阀组件
技术领域
本发明涉及一种构造成布置在气瓶的瓶开口中的阀组件。本发明还涉及一种具有压力气体和开口的气瓶、一种气体输送系统、一种气体消耗系统和一种饮料分配系统。
背景技术
用于向气体消耗系统输送气体的已知压力输送系统由于它们的高压力而存在高风险以及对操作气瓶的使用者造成的高度不适。
使用者通常接受了操作这些高压气瓶、且特别是使气瓶与气体消耗系统连接/分离的训练。
由于气瓶具有高出口压力，故它们通常借助工具来连接。连接常常是螺纹连接，其中使用合适的工具来将连接器旋拧到气瓶上的连接管上。然而，许多受过培训的使用者不喜欢这种操作气瓶的方式。
尤其在压力输送系统与饮料分配系统相结合地使用时，许多使用者普遍害怕操作具有高气体压力的气瓶。
当饮料分配系统用于酒吧、餐馆等时，要求工作人员在气瓶变空时更换气瓶。然而，工作人员常常由于未充分接受操作高压气瓶的训练、缺乏使用必需工具的经验和气瓶常常安装在他们难以到达的位置的综合原因而排斥更换气瓶。结果，在具有充分的勇气和技术的人到来之前无法更换气瓶。
由WO 2013/076263 A1得知一种阀组件。
发明内容
本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的以上劣势和缺点。更具体地，一个目的是提供一种改进的用于气瓶的阀组件，其有利于气瓶的操纵并且同时保护气瓶。
上述目的以及将通过以下描述变得显而易见的许多其它目的、优点和特征通过根据本发明的方案，即一种构造成布置在气瓶的瓶开口中的阀组件来实现，所述阀组件包括：
-阀壳体，其具有
第一壳体端部和第二壳体端部，
布置在所述第一壳体端部处的第一壳体开口和布置在所述第二壳体端部处的第二壳体开口，所述第一壳体开口具有内径，和
在所述第一壳体开口与所述第二壳体开口之间延伸的孔，所述孔具有内表面，以及
-布置在所述孔中的内阀单元，所述内阀单元具有：
内阀壳体，和
第一端和第二端，
所述第一端具有外径，所述外径大于所述第一壳体开口的内径，所述第一端构造成与在所述第一壳体开口处的所述内表面靠接，由此提供了填充阀，所述第一开口的内表面为填充阀座，
所述第二端包括通向所述内阀单元的入口，所述内阀单元还包括：
布置在所述第一端处的消耗阀，和
第一减压阀，所述第一减压阀构造成将所述气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力，
其中，所述阀组件还包括保护装置，所述保护装置布置成与所述内阀单元连接并且构造成与所述内阀单元相互作用以阻止气体意外地流入所述气瓶中。
而且，所述保护装置可包括残压阀和止回阀，所述残压阀构造成确保所述气瓶将维持预定的超压(过压，overpressure)，从而阻止气体流入所述气瓶，并且所述止回阀构造成确保能通过所述消耗阀意外地填充所述气瓶。
此外，所述残压阀可包括第一关闭部件，所述第一关闭部件构造成与残压阀座靠接。
此外，所述第一关闭部件可包括第一部件端和第二部件端，所述第一部件端最靠近所述内阀单元，并且所述第二部件端包括具有凸缘外径的径向延伸的靠接凸缘，所述径向延伸的靠接凸缘构造成与所述残压阀座靠接，所述残压阀座是所述阀组件的内孔并且具有内孔直径，所述内孔直径基本上等于所述凸缘外径。
所述内孔可包括周向沟槽，其中布置有密封元件。
另外，可以在所述入口中布置底部部件，所述底部部件包括一个或多个将所述内阀单元与所述孔流体连接的部件开口。
而且，所述底部部件可以包括部件孔，所述第一关闭部件的第一部件端可移动地布置在所述部件孔中，并且所述第一部件端包括比所述部件孔大的销，从而确保所述第一关闭部件相对于所述底部部件得以保持。
此外，所述残压阀可具有在所述第一关闭部件上施加第一预定弹力的第一弹簧，使得所述第一关闭部件构造成在所述气瓶内部的压力低于所述第一预定弹力时与所述残压阀座靠接。
此外，所述第一预定力可在2巴与8巴之间，优选地3巴与5巴之间。
所述第一弹簧可以在所述底部部件与所述靠接凸缘之间延伸。
另外，所述第一减压阀可包括构造成与减压阀座靠接的第二关闭部件，所述第二关闭部件具有第二靠接面，所述第二靠接面由半刚性或刚性的材料制成。
此外，所述第一减压阀可构造成在预定压力水平之上保持打开。
所述预定压力水平可对应于第二气体压力。
此外，所述预定压力水平可在25巴与45巴之间，优选地约35巴及以上。
另外，所述内阀单元可具有单元外径，并且所述第二关闭部件在与所述减压阀座靠接的端部的相对端中具有关闭外径，所述单元外径和所述关闭外径与靠接凸缘一起相互作用以用作所述止回阀。
此外，所述第一减压阀可具有沿所述减压阀座的反方向施加第二预定压力的第二弹簧，使得所述第二关闭部件构造成在所述气瓶内部的气体压力低于所述第二预定压力时远离所述减压阀座。
另外，所述内阀壳体可以是所述填充阀的第三关闭部件，第三弹簧布置在所述孔中以使得所述内阀壳体被迫使抵靠所述填充阀座。
