schrader"-Ventil 92 um ein Standardbauteil handelt, sind

Verschlusskörper, Schließfeder und Ventilsitz in den Zeichnungen nicht gezeigt). Mittels eines Stifts 96 kann der Verschlusskörper des Ventils 92 in Richtung des Pfeils 86 von seinem Ventilsitz gedrückt werden. Auf diesen Stift 96 wirkt der Betätigungskolbens 82, der von der Feder 84 in Richtung des Pfeils 86 gedrückt wird, wobei der in der Ausgangskammer 80 auf den Betätigungskolben 82 einwirkende Gasdruck sich jedoch der Federkraft entgegenstellt.

Funktionsweise und Vorteile der beschriebenen Gasversorgungseinheit 10 werden jetzt anhand der Fig. 1 weiter erläutert.

Wie bereits oben erwähnt, dringt der Kupplungsnippel 74 beim Einschrauben des Kupplungskopfs 22 in die Kupplungskammer 30 in die zweite Bohrstufe 46 des Ausgangskanals 42 im Flaschenventil 18 ein. Er durchdringt hierbei den O-Ring 50 axial, wobei er in dieser zweiten Bohrstufe 46 abdichtet wird, bevor er in Kontakt mit dem Betätigungsstift 52 kommt. Hierdurch wird gewährleistet, dass kein Gas in den Zwischenraum 100 gelangen kann. Beim weiteren Einschrauben des Kupplungskopfs 22 in die Kupplungskammer 30 drückt der durch den O-Ring 50 abgedichtete Kupplungsnippel 74 dann den Betätigungsstift 52 nach innen und hebt hierdurch den Verschlusskörper 51 von seinem Ventilsitz 48. Das Gas kann jetzt aus der Federkammer 38 über den Ventilsitz 48 und den Ausgangskanal 42 in einen Zwischenraum 102 einströmen, der in der zweiten Bohrstufe 46 durch den Kupplungsnippel 74 und den O-Ring 50 abgedichtet wird. Aus diesem Zwischenraum 102 kann das Gas dann durch den Kupplungsnippel 74-in die Gasentnahmevorrichtung 14 einströmen. Hierbei strömt das Gas durch den Durchgangskanal 75, vorteilhaft über einen Sinterfilter 104, in die Eingangskammer 94 der Gasentnahmevorrichtung 14 ein.

In Figur 1 liegt der Betätigungskolben 82 der Gasentnahmevorrichtung 14 unter Wirkung der Feder 84 an seinem Endanschlag 88 an. Der Stift 96 des Ventils 92 wird hierbei vom Betätigungskolben 82 nach innen gedrückt, so dass das Ventil 92 geöffnet ist. Das Gas kann folglich aus der Eingangskammer 94 über das Ventil 92 in die Ausgangskammer 80 überströmen. Wird über den

Gasauslassstutzen 76, an den normalerweise ein nicht gezeigtes Absperrorgan angeschlossen ist, kein Gas aus der Ausgangskammer 80 entnommen, so steigt der Druck in der Ausgangskammer 80 rasch an. Dieser Druckanstieg in der Ausgangskammer 80 bewirkt, dass auf den Betätigungskolben 82 eine Druckkraft in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils 86 wirkt. Wird diese Druckkraft größer als die von der Feder 84 erzeugte Federkraft, so wird der Betätigungskolben 82 in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils 86 bewegt, was das Schließen des Ventils 92 bewirkt. Über die Federkappe 90 lässt sich hierbei die Federkraft einstellen, die sich der Druckkraft entgegenstellt, d. h. der maximale Druck der sich in der Ausgangskammer 80 aufbauen kann, bevor das Ventil 92 schließt. Fällt der Druck in der Ausgangskammer 80 in Folge einer Gasentnahme durch den Auslassstutzen 76, so nimmt die Druckkraft, die auf den Betätigungskolben 82 wirkt, wiederum ab. Sobald diese Druckkraft kleiner als die von der Feder 84 verursachte Federkraft ist, wird der Betätigungskolben 82 durch die Feder 84 in Richtung des Pfeils 86 bewegt, was wiederum das Öffnen des Ventils 92 verursacht.

Es ist wichtig hervorzuheben, dass das Einschrauben des Kupplungskopfs 22 in die Kupplungskammer 30 lediglich einen kleinen Kraftaufwand erfordert, da die wirksame Druckfläche, auf die der hohe Flaschendruck (150 bar) beim Einschrauben wirkt, sehr klein ist. Sie entspricht in der Tat dem abgedichteten Querschnitt der zweiten Bohrstufe 46, die im Normalfall einen Durchmesser von zirka 5 mm aufweist. Der Zwischenraum 100 ist hierbei über eine Entlüftungsöffnung 106 entlüftet, so dass sich in dem Zwischenraum 100, auch bei kleinen Leckagen über den O-Ring 50, kein Druck aufbauen kann. Weiterhin ist hervorzuheben, dass beim Abschrauben der Flascheneinheit 12 lediglich eine sehr kleine Gasmenge freigesetzt wird. In der Tat drückt die Schließfeder 62 den Verschlusskörper 51 auf seinen Ventilsitz 48, bevor der Kupplungsnippel 74 aus dem O-Ring 50 gezogen wird. Die beim Abschrauben der Flascheneinheit 12 freigesetzte Gasmenge ist also lediglich die Restgasmenge die sich noch in dem Zwischenraum 102, dem Durchgangskanal 75, dem Sinterfilter 104 und der Eingangskammer 94 befindet. Sobald der Kupplungsnippel 74 aus dem O-Ring 50 gezogen wird, entspannt sich diese

noch unter Flaschendruck stehende Restgasmenge in den wesentlich größeren Zwischenraum 100, den sie schlussendlich über die seitliche Entlüftungsöffnung 106 verlässt. Dies geschieht bevor der Kupplungskopf 22 völlig aus der Kupplungskammer 30 herausgeschraubt ist. Es ist ebenfalls hervorzuheben, dass der O-Ring 50 beim Entspannen der unter Flaschendruck stehenden Restgasmenge nur relativ kleinen dynamischen Kräften ausgesetzt ist. Der Druckabbau erfolgt in der Tat erst hinter dem O-Ring 50 beim Austritt in den Zwischenraum 100. Hierdurch wird wirksam vermieden, dass der O-Ring 50 beim Abschrauben der Flascheneinheit 12 herausgeblasen wird.

Bezugszeichenliste 10 Gasversorgungseinheit 12 Flascheneinheit 14 Gasentnahmevorrichtung 16 Druckgasflasche 18 Flaschenventil 20 Flaschenhals 22 Kupplungskopf 24 Ventilkörper 26 Außengehäuse 28 Gehäuseeinsatz 30 Kupplungskammer 32 Innengewinde 34 Einschraubstutzen 36 Eingangskanal 38 Federkammer 40 Innengewinde 42 Ausgangskanal 44 erste Bohrstufe 46 zweite Bohrstufe 48 Ventilsitz 50 O-Ring 51 Verschlusskörper 52 Betätigungsstift 54 O-Ring 56 Verschlusskörperkopf 60 Schulterfläche 62 Schließfeder 70 Gehäuse 72 Außengewinde 74 Kupplungsnippel 75 Durchgangskanal 76 Gasauslassstutzen 78 Verbindungsbohrung 80 Ausgangskammer 82 Betätigungskolben 84 Feder 90 Federkappe 92 Rückschlagventil 94 Eingangskammer 95 Durchgangskanal 100 Zwischenraum 102 Zwischenraum 104 Sinterfilter