所述阀壳体可具有位于所述第一壳体端部处的外表面，所述外表面包括构造成接纳压力调节器或适配器单元的对应的第二连接装置的第一连接装置。
此外，所述第一连接装置可以是周向沟槽。
关于所述气瓶在所述第一减压阀的上游可以布置有过滤元件。
另外，所述第二壳体端部处的外表面可构造成与所述气瓶的瓶开口连接。
此外，所述第二壳体端部处的外表面可包括构造成旋拧到布置在所述气瓶的瓶开口中的内螺纹区域中的外螺纹区域。
此外，所述消耗阀和所述第一减压阀可布置在所述内阀壳体的内部。所述保护装置可布置成与所述内阀单元相互作用。
另外，所述填充阀可同心地布置在所述内阀单元周围。
此外，所述消耗阀可构造成通过外部压力体打开。
所述第一减压阀可布置在通向所述内阀单元的入口处，使得所述气瓶中的气体的压力在离开所述消耗阀之前降低至第二压力。
在一个实施例中，在所述第一减压阀的上游可布置有过滤元件。
此外，在所述第二壳体端部处在所述孔中可布置有插塞，所述插塞具有允许气体流入所述阀组件中的孔洞。
根据本发明的阀组件还可包括泄压阀。
此外，在内阀单元中布置有通气通道，所述通气通道构造成使所述内阀单元的内部通气。
另外，当所述阀组件布置在所述气瓶的气瓶开口中时，所述阀组件可以在第一壳体端部处包括保护罩帽。所述保护罩帽构造成在运输和储存期间保护所述阀组件免受污染。所述保护罩帽还可以用于显窃启部件。
本发明还涉及一种具有压力气体和开口的气瓶，其中根据本发明的阀组件可布置在所述开口中。
此外，本发明涉及一种用于将气体压力输送至气体消耗系统的气体输送系统，其包括：
-根据本发明的气瓶，其具有根据本发明的阀组件，和
-与所述阀壳体的第一壳体端部连接的气体压力调节装置。
所述气体压力调节装置可包括构造成将所述第二气体压力降低至第三气体压力的第二减压阀。
此外，所述第二气体压力或第三气体压力可以是预定的消耗气体压力。
此外，所述气体压力调节装置可包括用于将所述第二气体压力调节至所述第三气体压力的调节装置。
根据本发明的气体输送系统还可包括构造成与所述阀壳体的第一壳体端部连接并且在相对端部处与所述气体压力调节装置连接的适配器单元。由此实现了气体压力调节装置可定位在离气瓶的一定距离处。
另外，所述适配器单元或所述气体压力调节装置可包括对应的第二连接装置，从而有利于所述适配器单元和/或所述气体压力调节装置与所述阀组件的连接。
此外，所述适配器单元或所述气体压力调节装置可包括凸部件且所述阀组件可包括凹部件，或者反之。
此外，凸部件可包括锁定装置，所述锁定装置适于与布置在凹部件中的对应的锁定装置机械地接合。
此外，所述气体压力调节装置可包括在所述气体压力调节装置正确地连接到所述阀组件时发送信号的喀哒声听觉指示器和/或用于指示所述气体压力调节装置何时正确地连接到所述阀组件的视觉指示器。
如上所述的气体输送系统可包括显窃启条带，所述显窃启条带构造成插入所述气体压力调节装置中的孔口内。
如上所述的气体输送系统还可包括构造成将所述阀组件连接到所述气瓶的开口/与所述气瓶的开口分离的工具。
此外，如上所述的气体输送系统可包括构造成与所述阀组件连接并且将所述阀组件的充气阀打开至填充位置的充气装置。
本发明还涉及一种包括根据本发明的气体输送系统的气体消耗系统。
所述气体消耗系统可以是饮料分配系统、焊接系统、医用分配系统或利用气体的类似系统。
本发明还涉及一种用于分配饮料的饮料分配系统，其包括根据本发明的气体输送系统。
根据另一方面，一种构造成布置在气瓶的气瓶开口中的阀组件可包括：
-阀壳体，所述阀壳体具有
第一壳体端部和第二壳体端部，
布置在所述第一壳体端部处的第一壳体开口和布置在所述第二壳体端部处的第二壳体开口，所述第一壳体开口具有内径，和
在所述第一壳体开口与所述第二壳体开口之间延伸的孔，所述孔具有内表面，以及
-布置在所述孔中的内阀单元，所述内阀单元具有：
内阀壳体，以及
第一端和第二端，
所述第一端具有外径，所述外径大于所述第一开口的内径，所述第一端构造成在所述第一开口处与所述内表面靠接，从而提供填充阀，所述第一开口的内表面是填充阀座，
所述第二端包括通向所述内阀单元的入口，
所述内阀单元还包括：
布置在所述第一端处的消耗阀，
第一减压阀，所述第一减压阀构造成将所述气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力，和
残压阀；
其中，所述残压阀关于所述入口布置在所述第一减压阀的下游。
所述残压阀可在所述第一减压阀与所述消耗阀之间布置在所述内阀壳体的内部。
此外，所述残压阀可包括构造成与残压阀座靠接的第一关闭部件，所述第一关闭部件具有第一靠接面，所述第一靠接面由半刚性或柔软的材料制成。
另外，所述残压阀座可以由半刚性或柔软材料制成。
所述第一减压阀可以布置在通向所述内阀单元的入口处，使得所述气瓶中的气体的压力在离开所述消耗阀之前降低至所述第二压力。
在另一实施例中，在第一减压阀的上游可以布置有过滤元件。
附图说明
下文将参考所附示意图更详细地描述本发明及其诸多优点，附图出于说明的目的而示出了一些非限制性的实施例，并且其中：
图1a-1d示出了根据本发明的阀组件，
图2是处于关闭位置的根据本发明的阀组件的截面图，
图3是处于打开位置的图2的阀组件的截面图，
图4是处于填充位置的图2的阀组件的截面图，
图5是处于脱气和抽真空位置的图2的阀组件的截面图，
图6是阀组件的一部分的截面图，
图7是内阀单元的截面图，
图8-11示出了底部部件的不同视图，
图12-14示出了阀组件在被安装在气瓶中时所处的不同位置，
图15是处于关闭位置的阀组件的一个实施例的截面图，
图16是处于打开位置的图15的阀组件的截面图，
图17是图15的阀组件的截面图，其中残压阀关闭，
图18是图15的阀组件的截面图，其中填充阀打开，
图19a-19c示出了布置在气瓶中的阀组件，
图20a-20d示出了气体压力调节装置，
图21-24示出了气体压力调节装置的截面图，
图25a-25c示出了具有显窃启(tamper-evident)条带的气体压力调节装置，
图26a-26b示出了连接有布置在气瓶中的阀组件的(气体)压力调节装置，
图27-29示出了连接有布置在气瓶中的阀组件的气体压力调节装置的截面图，
图30a-30f示出了待与阀组件连接的适配器单元，
图30g-30i示出了待与阀组件连接的另一个适配器单元，
图31a-31b示出了连接有布置在气瓶中的阀组件的适配器单元，
图32-33示出了连接有布置在气瓶中的阀组件的适配器单元的截面图，图34a-34c示出了构造成将阀组件连接到气瓶的开口/与气瓶的开口分离的工具，
图35a-35c示出了布置在阀组件上的图34a-34c的工具，
图36a-36c示出了构造成与阀组件连接并且将阀组件的充气阀打开至填充位置的充气装置，
图37a-37e示出了布置在阀组件上的图36a-36c的充气装置，
图38-40示出了形式为饮料分配系统的气体消耗系统，以及
图41-43示出了另一饮料分配系统。
具体实施方式
所有附图均为高度示意性的且不一定按比例绘制，并且它们仅示出用以阐明本发明所需的那些部分，其它部分被省略或仅被提及。
图1a-1d示出了根据本发明的阀组件1的从外部看去的不同视图。阀组件1包括分别具有不同功能的若干阀。下文将进一步描述这一点。阀组件1构造成与气瓶的瓶开口连接。阀组件1包括具有第一壳体端部3和第二壳体端部4的阀壳体2。阀壳体2具有位于所述第一壳体端部3处的外表面5，并且所述外表面5包括构造成接纳气体压力调节装置的或适配器单元(未示出)的对应的第二连接装置的第一连接装置6。在本实施例中，第一连接装置6是周向沟槽。
第二壳体端部4处的外表面5构造成与气瓶(未示出)的瓶开口连接。在本实施例中，第二壳体端部4处的外表面5包括构造成旋拧到布置在气瓶(未示出)的瓶开口中的内螺纹区域中的外螺纹区域7。
阀壳体2可由诸如黄铜或类似材料的铸造金属制成。
图2示出根据本发明的阀组件1的一个实施例的截面图。图2中的阀组件1处于其关闭位置。阀组件1包括具有第一壳体端部3和第二壳体端部4的阀壳体2、布置在第一壳体端部3处的第一壳体开口8以及布置在第二壳体端部4处的第二壳体开口9，第一壳体开口8具有内径Di。阀壳体2还包括在第一壳体开口8与第二壳体开口9之间延伸的孔10，该孔10具有内表面11。
此外，内阀单元12布置在孔10中。内阀单元12具有内阀壳体13、第一端14和第二端15。第一端14具有外径Do，外径Do大于第一壳体开口8的内径Di，第一端14构造成在第一壳体开口8处与内表面11靠接，由此提供了填充阀16。内阀单元12的第二端包括通向内阀单元12的入口17，阀壳体2在第一壳体开口8处的内表面11作为填充阀座18。
内阀单元12还包括布置在第一端14处的消耗阀19和构造成将气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力的第一减压阀20。
阀组件1还包括保护装置300，该保护装置300布置成与内阀单元12连接并且构造成与内阀单元12相互作用，以防止气体意外流入气瓶。因此，实现了保护气瓶以防止气瓶在接近空瓶时被外部气体污染并且防止发生气瓶的经由例如消耗阀19的未授权填充。
保护装置300包括残压阀21和止回阀301，残压阀21构造成确保气瓶将维持预定的超压，从而阻止气流进入所述气瓶，并且止回阀301构造成确保能通过消耗阀19意外填充气瓶。
残压阀21包括第一关闭部件40，该第一关闭部件40构造成与残压阀座41靠接。
在本实施例中，第一关闭部件40包括第一部件端302和第二部件端303，第一部件端302最靠近内阀单元12，并且第二部件端303包括径向延伸的靠接凸缘304，该靠接凸缘304具有凸缘外径Dof，径向延伸的靠接凸缘304构造成与残压阀座41靠接，残压阀座41是阀组件1的内孔305，并且具有内孔直径Dib，内孔直径基本上等于凸缘外径。在本实施例中，内孔305设置在插塞46中，插塞46布置在第二壳体端部4处的孔10中，插塞46具有允许气体流入阀组件1的孔洞47。插塞46用作用于第三弹簧45的支承件。插塞46可以具有螺纹区域，该螺纹区域可以被拧入阀壳体2的内表面的类似螺纹区域中。
内孔10包括周向沟槽306，其中布置有密封元件307。
此外，在入口17中布置有底部部件308，底部部件307包括将内阀单元12与孔10流体连接的一个或多个部件开口(未示出)。底部部件308包括部件孔309，第一关闭部件303的第一部件端302可移动地布置在部件孔309中，并且第一部件端包括销310，销310大于部件孔309，从而确保相对于底部部件308并由此相对于内阀单元保持第一关闭部件40。残压阀21具有在第一关闭部件40上施加第一预定弹力的第一弹簧43，使得第一关闭部件40构造成当气瓶内的压力低于第一预定弹力时与残压阀座41靠接。第一弹簧43在底部部件308与靠接凸缘304之间延伸。
在图3中，用截面图示出了阀组件1。在图3中，消耗阀19已被致动，使得它打开以将气体输送至气体消耗系统。消耗阀19已通过外部压力体(未示出)打开。消耗阀19包括布置在内阀壳体13的内孔23中的关闭构件22。消耗阀19具有将关闭构件22向上迫压到消耗阀19的关闭位置(如图2所示)的消耗阀弹簧24。内孔23具有彼此相距一定距离布置的上沟槽25和下沟槽26。在上沟槽25和下沟槽26中布置有密封元件27。至少布置在下沟槽26中的密封元件27在关闭构件22处于关闭位置时在该关闭构件周围密封。关闭构件22具有变窄区域，关闭构件22在该变窄区域的直径比关闭构件的其余部分小，使得在如图3所示的打开位置，气体可在内孔23与关闭构件22之间流经关闭构件22。
当要打开消耗阀19时，外部压力体以比消耗阀弹簧24的力和气瓶的经调节后的压力大的力对关闭构件22加压。
第一减压阀20构造成将气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力。第一减压阀20包括构造成与减压阀座29靠接的第二关闭部件28。第二关闭部件28具有第二靠接面30，并且第二靠接面30由半刚性或刚性的材料制成。第二关闭部件28具有可供气体流过的构件孔31。
压力减小由布置在第二部件区域36的上游的第一部件区域35提供，从气体的流动方向上看第一部件区域35比第二部件区域36大。第一部件区域35和第二部件区域36为沿气体的流动方向的截面区域。
第一减压阀20构造成在预定压力水平之上保持打开。预定压力水平对应于第二气体压力。因此，当第一气体压力——即气瓶中存在的气体压力——等于第二气体压力时，第一减压阀20不降低气体压力，并且因此它保持打开。
预定压力水平可在25巴和45巴之间，优选地约35巴及以上。
第一减压阀20具有沿减压阀座29的反方向施加第二预定压力的第二弹簧32，使得第二关闭部件28构造成在气瓶内部的气体压力等于或低于第二预定压力时远离减压阀座29。
在图3中，当关闭构件22已向下移动并经过上部的密封元件27时，具有第一气体压力的气瓶中存在的气体可经由过滤元件33流到第一减压阀20。在第一减压阀20中，第二关闭部件28已稍微向上移位，使得减压阀座29与第二关闭部件28之间存在间隙，由此气体可流经该间隙并流入构件孔31中。第一气体压力因此降低至如上所述的第二气体压力。
过滤元件33布置在通向内阀单元12的入口17处，用于在气体进入内阀单元12之前过滤气体。
阀组件1还包括布置在第一壳体端部3与第二壳体端部4之间的泄压阀34。泄压阀34从阀壳体2的外表面5径向向外突出。泄压阀34包括被设定为在预定压力下爆破的爆破隔膜(burst disc)。另外，泄压阀34包括用于允许气体在爆破隔膜37已爆裂之后向外进入周围环境中的一个或多个出口38。优选地，所述出口位于阀组件1的轴向方向上，从而避免了气瓶在气体经由泄压阀34泄放时倾翻。
残压阀21在图3中是打开的。另外，如图3所示，第一关闭部件40的销310已向上移动。凸缘外径Dof限定一截面区域，当该区域被施加小于第一弹簧43的弹力的来自气瓶内部的压力时，该弹力将确保残压阀21关闭(如图2所示)。
此外，止回阀301构造成与内阀单元12相互作用以阻止气体意外流入气瓶。止回阀301构造成确保气瓶不会意外地通过消耗阀19被填充。
内阀单元12具有单元外径311，从而限定了单元截面区域311，并且第二关闭部件在与减压阀座靠接的端部的相对端中具有与第一部件区域35对应的关闭外径，单元外径311和关闭外径(即第一部件区域35)与靠接凸缘一起相互作用以用作止回阀308。
在试图通过消耗阀未经授权地填充气瓶的情况下，止回阀308的元件相互作用，从而阻止气流进入气瓶。如果例如从外部向消耗阀19施加250巴的气体压力，则消耗阀19向下移动。然后，第一部件区域35上将被施加压力，该第一部件区域将关闭减压阀20。然而，大约50巴的压力随后将被施加在单元区域311上。由于单元区域311大于由凸缘外径Dof限定的截面区域，所以残压阀21将保持在其关闭位置，从而阻止气体流入气瓶。
图4示出了阀组件1处于填充阀16打开的位置。填充阀围绕内阀单元12同心地布置。填充阀16已经由构造成与阀组件1连接的气体填充装置打开。下面将进一步描述气体填充装置。当填充阀16打开时，可以通过绕过内阀单元12来向气瓶填充气体。此外，残压阀21向下移动，从而提供进入气瓶的通道。
图5示出了处于填充阀16的某一位置的阀组件，在该位置可以向气瓶提供真空。
图6以截面图示出了处于打开位置的残压阀21。
图7示出了内阀单元12、底部部件308和残压阀的第一关闭部件40的截面图。
图8-11以不同的视图示出了底部部件308。底部部件308包括一个或多个部件开口312，所述部件开口将内阀单元与所述孔流体连接。如上所述，底部部件308还包括部件孔313。
图12-14以截面图示出了布置在气瓶50中的处于其不同操作位置的阀组件1。在图12中，阀组件1是关闭的。在图13中，阀组件1处于消耗位置，而在图14中，阀组件处于填充位置。
图15示出了阀组件1的一个实施例的截面图。图2中的阀组件1处于其关闭位置。阀组件1包括具有第一壳体端部3和第二壳体端部4的阀壳体2、布置在第一壳体端部3处的第一壳体开口8和布置在第二壳体端部4处的第二壳体开口9，第一开口8具有内径Di。阀壳体2还包括在第一壳体开口8与第二壳体开口9之间延伸的孔10，该孔10具有内表面11。
此外，内阀单元12布置在孔10中。内阀单元具有内阀壳体13、第一端14和第二端15。第一端14具有外径Do，外径Do大于第一开口8的内径Di，第一端部14构造成在第一开口8处与内表面11靠接，由此提供填充阀16。内阀单元12的第二端包括通向内阀单元12的入口17，在第一壳体开口8处的阀壳体2的内表面11作为填充阀座18。
内阀单元12还包括布置在第一端14处的消耗阀19、构造成将气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力的第一减压阀20以及残压阀21。
残压阀21关于入口17布置在第一减压阀20的下游。这将结合图17进一步描述。
在图16中，以截面图示出了阀组件1。在图16中，消耗阀19已经被致动，使得其打开以将气体输送到气体消耗系统。消耗阀19已经由外部压力体(未示出)打开。消耗阀19包括布置在内阀壳体13的内孔23中的关闭构件22。消耗阀19具有消耗阀弹簧24，该消耗阀弹簧24迫使关闭构件22向上到达消耗阀19的关闭位置(如图15所示)。内孔23具有彼此隔开一定距离布置的上沟槽25和下沟槽26。在上沟槽25和下沟槽26中布置有密封元件27。当关闭构件22处于关闭位置时，至少布置在下沟槽26中的密封元件27将关闭构件22周围密封。关闭构件22具有狭窄区域，在该狭窄区域中，关闭构件22的直径小于关闭构件的其余部分的直径，使得在如图15所示的打开位置，气体可以在内孔23与关闭构件22之间流过关闭构件22。
当要打开消耗阀19时，外部压力体以比消耗阀弹簧24的力和气瓶的经调节后的压力大的力加压在关闭构件22上。
第一减压阀20构造成将气瓶中的压力从第一气体压力降低至第二气体压力。第一减压阀20包括构造成与减压阀座29靠接的第二关闭部件28。第二关闭部件28具有第二靠接面30，并且第二靠接面30由半刚性或刚性材料制成。第二关闭部件28具有构件孔31，气体可流经该构件孔31。
压力的降低由布置在第二部件区域36上游的第一部件区域35提供，从气体的流动方向上看去时，第一部件区域35大于第二部件区域36。第一部件区域35和第二部件区域36是气体流动方向上的截面区域。
第一减压阀20构造成在预定压力水平以上保持打开。该预定压力水平对应于第二气体压力。因此，当第一气体压力——即存在于气瓶中的气体压力——等于第二气体压力时，第一减压阀20不会降低气体压力，因此它保持打开。
预定压力水平可以在25至45巴之间，优选地在约35巴及以上。
第一减压阀20具有第二弹簧32，第二弹簧32在减压阀座30的相反方向上施加第二预定压力，使得第二关闭部件28构造成在气瓶内部的气体压力等于或低于第二预定压力时远离减压阀座30。
在图16中，当关闭构件22已经向下移动并经过上密封元件27时，存在于气瓶中的具有第一气体压力的气体可以经由过滤元件33流到第一减压阀20。在第一减压阀20中，第二关闭部件28已经稍微向上移位，使得在减压阀座30与第二关闭部件28之间存在间隙，由此气体可以流过该间隙并进入构件孔31。如上所述，第一气体压力相应地降低至第二气体压力。具有第二气体压力的气体然后向上流过残压阀21并在关闭构件22的外侧进一步向上流过关闭构件22，并从其中进一步流入消耗系统(未示出)。
过滤元件33布置在通向内阀单元12的入口17处以在气体进入内阀单元12之前过滤气体。
阀组件1还包括布置在第一壳体端部3与第二壳体端部4之间的泄压阀34。泄压阀34从阀壳体2的外表面5径向向外突出。泄压阀34包括被设定为在预定压力下爆破的爆破隔膜37。另外，泄压阀34包括用于允许气体在爆破隔膜37已爆裂之后向外进入周围环境中的一个或多个出口。优选地，所述出口位于阀组件1的轴向方向上，从而避免了气瓶在气体经由泄压阀34泄放时倾翻。
在图16中残压阀21是打开的。
在图17中，阀组件1处于消耗阀19关闭并且第一减压阀20打开的位置。残压阀21关闭。
残压阀21包括构造成与残压阀座41靠接的第一关闭部件40，第一关闭部件40具有第一靠接面42，该第一靠接面由半刚性或柔软的材料制成。在本实施例中，第一关闭部件40为滚珠。然而，它可以具有其它设计，例如鱼雷形、圆锥形或类似形状。
残压阀21具有在第一关闭部件40上施加第一预定弹力的第一弹簧43，使得第一关闭部件40构造成在气瓶内部的压力低于第一预定弹力时与残压阀座41靠接。
第一预定弹力可在2巴和8巴之间，优选地在3巴和5巴之间。
由此实现了当气瓶中存在的气体压力下降至预定水平之下时对气瓶的保护。当气瓶中存在的压力低于第一弹簧43的弹力时，第一关闭部件40将被向下压靠在残压阀座41上，从而维持气瓶中的残余压力，藉此实现对气瓶的保护。
通过将残压阀21定位在第一减压阀20的下游，实现了残压阀21在较低压力条件下操作，藉此残压阀21不会暴露于特别是影响第一关闭部件的高压力。残压阀21的功能于是更稳定，从而得到气瓶受到比现有技术更好的保护的优点。另外，第一关闭部件自身或第一靠接面可由半刚性或柔软的材料制成，从而改善第一关闭部件与残压阀座之间的封闭。
此外，残压阀座可由半刚性或柔软的材料制成，以改善残压阀座与第一关闭部件之间的封闭。
此外，通气通道44布置在内阀单元12中，通气通道44构造成使内阀单元12的内部通气。
内阀壳体13为填充阀16的第三关闭部件，第三弹簧45布置在孔10中以使得内阀壳体13被迫使抵靠填充阀座18。
在第二壳体端部4处的孔10中布置有插塞46，该插塞46具有允许气体流入阀组件1的孔洞47。插塞46用作用于第三弹簧45的支承件。插塞46可具有螺纹区域，该螺纹区域可被旋拧到阀壳体2的内表面的类似螺纹区域中。
图18示出处于其中填充阀16打开的位置的阀组件1。该填充阀同心地布置在内阀单元12周围。填充阀16已通过构造成与阀组件1连接的充气装置打开。以下将进一步描述充气装置。当填充阀16打开时，气瓶可通过绕开内阀单元12而被填充气体。此外，借助填充阀，可以向气瓶提供真空。
图19a-19c示出具有压力气体和瓶开口的气瓶50。阀组件1布置在瓶开口中。在阀组件1周围，布置有用于保护阀组件1以免损坏的防护件51的一个实施例。在所示的实施例中，阀组件1的消耗阀关于气瓶50的瓶开口轴向地布置。然而，在其它未示出的实施例中，阀组件的消耗阀可关于气瓶50的瓶开口径向地布置。
此外，在阀组件上可布置有保护罩帽(未示出)以在运输和储存期间保护阀组件。该罩帽可构造成布置在阀组件上方。优选地，该罩帽由刚性材料如金属、复合材料或刚性的塑料材料制成。该罩帽可在中心具有开口，从而使得外部压力体(未示出)能够经开口伸出并且使消耗阀的第一关闭部件移位。此外，该罩帽可构造成防止充气阀的非故意的启用和打开。
图20a-20d示出了气体压力调节装置55。气体压力调节装置55构造成与阀组件的阀壳体的第一壳体端部连接。图20c示出了气体压力调节装置55的正视图。气体压力调节装置55包括压力指示器56、用于调节流经气体压力调节装置55的气体的压力的手柄58和装置出口57。气体压力调节装置55还包括连接手柄59。连接手柄59具有从装置壳体60向外突出的两个凸缘。气体压力调节装置55构造成在装置第一端61与如上所述的阀组件或适配器单元连接。手柄58包括构造成接纳以下将进一步描述的显窃启条带(未示出)的多个孔口62。图20b示出了气体压力调节装置55的侧视图。连接手柄59在壳体60的外侧向下延伸。气体压力调节装置55还包括装置泄压阀53。图20d示出了气体压力调节装置55的顶视图。图20a示出了气体压力调节装置55的透视图。
在图21中，示出了图20a-20d的气体压力调节装置55的第一截面图。第一截面图是沿气体压力调节装置55的中心线截取的。气体压力调节装置55构造成与上述阀组件连接并且包括构造成与阀组件的第一壳体端部接合的套环63。在套环63中的沟槽中，布置有滚珠64。滚珠64构造成在连接手柄59被向下迫压时径向向内移位，以使得滚珠可与阀组件的沟槽接合，由此获得阀组件与气体压力调节装置55之间的机械锁紧。此外，气体压力调节装置55还包括装有弹簧的内环65，该内环构造成在未接合位置(即，停用位置)将滚珠64保持在沟槽内。
气体压力调节装置55还包括构造成向下移位以打开阀组件的消耗阀的外部压力体66。
气体压力调节装置55还包括第二减压阀67。隔膜68与在此呈调节器弹簧70形式的调节器单元69连接，并且调节器单元69与手柄58连接。随着上腔室71中的压力升高，隔膜68被向上推动，从而使第二减压阀减小流量，这使压力回降。通过调节手柄58，隔膜68上的向下压力可升高，从而需要上腔室71中的更多压力来维持平衡。这样，气体压力调节装置55的出口压力被控制为预定水平。
在外部压力体66的下游还布置有呈滚珠72形式的单向阀，并且在滚珠72的下游布置有第二过滤元件73。气体压力调节装置55还包括装置泄压阀53，该装置泄压阀是众所周知的并因此不会对其详细描述。
在图22中，示出了气体压力调节装置55在压力指示器处的第二截面图。压力指示器74布置成与第二减压阀67相连接。压力指示器74包括读数刻度75和活塞76，该活塞通过装置弹簧78平衡在装置孔77中流动的气体的压力。活塞76构造成将读数刻度75例如从一种颜色变成另一种颜色。这些颜色可以分别是红色和绿色。压力指示器74的一个目的是指示气瓶中的压力何时在预定压力水平之下，从而指示需要更换气瓶。
在图23中，示出了气体压力调节装置55在出口57处截取的第三截面图。出口57经由出口孔79连接到上腔室71。此外，呈压力计的形式的附加的压力指示器56与出口57相结合地布置成使得可在压力计上读取离开出口57的气体压力。
在图24中，示出了气体压力调节装置55的第一截面图，其中通过向下按压连接手柄59来启用气体压力调节装置55。当连接手柄59向下移位时，突起80确保滚珠64径向向内移位，并且只要连接手柄59处于其最低的位置这些滚珠就保持在这些位置。由此，气体压力调节装置55与如上所述的阀组件牢固地连接，因为滚珠64突出/弹出并与阀组件(未示出)的第二壳体端部的沟槽接合。外部压力体66也已启用并向下移位以打开消耗阀(未示出)。
图25a-25b示出了气体压力调节装置55，其中显窃启条带81插入穿过手柄58中的孔口。显窃启条带81确保了手柄58在显窃启条带81被从手柄58移除之前不能启用。因此，可将压力调节设定为用于气体消耗系统的预定水平，并且确保了通过将显窃启条带81插入孔口中来避免手柄58的非故意调节。
图25c示出了气体压力调节装置55，其中另一种设计的显窃启条带81被插入穿过手柄中的孔口。显窃启条带81确保了手柄在显窃启条带81被从手柄移除之前不能启用。因此，可将压力调节设定为用于气体消耗系统的预定水平，并且确保了通过将显窃启条带81插入到所述孔口中来避免对手柄的非故意调节。
在另一实施例(未示出)中，一个或多个销插入手柄中的孔口中以便确保手柄在销被从孔口移除之前无法启用。
图26a-26b示出了与布置在气瓶50中的阀组件1相连接的气体压力调节装置55。
图27示出了与布置在气瓶50的瓶开口82中的阀组件1相连接的气体压力调节装置55的截面图。
图28示出了阀组件1与气瓶之间的连接以及阀组件与气体压力调节装置55之间的连接的放大截面图。如先前所述，阀组件1在阀壳体2的外表面上具有螺纹区域，该螺纹区域构造成旋拧到气瓶的瓶开口82中的对应螺纹中。如上所述，气体压力调节装置55构造成与阀组件1相连接，并且套环63构造成与阀组件1的第一壳体端部3接合。在套环63中的沟槽中布置有滚珠64。滚珠64构造成在连接手柄59被向下迫压时径向向内移位，以使得滚珠可与阀组件1的沟槽6接合，由此获得阀组件1与气体压力调节装置55之间的机械锁紧。
图29是示出了外部压力体66向下移位以打开阀组件1的消耗阀19时的截面图。
图30a-30f示出了构造成与阀组件(未示出)的阀壳体的第一壳体端部相连接并且在相对端部处与气体压力调节装置相连接的适配器单元90。通过将适配器单元90连接到阀组件，实现了气体压力调节装置可定位在离气瓶的一定距离处。
在图30a中，示出了适配器单元90。适配器单元90包括构造成与阀组件的第一壳体端部相连接的第一连接器91和终止于第二连接器93中的软管部件92。在图30b中，示出了从下方部分地可见的第一连接器91。图30c-30d示出了适配器单元的侧视图，图30e示出了从上方看去的适配器单元，图30f示出了从下方看去的适配器单元。
图30g-30i示出了另一个适配器单元90。适配器单元90还包括构造成与阀组件的第一壳体端部相连接的第一连接器91和终止于第二连接器93中的软管部件92。在图30g中，适配器单元90以透视图示出。软管部件92径向地与第一连接器91连接，这意味着第一连接器91在阀组件的视图中具有径向出口。软管部件92与出口连接。图30h以俯视图示出了适配器单元90。图30i示出了沿着图30h的A-A线截取的适配器单元90的截面图。以与上述气体压力调节装置相同的方式，适配器单元90的第一连接器91构造成与阀组件连接。第一连接器91包括构造成与阀组件的第一壳体端部接合的连接器套环。在连接器套环的沟槽中，布置有连接器滚珠95。连接器滚珠95构造成当连接部件被向下按压时径向向内移位，由此在阀组件与适配器单元90之间实现了机械锁定。第一连接器91还包括构造成向下移位以打开阀组件的消耗阀的外部压力体66。
图31a-31b示出了与布置在气瓶50中的阀组件1相连接的适配器单元90。
图32在截面图中示出了与布置在气瓶50中的阀组件1相连接的适配器单元90。图33示出了适配器单元90的放大截面图。以与上述气体压力调节装置相同的方式，适配器单元90的第一连接器91构造成与阀组件相连接。第一连接器91包括构造成与阀组件的第一壳体端部接合的连接器套环94。在套环94中的沟槽中，布置有连接器滚珠95。滚珠95构造成在连接部件96被向下迫压时径向向内移位，以使得滚珠可如图19所示与阀组件的沟槽接合，借此获得阀组件与适配器单元90之间的机械锁紧。此外，第一连接器91还包括装有弹簧的连接器内环97，该连接器内环构造成在未接合位置(即，停用位置)将连接器滚珠95保持在沟槽内。第一连接器91还包括构造成向下移位以打开阀组件的消耗阀的外部压力体66。
在图34a-34c中，示出了构造成将阀组件与气瓶的瓶开口连接和分离的工具100。工具100具有凹槽100，泄压阀可装配在该凹槽中，从而实现工具100和阀组件的机械锁紧。曲柄(winch)或类似的工具可插入工具100的顶部处的中空部102中，从而便于阀组件在它被安装到气瓶上或从气瓶上拆下时旋转。
在图35a-35c中，工具100布置成与同样要安装到气瓶50上或从气瓶50上拆下的阀组件1相连接。
图36a-36c示出了构造成与阀组件相连接并且将阀组件的充气阀打开至填充位置的充气装置120。
图37a-37c示出了与布置在气瓶50中的阀组件1相连接的充气装置120。
图37d示出了与布置在气瓶50中的阀组件1相连接的充气装置120的截面图。在图37e中，示出了充气装置120与阀组件之间的连接的放大截面图。充气装置120包括具有与如上所述的气体压力调节装置的套环基本上相同的设计的套环121，并且套环121以相同的方式构造成与阀组件1的第一壳体端部接合。在本实施例中，套环121具有卡爪122，该卡爪构造成在连接手柄123向下移位时借助连接手柄123径向向内移位，使得卡爪122突出并与阀组件的沟槽6接合。
充气装置120还包括柱塞124。当柱塞124被启用并向下移位时，阀组件1的充气阀16向下移位并相应地打开。由此能以最方便的方式为气瓶再充气。
充气装置120包括垫圈128。垫圈128构造成密封在阀组件1的第一壳体端部3处的顶面上，使得当充气装置120与阀组件1相连接时，提供了密封以使得在填充过程中避免充气装置120与周围环境之间的气体泄漏。
在另一未示出的实施例中，充气装置120构造成关于布置在气瓶50中的阀组件1定位在上方，并且通过朝向阀组件1在充气装置120上施加压力或通过在气瓶50上施加压力而进入与垫圈128和阀组件的顶面密封接合，使得阀组件在正确的位置压靠在充气装置120上。
当充气装置与阀组件之间实现密封时，柱塞可启用阀组件的充气阀，使得气瓶可被再填充。另外，充气装置和阀组件的充气阀也可用于向气瓶施加真空，例如以除去气瓶内部的被污染气体。
气体消耗系统可以是饮料分配系统、焊接系统、医用分配系统、或利用处于预定气体压力下的气体的类似系统。
在图38-40中，示出了用于分配饮料的饮料分配系统200的一个实施例。饮料分配系统200包括如上所述的气体输送系统150。气体输送系统150包括具有阀组件1和气体压力调节装置55的气瓶50。气体输送系统150构造成向具有提取管(未示出)的饮料容器175输送预定的气体压力。分配头176联接至提取管并且构造成将诸如CO2的气体从气体供给管线177引入饮料容器中，其中使用气体来将饮料从饮料容器175排出到分配管线178中。
在图41-43中，示出了用于分配饮料的饮料分配系统200的另一实施例。饮料分配系统200包括如上所述的气体输送系统150。在本实施例中，气体输送系统150包括具有阀组件1和适配器单元90的气瓶50。适配器单元90将气瓶50与布置在离气瓶50的一定距离处的气体压力调节装置55相连接。气体输送系统150构造成向具有提取管(未示出)的饮料容器175输送预定的气体压力。分配头176联接至提取管并且构造成将诸如CO2的气体从气体供给管线177引入饮料容器中，其中使用气体来将饮料从饮料容器175排出到分配管线178中。
第一气体压力是气瓶中的压力，而第二气体压力是降低至有利于气瓶的操作的预定水平的相同气体压力，所述预定水平的相同气体压力可以是中间压力。阀组件的第一减压阀布置在气瓶的瓶开口中。
第一气体压力可例如高达250巴。第二气体压力可以是1巴至80巴之间的任何值，但通常在35巴左右。
尽管上文已结合本发明的优选实施例描述了本发明但对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离如通过以下权利要求限定的本发明的前提下可以设想若干个变型。
